Двухканальный анализатор вещества

Двухканальный анализатор вещества

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области шапяттеского приборостроения и может быть использовано для контроля .концентращ1й вещества в жидкостях и газообразных смесях, а также для олределения оптических толщин различных материалов. Цель изобретения - повышение точности измерений и снижение порога чувствительности. Суть изобретения заключается в устранении всплесков, возникающих при работе электронного ключа 10, в синхронном фильтре 12, включенном после вычитанщего устройства 11. Тем самым уменьшается случайная составляющая адитивной погрешности, обусловленной переходными процессами электронного ключа 10. Таким образом возможно снижение порога чувствительности устройства , а также повышение точности измерений. 1 ил. W с

(51)5 С 01 N 21 61

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОсУДФРстВенный нОмитет

AO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИйМ

Я К ЮНТ ССОР (21) 4116955/25 (22). 15.09.86 (46) 23.03.91. Бюл. У 11 (71) Институт физики АН ВССР (12) В.S.Äóíàåâ (53) 543.422.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 884400, кл. 0 01.N 21/27, 1981.

Авторское свидетельство СССР

У 1114150, кл. 6 01 N 21/61, 1984. (54) ДВУХКАНАЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР ВЕЩКСТВА (51) Изобретение относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано для контроля ,концентраций вещества s жидкостях

„„SU„„l 500074 А1

2 и газообразных смесях, а также для определения оптических толщин различных материалов. Цель изобретенияповышение точности измерений и снижение порога чувствительности. Суть изобретения заключается в устранении всплесков, возникающих при работе электронного ключа 10 в синхронном фильтре 12, включенном после вычитающего устройства 1 1; Тем самым уменьшается случайная составляющая адитнвной погрешности, обусловленной переходными процессами электронного ключа 10. Таким образом возможно сни4 жение nopora чувствительности уст-. ройства, а также повышение точности измерений. 1 ил.

3 1500074

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано для контроля концентраций вещества а жидкостях и газообразных смесях, а также для определения оптических толщин различных поглотителей.

Цель изобретения — повышение точности измерений и снижение. порога чувствительности. На чертеже приведена блок-схема предпагаемого анализатора.

Анализатор содержит источник излучения, зеркальный отражатель 2, с помощью которого образуются первый

3 и второй 4 оптические каналы, модулятор 5, выполненньй с возможностью модуляции потока излучения в первом

3 и втором 4 оптических каналах на 20 разных частотах, оптическую систему

6, приемник излучения 7, первый усилитель 8 с регулируемым коэффициентом усиления, первый синхронный де.тектор 9, электронный ключ 10, вы- 25 .читающее устройство 11, синхронный фильтр 12, второй усилитель 13, второй синхронный детектор 14 и регистратор 15.

Анализатор работает следующим 30 образом.

Излучение от источника 1 разделяется зеркальным отражателем 2 на два потока, один из которых проходит по первому оптическому каналу 3, а второй - по второму оптическому каналу 4. С помощью модулятора 5 эти потоки модулируются на разных частотах и оптической системой 6 направляются на приемник излучения 7, в котором,д оптический сигнал преобразуется в электрический. Если в качестве источника i используется излучатель со сплошным спектром,. а приемник излучения 7 является неселективным, 45 то с помощью оптической системы б осуществляется также и фильтрация ,потоков.

При анализе концентраций вещества ,в жидких и газообразных смесях в первом 3 и втором 4 оптических каналах размещаются специальные кюветы, через которые прокачиваются исследуемые смеси, а при анализе твердотельных веществ в этих кюветах иет необходимости °

Выходной электрический сигнал приемника излучения 7 усиливается ,первым усилителем 8 и подается иа второй вход вычнтающего устройства

11 н вход первого синхронного детектора 9. Управляющим напряжением для первого синхронного детектора 9 является переменное напряжение, частота которого равна частоте модуляции потока излучения, проходящего по второму оптическому каналу 4. В результате этого на выходе первого синхронного детектора 9, имеющего в выходном каскаде фильтр нижних частот, появляется постоянное напряжение, уровень которого пропорционален интенсивности излучения потока излучения, прошедшего через второй оптический канал 4. С помощью цепи отрицательной обратной связи осуществляется автоматическая регулировка коэффициента усиления первого усилителя 8 таким образом, чтобы уровень постоянного напряжения на выходе первого синхронного детектора 9 поддерживался постоянным. Управляющим напряжением для электронного ключа 10 является переменное напряжение, частота и фаза которого равны частоте и фазе модуляции потока излучения, проходящего через первый оптический канал 3. Поэтому на выходе электронного ключа 10 образуется переменное напряжение, совпадающее по частоте и фазе с модуляцией потока излучения в первом оптическом канале 3, но имеющее амплитуду, пропорциональную интенсивности излучения потока излучения, прошедшего через второй оптический канал 4. Этот сигизч подается на первый вход вычитающего устройства 11. В нычитающем устройстве 11 осуществляется вычитание иэ смеси сигнала, подаваемого на его второй вход, сигнала, пропорционального интенсивности излучения потока излучения, прошедшего через второй оптический канал 4, причем по частоте модуляции потока излучения в первом оптическом канале 3. Управляющим напряжением для синхронного фильтра

i2 является переменное напряжение, частота которого совпадает с часто" той модуляции потока излучения, проходящего через первый оптический канал 3. Б результате на выходе синхронного фильтра i2 появляется переменное напряжение, частота которого равна частоте модуляции потока излучения, проходящего через первый оптический к:-:Hilll 3, а амплитуда - отноФормула и э о б р е т е н и ч

Составитель А.Леви

Техред М. Дидык

Корректор М.Шяроши

Редактор Н.Тимонина

Заказ 1060 Тираж 406 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

5 15000 шенню сигналя, пропорционального раз(ности интенсивностей потоков излучения, прошедших через первый 3 и второй 4 оптические каналы, к сигналу пропорциональному интенсивности излу5 чения потока, прошедшего через второй оптический канал 4. Выходной сигнал синхронного фильтра 12 усиливается вторым усилителем 13 и подается на вход второго синхронного детектора 14, управляющим напряжением для которого служит переменное напряжение с частотой, равной частоте модуляции потока излучения, проходящего по первому оптическому каналу 3. Благо:даря этому ня выходе второго синхронного детектора 14, в выходном каскаде которого расположен фильтр нижних частот (на чертеже не показан), выделяется постоянное напряжение, уровень которого пропорционален отношению разности интенсивностей потоков излучс, прошедших через первый 3 и второй 4 оптические каналы, к ННТрНсНВНосТН излучения потока, прошедшего через второй оптический канал 4, контролируемое регистратором 15.

Если при измерениях анялизируемое вещество находится п первом оптическом канале 3, который в этом случае является рабочим, то выходной сигнал второго синхронного детектора 14 будет пропорционален отношению разности интенсивности потоков излучения, прошедших через рабочий и второй оптические каналы, к интенсивности потока излучения, прошедшего через второй оптический канал. Если же анализируемое вещество поместить во второй оптический канал 4 (ставшим рабочим), то выходной сигнал второго синхронного детектора 1 будет пропорционален отношению разности

74

6 интенсивностей потоков излу(ения, прошедших через рабочий и первый оптический канал 3, к интенсивности потока излучения, прошедшего через рабочий канал. В перлом случае шире диапазон измерений, однако.хуже чув(.— твительность, чем во втором.

Таким образом в устройстве снижается случайная составляющая активной погрешности, обусловленной переходными процессами электронного ключя

10, что позволяет снизить порог чу( ствительности устройства, я также повысить точность измерений.

Двухканяльный анализатор вещества, содержащий оптически связанные источник излучения с зеркальным отражателем, модулятор, выполненный с возможностью модуляции потока излучения ня разных часто(«х, оптическую систему и приемник излучения, з(н.ктрический выход которого через первый усилптсль, первый синхронный детектор и электронный ключ соединен с первым входом нычитяющего устройстп», я также синхронный фильтр и ((ослсдовятсльно соединснн((е второй ycHJ(((тель, 11 T()ðîé синхронный детектор и регистратор, о т л и ч я ю щ и и с я теь(, чTo с целl,(0 поpt 1lяе((HR точности измерений и си((же!1»» 1(орог,1 чувстнител(ности, первый усилитель выполнен и виде усиди.геля с р гулируемым коэффициентом усилс(11(я, выход первого усилителя соединсн < о 1(т рьпч входом нь(читяющего устрой(.твя, выход которого через синхрош(ый фильтр со» единен Со входом второго усилителя, при этом. управляющий вход первого усилителя соединен с вь(ходом первого синхронного детектора.