Нефелометр

Нефелометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик о>842512 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.05.79 (21) 2769790/18-25 с присоединением заявки № р )м. кл.

G N 21/85

Государственный комите т

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300681. Бюллетень ¹ 24 (53) ДК 535. 242 (088.8) Дата опубликования описания 30. 06. 81 (72) Авторы изобретения

В.В. Бердник и Ю.Н. Устимов

Казанский научно-исследовательский технологический и проектный институт химико-фотографической (71) Заявитель

Изобретение относится к устройствам для фотометрических измерений, а конкретно для контроля замутненных технологических смесей.

Известны нефелометры, применяемые для контроля гетерогенных сред, представляющих собой. взвесь частиц в жидкой или газообразной среде, содержащие источник излучения, рабочую камеру и устройство фоторегистрации. Их работа основана на сравнении интенсивностей прошедшего через исследуемую среду и рассеянного ею излучения ta .

Недостаток устройств состоит в уменьшении точности из-за неравномерного загрязнения окон рабочей камеры при неизбежном выпадении осадков из исследуемой жидкости.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является нефелометр, содержащий источник излучения, установленные по ходу излучения оптические системы с рабочей камерой, формирующие возбуждающий,рассеянный и сравнительный световые потоки с пересекающимися между собой осями, систему сравнения прошедшего через рабочую камеру и рассеянного в ней световых потоков, компенсационную систему е приемником иэлуче- ЗО ния для сравнения световых потоков (2 .

Недостатком этого нефелометра является наличие погрешностей измерений, вызванных неравномерным загрязнением окон рабочей камеры.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем источник излучения, установленные по ходу излучения оптические системы с рабочей камерой, формирующие возбуждающий, рассеянный и сравнительный световые потоки с пересекающимися внутри рабочей камеры осями, системы сравнения прошедшего через рабочую камеру и рассеянного в ней световых потоков, компенсационную систему с фотоприемником для сравнения световых потоков, укаэанные оптические системы расположены так, что оси возбуждающего, рассеянного и сравнительного потоков выполнены пересекающимися с осью фотоприемника компенсационной систе- . мы внутри рабочей камеры в общей точке, равноотстоящей от внутренних стенок рабочей камеры по ходу возбуждающего и сравнительного световых потоков, а фотоприемник компенсационной

847512 системы расположен на пути световых потоков, рассеянных от возбуждающего и сравнительного потоков, причем его ось составляет внутри камеры одинаковые углы с осями возбуждающего и сравнительного потоков.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Нефелометр содержит источник 1 излучения, например лазер, оптические системы формирования возбуждающего, рассеянного и сравнительного световых потоков, состоящие из зеркального обтюратора 2, электродвигателя 3, зеркал 4 и 5, рабочей камеры 6 с окнами 7-10 и светоловушки

11, систему сравнения прошедшего через рабочую камеру и рассеянного в ней излучений, состоящую из фотоприемника 12, предусилителя 13, элемента 14 автоматической регулировки усиления (АРУ), основного усилителя 15, усилителя 16 АРУ, электронного коммутатора 17, интеграторов 18 и 19, блока 20 вычитания, регистрирующего прибора 21, датчика 22 опорного сигнала и усилителя 23 датчика опорного Q5 сигнала, компенсационную систему для сравнения излучения, рассеянного в рабочей камере от возбуждающего и сравнительного световых потоков, состоящую из приемника 24 излучения, блока 25 усиления, реверсивного двигателя 26 и оптического клина 27.

Устройство работает следующим образом.

Излучение от источника 1 излучения разделяется зеркальным обтюратором 2, приводимым во вращение элек— тродвигателем 3, на два потока — возбуждающий и сравнительный, которые поочередно направляются в один полупериод зеркалами 4 и 5 через оптичес- 40 кий клин 27 и окна 7 и 9 рабочей камеры 6 на фотоприемник 12. Излучение, рассеянное возбуждающим потоком через окно 8, попадает на фотоприемник 24. В следующий полупериод срав — 45 нительный поток излучения направляется через окно 10 рабочей камеры 6 в светоловушку 11. При этом излучение, рассеянное сравнительным потоком через окно 9, попадает на фо- 5О топриемник 12, а через окно 8 — на фотоприемник 24. Сигнал с последнего подается на блок 25 усиления и далее управляет вращением реверсивного дви. гателя 26, который перемещает оптический клин 27 до тех пор, пока на фотоприемнике 24 не устанавливается равенство сигналов. Сигнал с фотоприемника 12 представляет собой последовательность импульсов, соответствующих прошедшему через рабочую камеру 60 и рассеянному в ней излучению, которые усиливаются предусилителем 13 и через элемент 14 АРУ основной усилитель 15. Далее сигналы с помощью электронного коммутатора 17 65 синхронно разделяются по двум электрическим каналам, содержащим интЕграторы 18 и 19. Управление коммуT àòîðîì осуществляется прямоугольными лмпульсами, синхронными с вращением зеркального обтюратора 2, датчиком 22 опорного сигнала, работающим в режиме срыва генерации, и усилителем 23.

С выхода интеграторов 18 и 19 постоянные напряжения, пропорциональные амплитудам импульсов .указанных сигналов, подаются на блок 20 вычитания и далее — на регистрирующий прибор

21.уровень сигнала,в канале сравнения, пропорциональный рассеянному излучению, поддерживается постоянным с помощью элемента .14 АРУ и усилителя

16 АРУ. Благодаря поддержанию амплитуды сигнала в канале сравнения постоянной, разность указанных сигналов становится пропорциональной отношению сигналов.

Оптический клин 27 изменяет интенсивность возбуждающего потока, проходящего через рабочую камеру 6 излучения,так,что переменная составляющая сигнала с фотоприемника 24 равна нулю.

При этом выполняется равенство сигналов с фотоприемника 24, обусловленных потоками, рассеянных от возбуждающих и сравнительных пучков в направлении окна 8 в первый и второй полупериоды, а показания блока 20 вычитания npollooLèoíàëüíû отношению интенсивностей рассеянного в рабочей камере и прошедшего через нее излучений, попавших на фотоприемник 12.

В предлагаемом устройстве, внутри рабочей камеры обеспечивается равенство оптических путей возбуждающего и сравнительного световых потоков, а также потоков, рассеянных этими потоками и регистрируемыми фотоприемником компенсационной системы. Поэтому разница сигналов с фотоприемника 12 не зависит от неравномерности и неодинаковости загрязнения окон 7-10 рабочей камеры.

Использование предлагаемого устройства позволяет исключить ошибки, обусловленные загрязнением окон измерительной камеры и оптических элементов системы формирования возбуждающего, рассеянного и сравнительного потоков, что повышает точность изме,эений .

Формула изобретения

Нефелометр, содержащий источник излучения, установленные по ходу излучения оптические системы с рабочей камерой, формирующие возбуждающий, рассеянный и сравнительный световые потоки с пересекающимися внутри рабочей камеры осями, систему сравнения прошедшего через рабочую камеру и

842512

1б

Составитель В. Тузов

Техред Т.Маточка Корректор М. Пожо

Редактор Т. Мермелштайн

Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5056/45

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,.4 рассеянного в ней световых потоков, компенсационную систему с фотоприемником для сравнения световых потоков, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, указанные оптические системы расположены так, что оси возбуждающего, рассеянного и сравиительного потоков пересекаются с осью фотоприемника компенсационной системы внутри рабочей камеры в общей точке, равноотстоящей от внутренних стенок рабочей камеры по ходу возбуждающего и сравнительного световых потоков, а фотоприемник компенсационной системы расположен на пути световых потоков, рассеянных от возбуждающего и сравнительного потоков, причем

его ось составляет внутри камеры одинаковые углы с осями возбуждающего и сравнительного потоков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Значенок N.Ï. и Предко К.Г.

Устройства для определения характеристик рассеяния и поглощения. Ротапринт института физики АН Белорусской ССР, 1972, с. 11.

2. Авторское свидетельство СССР

9 416596, кл. G 01 N 21/24, 1974 (прототип).