Устройство для определения концентрации

С П ИСАН И Е т 544890ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сооз СоветскихСотиалистикеских Республик .(61) Дополнительное к авт. св ву 51) М. Кл.з 6 01 М 21,26 25 1) 20 22) Заявлено 15.05.7 вки с присоединением Приоритет Государственнык хамите Совета Министров СССР по делам изобретений 53) УДК 541.12(088.8 ньето 4 Опубл иков Дата опуб ио 30.01,77. Болл рыти 8.0".7 нковаиия описания авторызобретени И. Агранова и М. Х ститут ядерной энергетики АН Белорусской С(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕ Оптическикусирующсгтнческую кюпопадает нарозагнита 4щее луч натые по фазерснцюнныйпоглощенияс концентринсн с валомки 10. На;ционной пер и луч от источника света 1 и фоо устройства 2 проходит через опвету 3 с анализируемой средой и вибрирующее с помощью электзеркало модулятора 5, разделяюдве составляющие 6 и 7, сдвинуЛуч 6 проодвт через интерфефильтр 8 с максимумом длины . = 750 нм, Оптический клин 9 сскими штрихахи жестко соедиреверсивного двигателя отработвигатегс имеется система дистанедачи угла поворота в виде циИзобретение относигся к оптическим устройсзвам для измерения концентрации.Известен фотомстр 1 для определения содержания кислорода в крови, в котором измеряют интенсивность прошедшего черсз кровь света на длине волны 805 нм и на длине волны 650 нм, а по разности интенсивностей с помощью фотомстричсского устройства определяют содержание Ов. Известное устройство требует для своей реализации достаточно широкую кювету.Известен корреляционный снсктромстр 2, в котором фильтры, попеременно вводимые в луч света с помощью пьезоэлектрического преобразователя. выделяют и нсч полосы, которые избиратслыю поглощаются анализируемым комноненоч и сравниваются на электронно-детекторном преобразователе. Известное устройство не позволяет уравновесить интенсивность лучей при нсрвоначалыой настройке.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является фотометр 13, содержащий источник света, фокусирующее устройство, фильтры, модулятор, клинья, кювету и приемник.В известном устройстве отсутствует возможюсть уравнивания интенсивности лучей при нсрвоначальнои настронке, что приводит снижению точности измерения,Цель изобретения - повышение точностиизмерения концентрации вещества в сложной смеси, например ХОз в диссоциирующей смеси Х,04 - 2 Ое - 2,0+ О., в широком диа назоне температур,:то достигается тем, что в предлагаемомустройстве модулятор, разделяющий луч на две составляющие, сдвинутые по фазе, фильтры и клинья каждой из составляощи: лучей 10 распо,Ожсны после оптической кюветы.На чертеже изображена принципиальнаяоднокювстно о фильтрового анализатора, являющегося одним из примеров конкретного осуцсствлеиия данного устройства, для 15 определения .0 в диссоциируюшсм азотномт с т р а к с и де . в О- 2." 0: 20 -, - 0 в.лццдрцчсского реохорда с ползунком 11. 11 осле фильтра луч попадает на фотоприемнцк 12.,науч 7, преломляясь от зеркала 13, проходит через интерференционцый фильтр 14 с максимумом длины поглощения . = 576 цм. На этой длине волн коэффиццецт поглощения х,О имеет большую вели цшу, чем ца дгцшс волны 750 цм. Далее луч 7 проход 1 гг через оптический клин 15 с концентрическими штрихами, вращаемый реверсивным двигателем отработки 16, и попадает на фотоцрцемцик 12. Электрический ток с фотоэлемента попадает на фазочувствцтельцый усилитель 17, который через переключатель рода работы 18 нагружен одним цз реверсцвцых двигателей в зависимости от режима работы анализатора.1 ри работе анализатора, если сдвицугые по фазе сигналы после фотопрцемццка, обусловленные интенсивностью лучей 6, 7 не равны, то их уравнивание цроцсход 1 гг цри цомо 1 ци оптических клиньев 9, 15 (в зав 1 юцмости от режима работы), так как сигнал рассогласования с фотоприемника, обусловленный разностью световых потоков, после усиления отрабатывает двигатель оптического клина до тех пор, пока сигналы не уравниваются.В начале работы, при отвакуумцроваццой кювете, устанавливаются крайние точки диапазона измерений - О и 100% .В режим Установка О клин 15 выводится ца фиксированный максимум поглощения, световые потоки уравниваются клином 9.В режиме Установка 100% клин 9 выводится ца фиксированный максимум пропускания, клин 15 уравнивает потоки и фиксируется в данном положеш 1 и.В режиме Работы клин 15 остается в положении, который был выставлен предыдущим режимом. 1 ри заполнении кюветы исследуемым газом интенсивность лучей цсрсрасцределяется, так как луч 7 ца длццс волны 576 цм в зависимости от концентрации поглощается в большей стецеци, чем луч 6 ца длине волны 750 цм. В этом случае электрической схемой производится вычитание оптических плотностей:7 о ББ1 д -- 1 д - -.,У., УБгде 1 ББ - фототок, обусловленный лучем 6 прцвакуумированной кювете;Б - то же, при заполнении газом;770 - фототок, обусловленный лучом 7 привакуумироваццой кювете;- то же, при заполнении газом.11 рц выполнении условия равенства 16 Б = 7;О,что дост 1 цается в режиме Установка 100,уравниванием фототоков в фотоприемнике,15к о ц с ч ц а 51 В е.1 11 и ц ц а и м с е г В и д7 Бй . - 1 д -7и зависип от концентрации КОРазличные случайные причины (изменение20 электрического напряжения, появление пленкица стеклах кюветы и т. д.) имеют одинаковыйхарактер воздействия ца оба луча, и, следовательно, отношение этих величин в слабой степени зависит от цх влияния, что значительно25 повышает стабильцос 1 ь показаний прибора,Фор м ул а изобретенияУстройство для определения концентрации,содержащее источник света, фокусирующее ЗО устройство, оптическую кювету, оптическиефильтры, модулятор, оптические клинья, приемник, отл ц ч а ющеес я тем, что, с целью повышения точности измерения, модулятор, разделяю 1 ций луч ца две составляющие, сдви цутые цо фазе, фильтры ц клинья каждой изсоставляющих лучей расположены после оптической кюветы.11 сточццки цц(рормаццп, принятые во вццмацис цри экспертизе:и 1. 11 атецт Франции ЛЪ 2131503, кл. . 01 М21 00, 1971.2, 11 атецт СШЛ ЛЪ 3694086, кл. 356 в ,1973.3. Лвт, св. СССР;й 260219, кл. С 01 Х 21/00, 45 1969 (прототип)..Осавнтсль В. Вощанкн Тскрс; Л. Гладкова сдактор Е р.сктор Л, Брахнин Зак;з 006 Я прая 10 э 4онста Мнн.стт орйя н;о., д. 4 д свпон конс.а С м наоорстснн на, гК-Зо. Ра ис Топо ранн, пр. Сап, нова,1 ад. Л.ос 1 та Гс ;но:сл ;301, Мос