Фотометр

(51) 4 С 01 1 1/4 НИЯ,ПИСАН ТОРСКОМУ СВИ ЛЬСТВ й малых усизобретенияений путемений темновоФ 19на Трудоисследов го Кр ельск ит оптически ологи рскии и те очников то ский, И.М. Бирюлин, Г а Берхин, В, Зуси др. Оптико-меха- Машиностроение,льство СССР 1/44, 1979 Ю С 4 ФОТОМЕТРПредлагаемый фдля измеренияпрозрачных срего анализа газо тометр п птическо дназ-, плотачен я ко честсти нно и,аэроз ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(71) Всесоюзный ордного Знамени научипроектно-конструктческий институт ис(56) Бабушкин С.Г.нические приборы.1965, с. 144.Авторское свиде9 685932, кл, С 01 идкостеи и для измерений газовых сред, Цельовышение точности изме меньшения влияния изме о тока. Фотометр содер связанные и последовательно установленные оптическую систему 1, блоквременного разделения лучей 2 и фотоприемный блок 3, к выходу которогопоследовательно подключен коммутатор4. и 4.2, блок вычитания 5 и блокизмерений б,а также блок синхронизации 7, вход которого соединен с синхронизирующим выходом блока временного разделения лучей 2, а выходысоединены с управляющими входамикоммутатрра 4.1 и 4.2, В фотометрвведены блок формирования степенных функций 8, памяти 10. 1, 10. 2, 10 и и блоковумножения 11. 1, 11.2, 11 п. Вход блока формирования степенных функций 8соединен с первым выходом блока1232955 синхронизации 7, а его выходы - спервыми входами соответствующихблоков умножения 11,1, 11.2, 11 и,вторые входы которых через соответствующие блоки памяти 10.1, 10.2,10 и соединены с выходами соответствующих блоков дифференцирования 9.1,Изобретение относится к технике Фотометрических измерений иможет быть использовано для измерения коэффициентов отражения и пропускания различных веществ, 5Цель изобретения - повышение точности измерений путем уменьшения влияния изменений темнового тока.На чертеже представлена структурная схема Фотометра. 10фотометр содержит последователь но соединенные оптическую систему 1, блок 2 временного разделения лучей, Фотоприемный блок 3, коммутатор 4. 1, 4,2, блок 5 вычитания и блок 6 изме рений, а также блок 7 синхронизации, блок 8 формирования степенных функций, блоки 9.1, 9.2 и 9 п дифференцирования блоки 10,1, 10,2, 10 и памяти и блоки 11.1, 11.2, 11.п умно жения.Блок 8 формирования степенных Функций может быть выполнен в виде и последовательно соединенных блоков интегрирования, выходы которых соедине ны с первыми входами блоков 11.1, 11.2, 11 и умножения, вторые входы которых через блоки 10 памяти соединены с выходами блоков дифференцирования, а выходы соединены с входами блока 5 вычитания, причем блоки дифференцирования последовательно подключены к второму выходу коммутатора 4. Блок 7 синхронизации подключен к блоку 2 временного разделения лучей и к блокам 8 и 4.1, 4.2,Устройство работает следующим образом.Монохроматическое излучение проходит через оптическую систему 1, блок 2 временного разделения, лучей, фотоприемный блок 3 и далее в виде функции напряжения или тока поступает 9,2, 9 и. Виходы блоков умножения11.1,11,2, 11 п соединены с входамиблока вычитания 5, причем вход первого блока дифференцирования 9,1 соединен с вторым выходом коммутатора4.2. 1 ил. 3на входы коммутаторов 4.1, 4,2. Поддействием управляющих сигналов с блока 7 синхронизации в блок 5 вычитания поочередно поступают рабочйй,эталонный, темновой и дополнительнообработанный блоком 8 формированиястепенных функций, блоками 9,1, 9.2,9.п дифференцирования блоками 10,1,10,2, 10.п памяти и блоками 11.1,11,2, 11.п умножения темновой сигна-,лы. В блоке 5 вычитания происходитвычитание темновых сигналов из фотосигналов каждого из каналов в отдельноети, Напряжение или токи с выходаблока 5 вычитания, пропорциональныесветовымфпотоком рабочего и эталонного каналов, подаются на вход блока5 измерений, в котором осуществляетсяих дальнейшая обработка в соответствии с требуемой задачей.Дополнительная погрешность, вносимая темновым током, на результат измерений,компенсируется работойблокаФормирования степенныхфункций,блокамидифференцирования, памяти иумножения .Обработка темнового сигнала происходит следующим образом.Так как темновой сигнал представляет собой непрерывную и бесконечноечисло раз дифференцируемую функцию,абсолютные значения. производных которой ограничены, то ее можно разложить в ряд Тейлора,В паузах между полезными сигналачи под действием управляющих сигналовс блока 7 синхронизации срабатываетвторой коммутатор 4.2 и на вход первого блока 9.1 дифференцирования поступает темновой сигнал. Последовательно соединенные и блоков дифференцирования производят вычислениепроизводных функции темнового сигнала.Полученные значения производных в123955 Формула изобретения Составитель А,ЧурбаковТехред О,Гортвай Корректор М,Шароши Редактор Н.Егорова Тираж 778 Подписное Заказ 2758/41 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграФическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная,4 конце паузы запоминаются в и блоках памяти, входы которых соединены с соответствующими выходамц и блоков дифференцирования, и поступают на вторые входы и блоков умножения, 5Во время действия эталонного цли рабочего сигналов с блока 7 синхронизации поступает постоянный сигнал на вход блока 8 формирования степенных функций, выполненного в виде последовательно соединенных п блоков интегрирования, под действием которого на его выходах формируются сигналы К 1 ,К, ,К ь, - гдегф 2 2 -, С - длительность импульса эталонного или рабочего сигналов. Значения коэффициентов 1 с 1 с 1 с выбираются прц настойке устройства в зависимости от конкретных условий и поставленной задачи, Количество блоков интегрирования, т. е. число п, определяется требуемой точностью измерений. Сигналы с выходов блока 8 формирования степенных функций поступают на первые входы блоков умножения, на выходе которых формируются функции, равные значениям членов ряда Тейлора и поступающие на соответствующие входы блока 5 вычитания 30 (функция 1,(х) формируется при помощи второго коммутатора 4.2 и фильтрующей емкости на втором входе блока 5 вычитания Блок 5 вычитания производит вычитание меняющегося во времени 3 темнового сигнала из рабочего и эталонного сигналов, Выходныесигналы с его блока подаются на вход блока 6 измерений, а котором происходит их дальнейшая обработка в соответст вии с требуемой задачей.Таким образом, введение в фотометр блока формирования степенных функций, и последовательно соединенных блоков дифференцирования, п блоков памяти и и блоков умножения позволяет повысить точность измерений путем уменьшения влияния меняющегося во времени темпового сигнала,Использование устройства в технике фотометрических измерений для определения коэффициентов отражения ц пропускания различных веществ позволит повысить точность измерительного прибора без усложнения его конструкции, что особенно важно при малых уровнях входного сигнала. Фотометр, содержащий оптически связанные и последовательно установленные оптическую систему, блок временного разделения лучей и фотоприемный блок, к выходу которого последовательно подключены коммутатор, блок вычитания и блок измерений, а также блок синхронизации, вход которого соединен с синхронизирующим выходом блока временного разделения лучей, а выходы соединены с управляющими входами коммутатора, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений путем умень-. шения влияния изменений темнового тока, в него введены блок формирования степенных функций и последова- .; тельно соединенных блоков дифференцирования, п блоков памяти и и блоков умножения, вход блока формирования степенных функций соединен с первым выходом блока синхронизации, а его выходы соединены с первыми входами соответствующих блоков умножения, вторые входы которых через соответствующие блоки памяти соединены. с выходами соответствующих блоков дифференцирования, а выходы соединены с входами блока вычитания, причем вход первого блока дифференцирования соединен с вторым выходом коммутатора.