Абсорбционный анализатор

Абсорбционный анализатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано при создании оптических анализаторов жидкости и газа. Целью изобретения является уменьшение погрешности измерения путем уменьшения потери мощности сигнала при модуляции. Цель достигается дополнительным введением блока переключения скорости вращения светофильтров, выход которого соединен с входом привода, а вход - с вторым выходом датчика положения светофильтров. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО131А ЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 G 01 N 21/61

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4373245/25-25 (22) 03,02 ° 88 (46) 15.02.90. Бюл. h" 6 (72) В.P.Kîçóáîâñêèé и И.В.1(ораблев (53) 535,242 (088.8) (56) Н.J.Gerritsen Transactions Society of Unity Engineers, 1966, December, р.4.30.

Вечкасов И.Н. Приборы и методы анализа в ближней инфракрасной области. И,: Химия, 1977, с. 91. (54) АБСОРБЦИОННЫЙ АНАЛИЗАТОР (57) Изобретение относится к аналиИзобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано при создании оптических анализаторов жидкости и газа со среднеквадратичным детектированием информационного сигнала.

Цель изобретения - увеличение чувствительности анализа, уменьшение погрешности измерения.

На чертеже изображена схема абсорбционного анализатора.

Анализатор состоит из источника 1 излучения, рабочей кюветы 2, через которую прокачивается исследуемое вещество, узла для модулятора и смены светофильтров 3 с интерференционными светофильтрами 4 и 5,рабочего и опорного каналов, шагового двигателя 6 с блоком 7 питания и управления, задающего генератора 8 импульсов с делителем 9 частоты, который управляется датчиками положения светофильтров

10 через формирователь 11, фотоприем„„Я0„„1543309 А 1

2 тическому приборостроению и может быть использовано при создании оптических анализаторов жидкости и газа.

Целью изобретения является уменьшение погрешности измерения путем уменьшения потери мощности сигнала при модуляции. Цель достигается дополнительным введением блока переключения скорости вращения светофильтров, выход которого соединен с входом привода, а вход - с вторым выходом датчика положения светофильтров. ил. ника 12, системы 13 регистраиии и обработки сигнала, индикатора 14.

Абсорбционный анализатор работает следующим образом.

Поток излучения Ф, от источника 1 излучения проходит через кювету 2 р и поступает на узел модулятора и смены светофильтров 3, на котором закреплены интерференционные светофильтры 4 и 5 рабочего и опорного каналов.

Светофильтр опорного канала пропускает излучение с длиной волны, при ко- CO торой не происходит его поглощение измеряемым компонентом, светофильтр рабочего канала - при которой измеряемый компонент поглощает излучение.

Поскольку площадь интерференционных светофильтров мала по сравнению с общей площадью диска модулятора, то при равномерном вращении диска модуля. тора световой поток +(t) попадает на фотоприемник 12 лишь за время его прохождения через светофильтры 4 и 5, 1543309 т.е. в течении малой части всего периода модуляции Т, Для увеличения КПД модуляции необходимо увеличить время прохождения светового потока через светофильт- ры за счет замедления скорости вращения светофильтров в момент их на-, хождения в потоке излучения

IO

U с1Т/dC!

О где S — чувствительность анализа;

U — выходной сигнал измерительного преобразователя анализатора .при равномерном вращении узла модуляции и смены светофильтров при отсутствии анализируемого газа в рабочей кювете; 20

Т - пропускание кюветы;

С вЂ” концентрация анализируемого газа.

Зто достигается при помощи блока переключения скорости вращения свето„25 фильтров, включающего в себя блок 7 питания и управления, задающий генератор 8, делитель 9 частоты и формирователь 11 коммутирующих импульсов.

Для этого вращение диска узла для модулятора и смены светофильтров 3 осуществляется с помощью шагового двигателя б с его блоком 7 питания и управления. управляющие импульсы на блок 7 поступают от задающего гене- 35 ратора 8 через делитель 9 частоты.

Коэффициент деления меняется от 1 до

20 при поступлении коммутирующих импульсов с датчиков положения светоФильтров 10 через формирователь 11 на делитель 9 частоты в момент прохождения через световой поток светофильтров. Промодулированный световой поток детектируется фотоприемником

12. Пропускание светофильтров 4 и 5 выбрано таким образом (с учетом спектральных характеристик фотоприемника и источника излучения), чтобы сигналы, снимаемые с фотоприемника были одинаковы при отсутствии погло- 50 щения в рабочей кювете 2. Тогда появление исследуемого вещества в рабочей кювете приводит к ослаблению излучения рабочего канала и к разбалансу сигналов, снимаемых с фото- 55 приемника. Детектируемый разбаланс поступает на систему регистрации и обработки сигнала, которая коммутируется датчиками положения светофильтров 10 и далее на индикатор 14.

При делении частоты импульсов задающего генератора в 20 раз скважность импульсов, снимаемых с фотоприемника и соответствующих открытию светового потока, мала. Поэтому коэффициент, учитывающий потери мощности светового потока при модуляции близок к единице, что обеспечивает хорошее отношение сигнал-шум и улучшает чувствительность анализатора. При равномерном движении модулятора скважность импульсов большая, и для достижения такого же соотношения сигнал-шум необходимо применение более эффективных источников излучения и фотоприемников, что не всегда возможно, Эффективность решения заключается в повышении чувствительности анализа, увеличении детектируемого отношения сигнал-шум и, как следствие, умень- шении погрешности измерений путем уменьшения потерь мощности светового сигнала при модуляции, что ведет к повышению точности измерений.

Данный анализатор объединяет, таким образом, преимущества дифференциальных структурных схем анализаторов (высокая чувствительность анализа) и однолучевых многоканальных (высокая временная стабильность показаний нечувствительности к неселективным загрязнениям оптических элементов).

Формула и зобретения

Абсорбционный анализатор, содержащий источник излучения и последовательно расположенные по ходу излучения рабочую кювету, узел для модуляции и смены светофильтров рабочего и опорного каналов, механически связанный с выходом привода и оптическисо входом датчика положения ветофильтров, фотоприемник, соединенный с первым входом системы регистрации и обработки сигнала, второй вход которого соединен с первым выходом датчика положения светофильтров, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с. целью повышения точности измерений путем уменьшения потерь мощности сигнала при модуляции в него дополнительно введен блок переключения скорости вращения светофильтров с коэффициен1Б4ЗЗО9 С ос та ви тел ь И, Ильин

Редактор М.Недолуженко Техред И.Ходанич Корректор р.öèïëå

Заказ 396

Тираж 507

Подписное

ВНИИПИ Государстве нного 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 том замедления движения светофильтров в моменты их нахождения в потоке, излучения

5

m = — — — — —— 1 . U (AT/cIC) где S — - чувствительность анализа;

U - величина сигнала на выходе системы регистрации при равномерном вращении светофильтров узла для модуляции и смены светофильтров;

Т - пропускание рабочей кюветы;

С - концентрация анализируемого газа, при этом выход блока переключения скорости вращения светофильтров соединен с входом привода, а его входс вторым выходом датчика положения светофильтров.