Способ определения степени плотности веществ путем преобразования световых сигналов в интервал времени

Ф О Й САН-И Е ИЗОБВЕТЕ Н ИЯ 4 О 5101 СОЮЗ СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ свидетельствависимое от Заявлено 10 Х.1972 ( 1 8001/18-10) М. Кл. б 0419/00 присоединением заявкиосударственный комит Совета Министров ССС оо делам изобретенийи открытий ПриоритетОпубликовано 22.Х,1973. Бюллетень4 Дата опубликования описания 8.17,1974 УДК 531.761:621. .34"78"(088.8) Авторыизобретения Д, И. Агейкин, М. Р. Барбанель и В. А. Рь Московский горный институт Заявите СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ПЛОТНОСТИ ВЕЩЕСТВ ПУТЕМ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СВЕТОВЫХ СИГНАЛОВ В ИНТЕРВАЛ ВРЕМЕНИИзобретение относится к области приборостроения.Известны способы определения степени плотности веществ, основанные на использовании обтюратора, с помощью которого световой по ток от источника излучения пропускают на приемник поочередно через измерительную и сравнительную кюветы. Переменная составляющая сигнала, получаемого от фотоприемника, пропорциональна разности интенсивностей 10 световых потоков и служит мерой разности оптических плотностей сред в кюветах.Однако этому способу присущи нелинейность характеристик и зависимость показаний от интенсивности излучения источника свето вой энергии и старения фотоприемника.По предложенному способу импульсы напряжения, получаемые от фотоприемника, подают поочередно на два запоминающих конденсатора, интервал времени заполняют с 20 момента окончания импульса большей амплитуды до момента сравнения напряжений на конденсаторах тактовыми импульсами, поступающими на счетчик.Благодаря этому возможно повышение точ ности измерения и получение линейной характеристики.Для обеспечения анализа концентрации несколько компонентов вещества коммутируют избирательные источники излучения, например 30 помещенные в высокочастотное электрическое поле ампулы, заполненные анализируемыми компонентами, и одновременно переключают ячейки буферной памяти,На фиг, 1 показана структурная схема устройства для осуществления способа; на фиг.2 - временная диаграмма,Излучение от источника 1 раздваивают и полученные два луча пропускают через модуляторы 2 и 3 и две кюветы 4 и 5 с анализируемым и сравнительным веществами соответственно, По выходе из камеч лучи собирают и подают на приемник 6 излучения. Модуляторы осуществляют поочередное пропускание лучей через кюветы и могут управляться любым способом, например, от мультивибратора.Синхронно с модуляторами открываются ключи 8 и 9, с помощью которых импульсы напряжения от приемника 6, усиленные усилителем 10, подают на запоминающие конденса. торы 11 и 12. Конденсатор 12 получающий импульсы большей амплитуды, шунтируют разрядным резистором 13. Напряжения на конденсаторах сравнивают с помощью нуль-органа 14. Для получения цифрового выхода используют генератор 15 стандартной часто. ты, соединенный со счетчиком 16 через ключ 17, открываемый синхронно с ключом 8 и закрываемый импульсом от нуль-органа 14. Для41)511 3удобства считывания показаний способ предусматривает блок 18 буферной памяти.Измерения по предложенному способу проводят следующим образом.При открывании ключей 8 и 9 синхронно с 5 модуляторами заряжаются конденсаторы 11 и 12 до напряжений С 1 о и Ого (фиг. 2), пропорциональных интенсивностям потоков излучений Ф, и Фг, прошедших соответственно через кюветы 4 и 5. 10Уо = К 5 ф,; У= К 5 Ф,. В период, когда ключ 9 (фиг. 1) разомкнут, а ключ 8 замкнут, напряжение на конденсаторе 12 спадает по экспонецциальцому зако цу за счет разряда через резистор 13У,=Уе где т=Сг Я - постоянная времени разряда; 201 в время разряда.Через время 1, после закрытия ключа 9 напряжение /го на конденсаторе 12, спадая, сравнивается с напряжением Уо на конденсаторе 1125 ряда конденсатора 12, Через время 1 импульс нуль-органа 14 закрывает ключ 17, За время 1 ца счетчике накапливается число У=1 пропорциональное измеряемой величине р, - ц, где- частота следования импульсов генератора 15. Это число удерживается в счетчике 16 до момента закрытия ключа 8 и открытия ключа 9. В этот момент осуществляют перенос числа в блок буферной, памяти и сброс на О счетчика 16.В следующие циклы переключения модуляторов процесс измерения повторяется в той же последовательности.По предложенному способу возможно поо. чередное цифровое измерение концентрации разных компонентов анализируемого вещества.Для этого используют переключаемые источники излучения, обладающие заданными спектральными характеристиками, например, стеклянные ампулы, заполцецные парами или газами, вводимые в высокочастотное электрическое поле. При переключении источников излучения одновременно переключают ячейку буферной памяти.КЯФ, = К 5 Ф,еУчитывая, что потоки Ф, и Фг связаны с коэффициентами поглощения р, и р, веществ,30 заполняющих кюветы, соотношениями ф 1 = фоеФ, = Ф,е ,получаем35откуда, логарифмируя, имеем соотношение, определяющее закон преобразования величины ц, в интервал времени 1, 40, = Ьв - Р)Из этого выражения следует, что 1 однозначно и линейно определяется разностью коэффициентов поглощения веществ в кюветах. 45 Такие факторы, как колебания интенсивности излучения источника чувствительности приемника и коэффициента усиления усилителя, це оказывают влияния на точность преобразования. Цифровой выходной сигнал получают на коплепиом импульсов от генератора 15 на счетчике 16. Ключ 17 открывается в момент закрытия ключа 9, т. е. в момент начала разПредмет изобретения1. Способ определения степени плотности веществ путем преобразования световых сигналов в интервал времени, основанный ца измерении их коэффициента поглощения поочередным пропусканием излучения через кюветы с анализируемым и сравнительным веществами от источника излучения к приемнику излучения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, получения линейной характеристики, импульсы напряжения, получаемые от фотоприемника, подают поочередно на два запоминающих конденсатора, интервал времени заполняют с момента окончания импульса большей амплитуды до момента сравнения напряжений на конденсаторах тактовыми импульсами, поступающими на счетчик.2, Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения анализа концентрации нескольких компонентов вещества, коммутируют избирательные источники излучения, например помещенные в высокочастотное электрическое поле ампулы, заполненные анализи руемыми компонентами, и одновременно переключают ячейки буферной памяти,Заказ 779/15 Изд. К ЦНИИПИ Государств по дел Москва, дписное С пография, пр. Сапуно 2085 Тираж 496ниого комитета Совета Мпнистровм изо бретенп й,и о тк рытийЖ, Раушская наб., д. 4/5