Преобразователь оптической плотности веществ в интервал времени

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ 3, ЙНБЯЯ 01 р ВТОРСНОМУ ВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Новомосковскийкого ордена Ленинаго Красного Знаменигического института ал Моск ордена Трудов имико"техноло м. Д.И,Менделеева (53) 681,11( (56) Кулаков измерения и производств, )983, с, 266Авторское В 404045кл (прототип)88. 8)М. В. Техриборы дМ,: Маши273.свидетел604 Р нологическиеля химиче кихностроение,ьство СС 13/02, 1(54)(5 КОЙ ПЛ ВРЕМЕН источи которы той зн ем,ер, о ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ОПТИЧЕСТНОСТИ ВЕЩЕСТВ В ИНТЕРВАЛсодержащий две кюветы и к лучистой энергии, между ми установлен модулятор лучисргии, фотоприемник с усилиэлектронный ключ, ВЯ-тригт л и ч а ю щ и й с я тем801173385 А что, с целью повышения точности контроля, в него введены компаратор,формирователь импульса, логическийэлемент И, генератор импульсов эталонной частоты, счетный триггер иреверсивный счетчик импульсов сбуферной памятью, при этом вход компаратора и вход формирователя импульсов соединены с выходом усилителя фотоприемника, а их выходы -с входами ВБ-триггера, выход которого подключен к одному входу логического элемента И, другой входкоторого соединен с выходом генератора импульсов эталонной частоты,а выход - через электронный ключ свходом реверсивного счетчика импульсов, причем электронный ключподключен к выходу счетного триггера,вход которого соединен с выходомформирователя импульса, при этоммодулятор лучистой энергии выполнен в виде вращающегося с постоян -ной скоростью диска с отверстием, выполненным расширяющимся в направлении вращения диска по экспоненте.О 15 20 25 30 40 45 50 Изобретение относится к измерительной технике н может найти применение для автоматического контроля технологических процессов.Цель изобретения - повышениеточности контроля,На чертеже изображена структурная схема преобразователя,Преобразователь оптической плотности веществ в интервал нременисодержит источник 1 лучистой энергии с оптической системой, включающей в себя призму 2, зеркала 3и 4, непрозрачный экран 5 с дву 1мя узкими прозрачными окнами 6 и 7.Модулятор 8, установленный междуисточником 1 лучистой энергии и кюветами 9 и О, выполнен в.виде непрозрачного диска, вращающегося отсинхронного двигателя 11 с постоянной скоростью. В диске имеется прозрачное окно, которое унеличивается по направлению вращения по экспоненциальному закону, Этим обеспечивается поочередное пропусканиечерез кюнету 9 с исследуемым веществом и кювету 1 О со сравнительным веществом лучистой энергии отисточника 1, интенсивность которойуменьшается во нремени по экспоненциальному закону, Световые потоки,прошедшие через упомянутые кюветы,фокусируются оптической системой,состоящей, например из призмы 12 идвух зеркал 13 и 14, на фотоприемник 15, где они преобразуются вэлектрический сигнал, который усиливается в усилителе 16. Усиленный в усилителе 16 сигнал подаетсяна компаратор 7 и формирователь18 импульсов, выходы которых подключены к входам Р 5-триггера 19.Выход триггера 19 соединен с однимвходом логического элемента И 20,второй вход которого подключен квыходу генератора 21 импульсов эталонной частоты, а выход - черезэлектронный ключ 22 с входами реверсивного счетчика 23 .импульсов.Электронный ключ 22 управляетсявыходом счетного триггера 24,вход которого соединен с выходомформирователя 18 импульса, Электронный ключ 22 может находиться н двухустойчивых положениях по командамсо счетного триггера 24, при этомн одном случае он обеспечивает проиускаиие импульсов с генератора 2 на суммирующий вход реверсивногосчетчика 23, а в другом - на егонычитающий вход,Преобразователь оптической плотности нещестн в интервал времениработает следующим образом.Кювета 9 заполняется исследуемымвеществом. Излучение от источника1 лучистой энергии делится на дналуча - сраннительный и измерительный, которые проходят поочередночерез модулятор 8 интенсивности излучения и соответственно через кювету 9 с исследуемым веществом вкюнету 1 О со сравнительным .веществом. Модулятор 8 через свое прозрачное окно осуществляет поочеред".ное пропускание лучей через упомянутые кюветы. При этом интенсивность нходящего в кюнеты излученияуменьшается по экспоненциальномузакону. По выходу из кюветы 9 и 10лучи фокусируются на фотоприемнике 15, где они преобразуются в пропорциональный электрический сигнал, усиливаемый в усилителе 16.В момент начала пропускания лучачерез кюветы на фотоприемнике 15образуется импульс напряжения,который усиливается усилителем 16и подается на формирователь 18 импульса,Импульс напряжения, полученныйс формирователя 18 импульса, в момент начала прохождения излучениячерез кювету 10 со сравнительнымвеществом переключает Р 5-триггер19 и счетный триггер 24. На ихвыходах, соединенных соответственнос одним входом логического элементаИ 20 и управляющим нходом электронного ключа 22, появляется логическая "1". Поэтому импульсы напряжения с генератора 21, выход которого соединен с другим входом логического элемента И 20, начинаютпоступать через этот логический .элемент и электронный ключ 22 насуммирующий вход реверсивного счетчика 23, Импульсы напряжения с генератора 21 подсчитываются ( суммируются ) счетчиком 23 до тех пор,пока величина сигнала, поступающего на вход компаратора 17, достигнет наперед заданного уровня,равного опорному сигналу, В этотмомент нремени компаратор 7 изменяет свое состояние, и на его выходе появляется сигнал, соответствующий логической "1", Этот сигналпереключает Ю-триггер 19, приэтом на его выходе появляется "О",. Поэтому импульсы напряжения с генератора 21 перестают проходитьна суммирующий вход реверсивногосчетчика 23, Счетчик 23 эа рассмотренный интервал времени подсчи-тывает число импульсов, пропорциональное оптической плотности сравнительного вещества, которым заполнена кювета 10,После этого луч света начинаютпропускать через кювету 9 с исследуемым веществом, В момент на чала пропускания луча через кювету9 на фотоприемнике 15 образуется импульс напряжения, который усиливается усилителем 16 и подаетсяна формирователь 18 импульса. Импульс напряжения, полученный с формирователя 18 импульса, переключает Я 5-триггер 19 и счетный триггер 24. При этом на выходе ЯЯ-триггера, соединенного с одним входомлогического элемента И 20, появля"ется "1", а на выходе счетноготриггера 24 появляется "О", Иэ.,енение состояния счетного триггера24 приводит к переключению электронного ключа 22. Поэтому импульсы напряжения с генератора 21 через элемент И 20 и электронный ключ начина 1 338 Зют поступать на вычитающий вход реверсивного счетчика 23. Это происхо,- дит до тех пор, пока величина сигнала, поступакщего на вход компаратора 17, достигнет наперед заданногоуровня, равного опорному, сигналу. Вэтот момент времени компаратор 17изменяет свое состояние, и на еговыходе появляется сигнал "-1" ,Этот1 О сигнал переключает Я 5 -триггер 19,на выходе появляется "О", Поэтому импульсы напряжения с генератора 21перестают проходить на вычитающийвход реверсивного счетчика 23, Из15 счетчика 23 за рассматриваемый интервал вычитается такое число импульсов, которое пропорционально оптической плотности исследуемого вещества. Таким образом, в счетчике2 б 23 в этот момент времени записывается число импульсов, пропорциональ ное разности временных интервалов,сформированных соответственно припрохождении излучения через кювету25 10 н кювету 9. Этот результат поступает на блок индикации и характеризует разность оптических плотностейсравнительного и исследуемого веществ.При этом колебания интенсивностиизлучения от источника 1, чувствительности фотоприемника 15 и усилителя 16 на точность преобразования не влияют,оставитель В, Калининехред О.Неце Корректо ираж 406 ПодписГосударственного комитета СССРлам изобретений и открытийква, Ж, Раушская наб д, 4