Фотоэлектрический колориметр

Фотоэлектрический колориметр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

М 1()27!Ю

h,. гасе 421(, 18() ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Д. А. Шкловер (ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КОЛОРИМЕТР

Заявлено 8 сентября 1950 г. за № 06146/434270 в Гостехннку СССР

Предметом изобретения является фотоэлектрический колориметр для измерения цвета излучения источников света и различных прозрачных и непрозрачных материалов в колориметрической системс, принятой

Международной комиссией по освещениюию (М КО) в 1931 r.

В известных фотоэлектрических колориметрах с этой целью использовались фотоэлементы со светофильтрами, приводящими кривые чувствительности фотоэлементов к кривым удельных компонент Х, У и Z ста нда ртного наблюдателя М КО (фиг. 1). Процесс измерения цвета с помощью этих колориметров сводится к последовательному определению величин трех фототоков и дальнейшему расчету цвета по известным соотношениям. Были предложены также схемы колориметров, в которых результаты измерений получаются непосредственно в виде точки пересечения трех стрелок гальванометров, расположенных в углах цветового треугольника.

Точность работы всех этих колориметров невелика, так как результаты измерений зависят от абсолютной интенсивности измеряемого излучения, которая может меняться в процсссс измерений, а также от линейности шкалы примененных гальваномстров, Кроме того, эти колориметры дают значительные погрешности вследствие неточного воспроизведения кривых сложения стандартного наблюдателя МКО, особенно кривой Х, имеющей два трудно воспроизводимых максимума. Получсни значений относительных компон»н( цвета излучения системы МКО по р»зультатам измерений с помо(цыо . этих колориметров связано со сложными расчетами.

В предлагаемом фотоэлсктрнч»оком колориметре вместо измерен(гя каждого из фототоков определяются нулевым компенсационным методом их отношения, а результаты нзмср»ний получаются непосредствешю в виде точки на стандартном цветовом графике колориметрической снстсмь(МКО. Для облегчения подбора светофильтров к кривой Х, она выбирается со спектральной криво", имеющей в пределах видимого спектра лишь один максимум. В связи с этим новый фотоэлектрический колорн; метр отличается высокой точностью, скоростью и простотой измсрсннй.

На фиг. 2 приведена принципиальная схема предлагаемого фотоэлсктрического колориметра.

Измеряемое - излучение воспринимается селеновыми фотоэлементами

1, 2 и 28 со светофильтрами, приво.дящими кривые чувствительности фотоэлементов к кривым удельных компонент системы МКО (Х„, V, Z).

Фотоэлементы попар включены в две компенсационные схемы, таким образом, что каждый пз нпх нагружен лппсйпым потснциомстром 4, 5, 6, ", к контактам 8, 9, 10, 11 котоpblx подключены два чувствительных нулевых гальванометра. Вместо четырех фотоэлементов и двух гальвапомстров, изображенных па фиг. 2, возможно использование трех или меньше фотоэлементов и одного гальванометра, переключаемых из одной компенсационной схемы в другую.

Точки 9 и 10 подключения гальваномстров остаются в процессе измерений неизмененными, а подвижные контакты 8 и 11 перемещаются до получения нулевых отсчетов гальванометров 12. Легко показать, что расстояния подвижных контактов 8 и ll потенциометров от начала потенциометров в положениях полной компенсации будут пропорциональны величинам отношений измеряемых фототоков.

С подвижными контактами потенциометров связаны два линейных указателя 18 и 14, оси вращения которых располагаются в точках 15 и

16, лсжащих па осп -Х цветового графика. Цвет измеряемого излуче-. ния получается непосредственно на стандартном цветовом графике колориметрической системы МКО в виде точки, образуемой пересечением двух линейных указателей в положениях, соответствующих нулевым показаниям гальванометров.

Для облегчения подбора светофильтра, воспроизводящего компоненту Х, в колориметре вместо Международной кривой Х воспроизводится новая кривая Х„(фиг. 1), связанная с кривыми Х, Y u Z международной системы линейными соотношениями и имеющая в пределах видимого спектора только один максимум.

С целью автоматизации процесса цветовых измерений, перемещение подвижных контактов потенциометров может производиться с помощью двух электродвигателей, на обмотки возбуждения которых-подаются усиленные разности потенциалов между подвижными и «еподвижными контактами потенциометров.

Точка пересечения указателей в этом случае может быть связана с пишущим устройством и таким образом на цветовом графике может быть автоматически записана кривая изменения цветности при измерениях источников с меняющимся по времени излучением.

Предмет изобретения

1. Фотоэлектрический колориметр для измерения цвета излучения, содержащий фотоэлементы со светофильтрами для получения фототоков, пропорциональных компонентам цвета излучения, п цветовой график с расположенными на нем линейными указателями, точка пересечения которых определяет цвет излучения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и получения результатов пз мерений, не зависящих от абсолютной интенсивности измеряемого излучения, фотоэлементы включены в компенсационные схемы, измеряющие отношение двух фототоков к третьему, а линейные указатели механически связаны с подпп>кпыми контактами потенциометров компенсационных схем.

2. Фотоэлектрический колориметр по п. 1, отл ич а ющи йся тем, что, с целью получения непосредственного отсчета цвета на стандартном цветовом графике Международной колориметрической системы (си стема МКО), центры вращения указателей расположены на оси Х цветового графика МКО, а компенсационные потенциометры установлены параллельно этой оси, для получения линейной связи тангенса угла поворота указателей с величинами отношений фототоков.

3. Фотоэлектрический колориметр по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью облегчения подбора светофильтра, воспроизводящего кривую Х„стандартного наблюдателя системы МКО, он выбирается с кривой спектрального пропуска ния, имеющей во всем диапазоне видимого спектра только один максимум, а спектральная чувствитель_#_ 102798

Фиг. 1 ность фотоэлемента с этим светофильтром связана с кривыми Х,? и

Z системы МКО линейными соотношениями.

4. Фотоэлектрический колориметр по пп.1 — 3, отл и ч а ю щийся тем, что, с целью автоматизации его работы, применены два электродвигателя, перемещающие подвижные контакты потенциометров в положения компенсйции и питаемые от усилителей, на вход которых подается разность потенциалов между подвижными и неподвижными контакта ми потенциометров.

¹ 102798

Фиг. 2

Ст, редактор А. А. Сержпинская.

J159669 от 19 Ч1 1956 г. Стапдартгиз. Объем 0,25 и. л. Тираж 2000. Цена 50 коп.

Типография ивд-ва «Московская правдами, Потаповский пер., 3, Зак, 2643