Устройство для анализа многокомпонентных систем

0,) 2 9523 СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А 4 001 11/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСНОМУ У вающих та чер ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССО ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(56) Вечкасов И,А. и др. Приборы и методы анализа в ближней инфракрасной области. - И,: Химия, 1977, с. 139-163.Шевчук А.И, и др. Автоматизация химических производств. И.: НИИТЭХИМ, 1974У 1 ф с. 91-93,(54) .УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА ИНОГОКОИПОНЕНТНЫХ СИСТЕМ(57) Устройство для анализа многокомпонентных систем с перекрывающимисяполосами поглощения относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано в химической технологии и биохимическихисследованиях. С целью расширениячисла анализируемых компонент устройство снабжено системой двух скрещенных призм, установленных на валушагового двигателя, обеспечнпопеременное прохождение све езкюветы. 1 ил.Изобретение относится к устройствам для определения концентрации компонент раствора методами спектроскопии и может быть использовано в химической технологии, биохимических 5 исследованиях, в частности при диагностике крови на содержание карбоксигемоглобина, оксигемоглобина или метгемоглобина.Цель изобретения - расширение чис ла анализируемых компонент.На чертеже изображена схема устройства.Устройство содержит источник 1 свата (например, лампочка накалива" 15 ния), устанонленный в фокусе линзы 2, второй шагойый двигатель 3, интер" ференционные фильтры 4 и 5, первый .шаговый двигатель 6, первую и вторую поворотные призмы 7 и 8, кюветы 9 20 сравнения и рабочую кювету 10, фото- приемник 11, логарифмический усилитель 12, аналого-цифровой преобразователь 13, реверсивный счетчик 14, блок 15 памяти, блок 16 автоматики, вычислительный блок 17 с табло 18 индикации.Для анализа многокомпонентных систем необходимо реализовать алгоритм,решающий систему линейнь 1 х уравнений, 30коэффициенты которого определяютсяв процессе работы устройства, Использование нескольких фильтров, устанавливаемых в световой пучок, позволяет проводить анализ многокомпонентных систем, а использование двухканальной системы освещения и двух кювет одинаковой толщины исключает влияние растнорителя и отличий в коэффи-,циентах пропускдния фильтров. Оптическая плотность П на длиневсистеме, содержащейкомпонент, определяется выражением2 К;С; =В,где К . - коэффициент поглощения ве 4 45щества -й компоненты надлине волны 1С; - концентрация д-й компоненты,Определив Р, и К; для ряда волн 50 можно построить систему линейных уравнений и решить ее относительно С Необходимое количество уравнений составляет не менее и, которое и опреде. ляет минимально необходимое число фильтров. Уже в простейшем случае определения одной компоненты в присутствии второй при условии перекрывания их полос поглощения необходимо измерять оптическую плотность на двух длинах волн,Использование шаговых двигателей для установки призм и фильтров, управ" ляемых единым блоком автоматики, позволяет организовать необходимую последовательность измерения оптических плотностей, в результате исключается влияние коэффициента погашения фильтров.Устройство работает следующим образом. Свет от источника 1 через линзу 2 попадает на первый интерфереиционный фильтр 4, выделяющий аналитическую длину волны. Пройдя первую поворотную призму 7, свет попадает иа рабочую кювету 10, а затем на фото- приемник 11 (ФЭУ) и преобразуется в электрический сигнал.Логарифмический усилитель 12 преобразует фототок в напряженйе, пропорциональное логарифму выходного тока ФЗУ. В свою очередь пропорционально выходному напряжению логарифмичес. ,кого усилителя 12 аналого-цифровой. преобразователь 13 формирует последовательность импульсов, которые заполняют реверсивнгй счетчик 14. Затем блок 16 автоматики устанавливает первый шаговый двигатель 6 в положение, когда свет проходит через кювету 9 сравнения (с растворителем) и вторую поворотную призму 8, а реверсивный счетчик переводится в режим вычитания. Свет, прошедший через кювету 9, также преобразуется в последовательность импульсов. В реверсив" ном счетчике происходит вычитание из предыдущего числа значения вновь полученного, и результат заносится н блок 15 памяти вычислительного блока 17.Таким образом, за два цикла измерений в нычислительном блоке формируется число, равное разности логарифмов интенсивности света, прошедшего через кювету с растворителем и раствором исследуемого .вещества, т.е. величина оптический плотности исследуемого вещества на длине волны пропускания снетафильтра.После окончания измерения оптичес кой плотности блок 16 автоматически устанавливает призму 7 и исходное положение и производит смену фильтра вторым шаговым двигателем 3, затемснова измеряется оптическая плотность и результат запоминается блоком 17, Этот процесс повторяется навсех аналнтических длинах волн, затем вычисляется концентрация компонент раствора и осуществляется ихвыдача на табло 18 индикации. формула изобретения0Устройство для анализа многокомпонентных систем с перекрывающимися полосами поглощения, содержащее последовательно установленные на оптической оси источник света, линзу, узко- ц полосный интерференционный фильтр и кювету сравнения, а также рабочую кювету, фотоприемник и регистрирующую систему, соединенную с фотоприемником, о т л и ч а ю щ е е е я тем, что, с целью расширения числа анализируемых компонент, оно дополнительно содержит первую и вторую поворотные призмы, первый и второй шаговый двигатели и (и) узкополосных интер ференционных фильтров, где и - число анализируемых компонент, первая поворотная призма установлена на валу первого шагового двигателя с возможностью пересечения оптической оси между интерференционным фильтром и кюветой сравнения, при этом первая поворотная призма оптически связывает источник света и фотоприемник через Рабочую кювету, вторая поворотная призма установлена на валу первого шагового двигателя с возможностью пересечения оптической оси по ходу излучения, при этом вторая поворотная призма оптически связывает кювету сравнения с фотоприемником и уста новлена на валу таким образом, что пересекает оптическую ось попеременно с первой поворатной призмой, а второй шаговый двигатель снабжен механизмом попеременной установки на оптическую ось всех узкополосных интерференционных фильтров, причем период Т вращения первого шагового двигателя и период Т вращения второ 2го шагового двигателя связаны соотношением Т, = пТ , при этом регистрирующая система выполнена в виде последовательно соединенных логарифмического усилителя, аналого-цифрового преобразователя, реверсивного счетчика, блока памяти и вычислительного блока с табло индикации, а также блока автоматики, причем логарифмичес-. кий усилитель, аналого-цифровой преобразователь, реверсивный счетчик и блок памяти синхронно связаны через блок автоматики сшаговыми,двигателями и вычислительным блоком,239523 оставитель В,Калечицехред И.Попович дактор Н,Тупиц орректор М Шар аз 338 б/40 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г,Ужгород, ул.Проектная, 4 Тираж 778 ИИПИ Государственного по делам изобретени 3035, Москва, Ж, Р