Сканирующий интегрирующий денситометр

Сканирующий интегрирующий денситометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е < 960547

И 306РЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистическик

Республик (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 31. 03.81 (21) 3268073/18-25 (5! )М. Кл. с присоединением заявки №

6 01 1 1/44

3ЪвударстааииыН кемитет

СССР ио делам изабретеиий и открытий (23) П рноритетОпубликовано 23. 09. 82 Бюллетень № 35 (53) УД К778. 155. .43(Е88.8) Дата опубликования описания 23.09. 82 (72) Автор изобретения

В. В. Жиромский (54) СКАНИРУЮЩИЙ ИНТЕГРИРУЮЩИЙ ДЕНСИТОМЕТР

Изобретение относится к оптическим денситометрическим измерениям, например, проб, имеющих вид пятен на хроматографическом носителе, выполняемых путем просмотра этих пятен

5 световым зондом, перемещающимся по зигзагообразной траектории.

Один из известных денситометров, содержит двухволновый (двухлучевой) осветитель, сканирующий пре,метный стол, последовательно включенные фотоприемник, усилитель, синхронный детектор, интегратор и регистрирующее устройство (1) .

Недостатком данного устройства, является невысокая точность.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является сканирующий интегрирующий денситометр, содержащий двухлучевой осветитель 20 включающий в,себя источник излучения с блоком синхронизации, оптически связанный через интерференционные фильтры и оптический клин

2 с проекционной системой, двухкоординатный сканирующий предметный стол гчереэ который оптически связан с проекционной системой фотоприемник, соединенный через усилитель с входом синхронного детектора, первый выход которого соединен с преобразователем напряжение-длительность импульса, к управляющему входу которого подключен функциональный генератор со сменным набором резис" торов, синхронизирующий вход которого соединен с блоком синхронизации источника излучения, причем выход преобразователя напряжение-дли тельность импульса соединен через интегрирующее устройство с регистрирующим устройством (2 1.

Недостатком известного интегрирующего денситометра является зависимость измеренных значений интегрального поглощения проб веществ от положения средних значений U„31„ U0 относительно начальной точки пери96054 одического напряжения управления

U f,, изменяющегося по выбранной для данного хроматографического слоя функциональной зависимости. Смещение положения средних значений U„ > и 0оп может происходить в процессе работы интегрирующего денситометра, например, из-за дрейфа световых потоков измерительного и опорного каналов, вызванных особенностями конструкции 10 двухлучевого осветителя, стабильностью излучения источника света, или изменением толщины хроматографического носителя. Изменение только среднего значения Uz обычно вызывается 15 поглощением веществ, сопутствующих хроматографическому разделению (фоно вые вещества в полосе разделения.).

Наличие указанного смещения Оиэми Ооп приводит к появлению значительной ошибки в определении истинного интегрального поглощения проб веществ на хроматограммах.

Цель изобретения - повышение точности измерений интегрального пог- д лощения.

Для достижения указанной цели в сканирующий интегрирующий денситометр, содержащий двухлучевой осветитель, включающий в с>ебя источник излучения с блоком синхронизации,,оптически связанный через интерференционные фильтры и оптический клин с проекционной системой, двухкоординатный сканирующий предметный стол, через

3S который оптически связан с проекционной системой фотолриемник, соединенный через усилитель с входом синхронного детектора, первый выход которого соединен с преобразователем напряжение-длительность импульса, к управляющему входу которого подключен функциональный генератор со сменным набором резисторов, синхрониэирующий вход которого соединен с бло45 ком синхронизации источника излучения, причем выход преобразователя напряжение-длительность импульса соединен через интегрирующее устройство с регистрирующим устройством, введены два запоминающих устройства, два вычитающих устройства, сумматор, дополнительный усилитель, привод оптического клина, датчик начала строки и источник опорного напряжения, соединенный с одним входом первого вычитающего устройства, другой вход которого соединен с выходом первого запоминающего устройства и с одним входом второго вычитающего устройства, а выход через дополнительный усилитель - с приводом оптического клина, причем управляющие входы запоминающих устройств соединены с датчиком начала строки, кинематически связанным с двухкоординатным сканирующим предметным столом, первый выход синхронного детектора соединен с входом первого запоминающего устройства, второй выход синхронного детектора - с входом второго запоминающего устройства и через сумматор †.с вторым входом преобразователя напряжение-длительность импульса, а выход второго запоминающего устройствас другим входом второго вычитающего устройства, .выход которого соединен с вторым входом сумматора.

На чертеже представлена блок-схема сканирующего интегрирующего денситометра.

Устройство содержит двухлучевой осветитель 1, в который входят источник излучения с блоком 2 синхро-: низации, монохроматоры или интерференционные фильтры 3 и 4, оптический клин 5 с переменным пропусканием, проекционная система б, двухкоординатный сканирующий предметный стол

7, фотоприемник 8, усилитель 9, синхронные деткторы 10 измерительногои опорного сигналов, датчик 11 импульсов начала строки, запоминаюцие устройства 12 и 13, первое вычитающее устройство 14, дополнительный усилитель 15, привод оптического клина

1б, второе вычитаюцее устройство 17, сумматор 18, преобразователь 19 напряжение-длительность импульса, функциональный генератор 20 со сменным набором резисторов 21, интегрирующее устройство 22, регистрирующее устройство 23 и источник опорного напряжения 24. Блок 2 синхронизации с источником излучения, оптически связан через интерференционные фильтры

3, 4 и оптический клин 5 с проекционной системой 6.

Через двухкоординатный сканирующий предметный стол 7 оптически связан с проекционной системой фотоприемник

8, соединенный через усилитель 9 с входом синхронного детектора 10, первый выход которого соединен с преобразователем 19 напряжение-длительность импульса, к управляющему входу которого подключен функциональный генератор 20 со сменным набором резисторов 5 9605

21, синхрониэирующий вход которого соединен с блоком 2 синхронизации источника излучения, причем выход преобразователя 19 напряжение-длительность импульса соединен через интег- з рируащее устройство 22 с регистрирующим устройством 23. Источник 24 опорного напряжения соединен с одним е входом первого вычитающего устройства 14, другой вход которого соединен 10 с выходом первого запоминающего устройства 12 и с одним входом второго вычитающего устройства 17, а выход через дополнительный усилитель 15 соединен с приводом оптического клина !5

16, причем управляющие входы запоминающих устройств 12 и 13 соединены с датчиком начала строки 11, кинематически связанным с двухкоординатным сканирующим предметным столом 7. Пер- 20 вый выход синхронного детектора 10 соединен с входом первого запоминающего устройства 12, второй выход синхронного детектора соединен с входом второго запоминающего устройства 13 и2ю через сумматор 18 с вторым входом преобразователя 19 напряжение-длительность импульса, а выход второго запоминающего устройства 13 соединен с другим входом второго вычитающего устройства 17, выход которого соединен с вторым входом сумматора 18.

Сканирующий интегрирующий денситометр действует следующим образом.

Измерительный и опорный световые потоки с длинами волн 1и м и Хоп, формируемые блоком синхронизации 2 и интерференционными фильтрами 4 и 3 соответственно, проекционной системой 6 двухлучевого осветителя 1, поочередно во времени проектируются на поверхность хроматограммы, закрепленной на сканирующем предметном Столе 7. Прошедшие сквозь хроматограмму измерительный и опорный световые потоки преобразуются в последовательность чередующихся во времени электрических импульсов фотоприемником

8. Затем последовательность электрических импульсов, усиленная усилителем 9, поступает на входы синхронного детектора 10, где с помощью синхронизирующих импульсов, поступающих из блока 2 синхронизации двухлучевого осветителя 1, они разделяются

SS и детектируются. Напряжение измерительного канала (0и м) с выхода синхронного детектора поступает на соответствующий вход преобразователя 19

47 6 напряжение — длительность импульса и на вход запоминающего устройства

12, управляемого импульсами начала строки 11.

Запоминание усредненного значения

U в устройстве 12 происходит на время рабочей части строки между им" пульсами начала строк, последующим импульсом производится запоминание нового усредненного значения 0„», С выхода устройства 12 запомненное значение 0и мпоступает на вход первого вычитающего устройства 14 и на вход второго 17. На второй вход первого вычитающего устройства 14 подается постоянное напряжение 0„ „ уставки, величина которого соответствует амплитуде начальной точки управляющего напряжения 0 п, поступающего на преобразователь 19 от функционального генератора 20. Сигнал разности с выхода вычитающего устройства 14 подается на вход дополнительного усилителя 15.

Усиленный и преобразованный сигнал с его выхода подается на привод оптического клина 16, который приво" дит в движение оптический клин 5, установленный на пути светового потока измерительного канала Ф„„ и регулирующий величину потока таким образом, чтобы сигнал разности на выходе вычитающего устройства 14 был равен нулю.

Запоминающее устройство 13, на вход которого поступает напряжение опорного канала Uo с выхода синхрон. ного детектора 10, управляется теми же импульсами от датчика начала строки 11 и работает так же как запоминающее устройство 12, но выход" ной сигнал его поступает на второй вход второго вычитающего устройства

17, на выходе которого формируется сигнал разности запомненных значений 0из и 0 „. Этот сигнал поступает на первый вход сумматора 18, на второй вход которого поступает напряжение опорного канала Uo„ . Учитывая то, что раэностный сигнал с выхода 17 может иметь разную полярность (положительную или отрицательную ), на выходе сумматора 18 присутствует сигнал 0 оп + (0о„-0иэл) и, соответственно, опорное напряжение Нол равно 0измпо среднему ypoa" ню (без учета шумов прибора и объекта ). Напряжение опорного канала Uozq

960547 8 поддерживаемое по сигналам начала строки равным 0„ =0„от =сопэй, поступает с выхода сумматора 18 на соответствующий вход преобразователя l9 напряжение-длительность импульса, на управляющий вход. которого подается периодическое напряжение управления .(U ä ) с выхода функционального генератора 20, имеющее тактовую частоту измерения, задаваемую тактовыми импульсами, поступающими на вход функционального генератора

20 из блока 2 синхронизации двухлучевого осветителя 1.

Сменный набор 21 резисторов подключается с помощью разъемного соединения к функциональному генератору 20. Величины резисторов в сменном наборе 21 устанавливаются при. настройке функционального генератора 20 так, чтобы обеспечить выбранную зависимость изменения управляющего напряжения на его выходе.

Предлагаемое изобретение позволит по меньшей меЬе в 10 раз снизить ошибку, выэываемую. смещением средних составляющих 0иэми 0о„, обес,йечить высокую воспроизводимость ре:зультатов измерений и практически автоматическую настройку интегрирующего денситометра при сменах длин волн изм " оп ° формула изобретения

Сканирующий интегрирующий денситометр, содержащий двухлучевой осветитель, включающий в себя источник излучения с блоком синхронизации, оптически связанный через интерференционные фильтры и оптический клин с проекционной системой, двухкоординатный сканирующий предметный стол, через который оптически связан с проекционной системой фотоприемник, соединенный через усилитель с входом синхронного детектора, первый выход которого соединен с преобразователем:; напряжение-длительность импульса, к управляющему входу которого подключен функциональный генератор со сменным набором резисторов, синхронизирующий вход которого соединен с блоком синхронизации источника излучения, причем выход преобразователя напряжение-длительность импульса соединен через интегрирующее устройство с регистрирующим устройством, 1О отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений интегрального поглощения, в него введены два запоминающих устройства, два вычитающих устройства, сумматор, доИ полнительный усилитель, привод оптиЭ .ческого клина, датчик начала строки и источник опорного напряжения соединенный с одним входом первого вычитающего устройства, другой вход каур торого соединен с выходом первого запоминающего устройства и с одним входом второго вычитающего устройства, а выход через дополнительный . усилитель - с приводом оптического д клина, причем управляющие входы запоминающих устройств соединены с датчиком начала. строки, кинематически связанным с двухкоординатным сканирующим предметным столом, первый выход синхронного детектора соединеН с входом первого запоминающего устройства, второй выход синхронного детектора - с входом второго запоминающего устройства и через сумматор35 с вторым входом, преобразователя напря1нение-длительность импульса, а выход второго запоминающего устройства - с другим входом второго вычитающего устройства, выход которого соединен с вторым входом сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР

И 596835, кл. G 01 J 1/10, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

N 661261, кл. G 01 J 1/44, 1979 (прототип).