Устройство для определения концентрации

Устройство для определения концентрации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

С П ИСАН И Е (II!544890

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со!оз Советских

Со!!иалистикеских

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.05.74 (21) 2024526 25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликова))0 30.01.77. Бюллетень ¹ 4 (51) Ч. Кл.- G OIN 21, 00

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 541.12(088.8) по делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 28.0".77 (72) Авторы изобретения

Ф. И. Агранова и М. Х, Грищук

Институт ядерной энергетики АН Белорусской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ

Изобретение отно II ãcÿ к 0IITHческим устройcIвам для Ilзмерсни5I коilöåнтр löèè.

Известен фотомстр (1) для определения содержания кислорода в крови, в котором измеряют интенсивность прошедшего черсз кровь света на длине во IHII 805 нм и на,глине волны 650 нм, а по разности интенсивноcreA с iioiioi«! Io фотомстрнчсского устройства определяют содержание 02. I jçâññòíîñ устройство требует для своей реализации достато шо н)ирокую кювету.

Известен корреляционньш снсктромстр (21, в котором фильтры, попеременно вводимые в луч света с помощью пьезоэлектрического преобразователя. выделяют H нсч полосы, которые избиратслыго поглощаются анализируемым комноненточ H сравниваются на электронно-детекторном преобразователе. Известное устройство не позволяет уравновесить интенсивность лучей при нсрвоначалы)ой настройке.

Наиболее близким тскническим решением к предлагаемому является фотометр (31, содержащий источник света, фокусирующее устройство, фильтры, модулятор, клинья, кювету и приемник.

В известном устройстве отсутствует возмож)юсть уравнивания интенсивности лучей при

iicj)iIoii2vaльн0и н2строике, что приводит к снижению точности измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерения концентрации вещества в сложной смеси, например ХО в диссоциирующей смеси Хз04 — 2 "Оз2,0 + О, в широком диа5 назоне температур.

=)то достигается тем, что в предлагаемом устройстве модулятор, разделяющий луч на две составляющие, сдвинутые по фазе, фильтры и клинья каждой из составля)оьци: лучей

10 j)2ciior!ÎæcHы после Оптической юветы.

Н2 чертеже изображена принципиальная с.;ем а Одно! ювстн0! 0 фильтрОВОГО 2на III32Topa, являющегося одним li3 примеров конкретного осуществления данного устройства, для

15 определения . 0 в диссоциируюшсм азотном тстРаксиде Xз04=2. Ос=2: 0 + Оз.

Оптический луч от источника света 1 и фокусирующсго устройства 2 прокодит через 0II2! тическую кювету 3 с анализируемой средой и попадает на вибрирующее с помощью электрон)агнита 4 зеркало модулятора 5, разделяющее луч на две составляющие 6 и 7, сдвинутые по фазе. Луч 6 прокодит через интерфе25 рснц)юнный фильтр 8 с максимумом длины поглощения i. = 750 н»l. Оптический клин 9 с концентрическими штри);аз!и жестко соединен с валом реверсивного двигателя отработки 10. На;!вигателс имеется система дистанЗО цнонной передачи угла поворота в виде ци544890 л!»1дричсского реохорда с ползунком 11. 11осле фильтра луч попадает на фотоприемник 12. . науч 7, преломляясь от зеркала 13, проходит через интерференционный фильтр 14 с максимумом длины поглощения . = 576 нм.

На этой длине волн коэффициент поглощения х,О имеет большую вели»шу, чем на дгншс волны 750 нм. Далее луч 7 проход!ге через оптический клин 15 с концентрическими штрихами, вращаемый реверсивным двигателем оТработки 16, и попадает на фотоириемник 12.

Электрический ток с фотоэлемента попадает на фазочувствитель»ый усилитель 17, который через переключатель рода работы 18 нагружен одним из реверсивных двигателей в зависимости от режима работы анализаторы.

11ри работе анализатора, если сдвш1утые по фазе сигналы после фотоприемника, обусловленные интенсивностью лучей 6, 7не равны, то их уравнивание tipoiicxo+IIT»ри помощи 0»тических клиньев 9, 15 (в зав!»с»мости от режима paGQTI>l), так к31:, сигнал p3ccol 13coIJ3ния с фотоприемника, обусловленный разностью световых потоков, после усиления отрабатывает двигатель оптического клина до тех пор, пока сигналы не уравниваются.

В начале работы, при отвакуумироваш!ой кювете, устанавливаются крайние точки диапазо»а измерений — «О» и «100%».

В режим «Установка О» клин 15 выводится на фиксированный максимум поглощения, световые потоки уравниваются клином 9.

В режиме «Установка 100%» клин 9 выводится на фиксированный максимум пропускания, клин 15 уравнивает потоки и фиксируется в данном положеш1и.

В режиме «Работы» клин 15 остается в Itoложении, который был выставлен предыдущим режимом. !1ри за»о litcIIIJJI кюветы исследуемым газом инте»с»в»ость лучей псрсраспределяется, так как луч 7 на длине вол»ы 576 нм в зависимости от концентрации ftoглощается в большей стLIICIJII, чем луч 6 113 длине волны 750 нм.

В этом случае электрической схемой производится вычитание оптических плотностей:

7 о Б>

1g — — 1g — - -, I-, I. где 4,! — фототок, обусловленный лучем 6 при вакуумированной кювете;

4 — то же, при заполнении газом;

7,p — фототок, обусловленный лучом 7 при вакуумированиой кювете; — то же, при заполнении газом.

1!ри выполнении условия равенства Ipp = I;p, что достигается в режиме «Установка 100 О» уравниванием фототоков в фотоприемнике, 15

hоI!е. Ч llа>! Ве. I! I II J13 11меет В!Iд

I6

D = — 1g—

I., и завис!»г от концентрации КО .

Различные случайные причины (изменение

2О электрического напряжения, появление пленки

lIà стеклах кюветы и T. д.) имеют одllilаковый характер воздействия 113 оба луча, и, следовательно, отношение этих величин в слабой степени зависит от их влияния, что значительно

25 повышает стабильнос!ь показаний прибора.

Фор м ул а изобретения

Устройство для определения концентрации, содержащее источник света, фокусирующее

ЗО устройство, o»TItsec«i ю кювету, оптические фильтры, модулятор, оптические клинья, приемник, отл и ч а ющеес я тем, что, с целью повышения Toчности измерения. модулятор, jJ33;JE;I>JIoIItIiII луч на две составляющие, сдви35 нутые по фазе, фильтры и клинья каждой из составляющих лучей расположены после опти-! еской кюветы.

11сточ»ики ии<рормации, Jtjl!IItzтые во внима»ис при экспертизе:

-и! 1. 11атент Франции ¹ 2131503, кл. G 01М

21 00, 1971.

2. 113тент СШЛ ЛЪ 3694086, кл. 356 †, 1973.

3. Лвт. Cti. СССР Хр 260219, кл. G 01Х 21/00, 45 1969 (прототип).

544890

Lë w а I ! /

-Г !

СocTBUIITc I!> В. Вощанкин

Te.;",, сд Л. Гладкова Коррсктор Jl. Брахнина

1 сдактор F . Караулова

Заказ 006 Я 1 о-... и I68 Т ра и 1054 Подписное

IIIII !!III!! ссуда1стисипог(! ко.,и;с.а Совета lii)li:строп ССС!т ио:icëàì иаоорсTC!i!!ii . отк1 ы i!;I

1130 l1, Москва, Ж-35. Ратшскаи иа5., д. 4 5

Ti" .о рафик, пр. С".ï, попа, 2