Концентратомер

Концентратомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социапистически к

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и)1002853 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 08. 10.81 (21) 3379506/18-25 с присоединением заявки М— (51)M. Кл.

G 01 J 1/44

Гаеударствеаный коатнтет

СССР (23) Приоритет— (53) УД К 535. 853 ,36(088.8) Опубликовано 07. 03. 83. Бюллетень Ме9 ве делам кзобретеняй и открытий

Дата опубликования описания 07. 03.83

А. И. Поляков, А. Л. Косенко и А. И; Шевчук

f т

/ (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) КОНЦЕНТРАТОМЕР

Изобретение относится к фотоэлектрическим устройствам, а именно к устройствам для измерения концентрации веществ, и может быть использовано для построения фотоэлектрических концентратомеров.

Известен концентратомер, содержащий оптическую измерительную систему и измерительную систему )I).

Недостатком этого устройства явля-,, ется ограниченная точность измерений °

Наиболее близким техническим реше1 нием к предлагаемому изобретению является концентратомер, содержащий оптическую измерительную систему, выпол, ненную в виде последовательно расположенны:, источника излучения, модулятора со светофильтрами, кюветного отделения и приемника излучения, подключенного к входу цифровой измерите- 20 льной системы, управляющий вход которой подключен к одному выходу программного устройства, и цифровое отсчетное устройство (2 1.

Недостатком известного устройства является ограниченная точность измерений, обусловленная влиянием температуры образца на значение светового потока, соответствующего концентрации.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что концентратомер, содержащий опти" ческую измерительную систему, выполненную в виде последовательно расположенных источника излучения, модулятора со светофильтрами, кюветного отделения и приемника излучения, подключенного к входу цифровой измерительной системы, управляющий вход ко", торой подключен к одному выходу программного устройства, и цифровое от" счетное устройство, введены блок измерения температуры и вычислительное устройство, выход которого соединен с входом цифрового отсчетного устройства, управляющие входы соединены с соответствующими выходами программно3 10028

53 го устройства, один вход вычислительного устройства соединен. с выходом цифровой измерительной системы, а другой вход - с выходом блока измерения температуры, датчик температуры кото- рого установлен в кюветном отделении.

На чертеже показана структурная схема устройства.

Устройство содержит оптическую измерительную систему l, состоящую из 1ф источника излучения 2, модулятора 3 со светофильтрами 4 и 5, кюветного отделения 6 г расположенным в нем датчиком 7 температуры и приемника излучения 8, цифровую измерительную систему 9, подключенную к выходу приемника излучения 8, аналого-цифровой преобразователь 10, подключенный к выходу датчика 7 температуры, оперативное запоминающее устройство 11, включенное на выходе аналого-цифрового преобразователя 10, постоянные запоминающие устройства 12, 13, 14, арифметическое устройство 15, входные шины которого соединены с выходными д информационными шинами цифровой измерительной системы 9, оперативного запоминающего устройства 11 и постоянных запоминающих устройств 12, 13, 14 а выходная - с цифровым отсчетным уст-Зр ройством 16 и с адресной шиной постоянного запоминающего устройства 14 коэффициентов линейной аппроксимации, и программное устройство 17, управляющие выходы которого подключены к управляющим входам цифровой измерительной системы, оперативного и постоянных запоминающих устройств и арифметического устройства.

Причем датчик 7 температуры вместе ао с. аналого-цифровым преобразователем

10 представляют собой блок измерения температуры 18, а арифметическое уст" ройство 15 и запоминающие устройства

11, 12, 13 и 14 представляют собой вычислительное устройство 19.

Устройство работает следующим образом.

Напряжения сигналов, создающиеся в оптической измерительной системе на выходе приемника излучения 8 пода- о ются на вход цифровой измерительной системы 9, где преобразуются в цифровую форму и подвергаются необходимой предварительной обработке: распределению, кодированию, усреднению по за- >> данной выборке и т.п.

С выхода цифровой измерительной системы коды сигналов по командам программного устройства 17 вводятся в арифметическое устройство 15, где вычисляется отношение амплитуд сигналов. Отношение амплитуд сигналов является величиной наиболее инвариантной к большинству влияющих факторов, например, к изменениям напряжения питания источника излучения, температуры приемника, неселективных загрязнений и др., однако оно не избавляет от погрешностей, связанных с изменением коэффициента поглощения образца при изменении его температуры. В общем виде влияние температуры образца описывается выражением А =А +К,„Т +

+АОКИ, где AT — измеряемая величина (отношение амплитуд сигналов) при текущей температуре, А о - то же, при начальной температуре, К и К - коэффициенты соответственно аддитивного и мультипликативного изменений измеряемой величины на 1 К изменения температуры образца, Т - текущее значе- .

we температуры образца. Значения коэффициентов К „ и К определены при градуировке и записаны в постоянных запоминающих устройствах 12 и 13.

По управляющим воздействиям программного устройства 17 значения Т, К,и К считываются из оперативного запоминающего устройства 11, постоянных запоминающих устройств 12, 13 и вводятся в арифметическое устройство

15, где реализуется алгоритм коррекции по температуре образца в соответствии с выражением

А. — К,„Т

О 1+@ST

Код значения величины Ао с выхода арифметического устройства 15 поступает на адресный вход постоянного запоминающего устройства 14, с которого по команде программного устройства считываются коэффициенты линейной аппроксимации и вводятся в арифметическое устройство, в котором вычисляется значение

CX=C11+(AQ-Ао „„), где С - искомая концентрация определяемого компонента образца;

C1», Ao. „- коэффициенты линейной аппроксимации, найденные при градуировке, Код значения С> вводится в цифровое отсчетное устройство 16 для индикации. Как показывают приведенные выражения алгоритма работы фотометра.

Формула изобретения

Составитель А. Чурбаков

Редактор А. Шандор Техред 0. Неце Корректор М. Шароши

Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 1533/21

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1002 можно достичь любой, практически обоснованной, степени коррекции результата измерений по температуре образца и линейности выходной характеристики, так как в зависимости от требуемой точности будет меняться только àïïàратурная реализация устройств, т.е. разрядность запоминающих устройств и регистров, в которых записываются значения коэФфициентов и промежуточных 10 результатов.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить точность измерения концентрации компонентов образца за счет исключения влияния температуры образца.

Концентратомер,содержащий оптичес- в кую измерительную систему, выполненную в виде последовательно расположенных источника излучения, модулятора со

;светофильтрами, кюветного отделения

I и приемника излучения, подключенного 25

853 6 к входу цифровой измерительной системы, управляющий вход которой подключен к одному выходу программного устройства, и цифровое отсчетное устройство, отличающийся тем, . что, с целью повышения точности изме-. рений, в него введены блок измерения ,температуры и вычислительное устрой ство, выход которого соединен с входом цифрового отсчетного устройства, управляющие входы соединены с соот,ветствующими выходами программного .устройства, один вход вычислительно-го устройства соединен с выходом цифровой измерительной системы, а другой вход - с выходом блока измерения тем" пературы, датчик температуры которого установлен в кюветном отделении.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 761848, кл. G 01 J 1/44, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

И 568849, кл. G 01 J 1/10, 1977. (прототип).