Фотометр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 59 19 504 б ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ленинградский институт точной механики и оптики(56) Авторское свидетельство СССР Ъо 1078258, кл. й 01 ) 1/44, 1984.Авторское свидегельство СССРМ 827982, кл. 6 01 .1 1/44, 1981.(57) Изобретение относится к приборостроению, а именно к фотометрам, и может быть использовано в спектральных приборах. Цель - повышение точности измерения оптических характеристик исследуемого образца. Темновой сигнал эталонного тракта подается на схему управления величиной опорного напряжения, а темновой сигнал исследуемого тракта поступает на схему регистрации, входящую в состав электронного узла. Для устранения погрешности, вызванной неидентич постыл характеристик оптических элементов, входящих в тракты, модулятор выполняется в виде цилиндра, состоящего из двух связанных осесимметричных емкостей с помещенными в них эталонным и измерительным образцами, причем эти емкости разделены двумя осесимметричными непрозрдчпымп секторами, а ось вращения модулятора располагается параллельно пучку излучения. Фогометр конструктивно выполнен в виде двух узлов: оптико-механического и электронного. Оптико-механическпй узел включает источник света и модулятор. Г 1 ри вращении модулятора емкости поочередно облучаются источником света. 1 злучение, прошедшее через образцы, попадает нд вход фотон рс оордзователя, который совместно с коммутатором, ключом, дифференциальным усилителем, источником опорного напряжения и регистрирующим устройством объединен в электронный узел. С выхода фотопреобразователя импульсы напряжения подаются на коммутатор и ключ. На выходе комму.- татсра импульсы разделяются на три последовательности: эталонный и измерительный сигналы и темновой сигнал эталонного канала. Управляемый темповым сигналом эталонного канала источник опорного напряжения и дифференциальный усилитель управляют коэффициентом усиления фотопреобразовдтеля, поддерживая эталонный сигнал на постоянном уровне. 1 змерительный сигнал с выхода коммутатора и темновой сигнал измерительного канала с выхода ключа поступактг нд входы схемы регистрации 3 ил.О 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к приборостроению, а именно к фотометрам, и может быть использовано в спектральных приборах, например, для определения химического состава веществ.Целью изобретения является повышение точности измерения.На фиг. 1 представлена блок-схема фото- метра; на фиг. 2 - временные диаграммы электрических сигналов на выходах фотопреобразователя, трехканального электрического коммутатора и электронного ключа; на фиг. 3 - схема модулятора.Фотометр включает в себя источник 1 света, модулятор 2, фотопреобразователь 3 с регулируемым коэффициентом усиления, трехканальный электрический коммутатор 4, электронный ключ 5, дифференциальный усилитель 6, регистрирующее устройство 7. источник 8 опорного напряжения.Источник 1 света оптически связан через модулятор 2 с фотопреобразователем 3, выход фотопреобразователя 3 подключен к входу трехканального электрического коммутатора 4 и входу электронного ключа 5, работа которых синхронизирована с модулятором 2. Первый выход трехканального электрического коммутатора 4 подключен к первому входу дифференциального усилителя 6, второй выход трехканального электрического коммутатора 4 подключен к первому входу регистрирующего устройства 7, а третий выход через источник 8 опорного напряжения подключен к второму входу дифференциального усилителя 6, выход которого подключен к управляющему входу фотопреобразователя 3. Выход электронного ключа 5 подключен к второму входу регистрирующего устройства 7.Фотометр работает следующим образом.Источник 1 света освещает модулятор 2, состоящий из двух прозрачных емкостей, разделенных непрозрачными секторами. При вращении модулятора источник 1 света поочередно облучает емкости с эталонным и измеряемым образцами. Поток излучения, прошедший емкости с образцами, поочередно попадает на вход фотопреобразователя 3, С выхода фотопреобразователя 3 снимается последовательность электрических импульсов (фиг. 2), амплитуды которых пропорциональны коэффициентам пропускания эталонного и измерительного образцов, с учетом наложения темновых сигналов , р ир, обусловленных рассеянным излучениемФот К +1 =1 о + рФотк Кфп + Ц,д - 1/ + Ц,гдеи .) - полезные сигналы, измеряемого и эталонного образцов;К - чувствительность фотопреобразователя 3;интенсивность источникасвета; т, и т - коэффициенты пропусканияизмеряемого и эталонного образцов.Указанная последовательность импульсов поступает на вход трехканального электрического коммутатора 4 и электронного ключа 5, работа которых синхронизирована с движением модулятора 2. С первого выхода трехканального электрического коммутатора 4 сигнал 1)щ + Ц поступает на первый вход дифференциального усилителя 6, С третьего выхода трехканального электрического коммутатора 4 темновой сигнал эталонного канала 11 поступает на вход источника 8 опорного напряжения (Е,), формируя на его выходе напряжение Е, + Ц, которое подается на второй вход дифференциального усилителя 6. С выхода последнего сигнал Л 11= Ко (Ц, + 1.р, )- - (Ео + 1)р)=-- Ео) Ко поступает на управляющий вход фотопреобразователя 3, В результате действия отрицательной обратной связи при коэффициенте усиления дифференциального усилителя 6 Ко - ) ЛЗ/Ко-+ О и 1 Ъ.=- Б=сопз 1, что обеспечивает независимость результатов измерения от Фо, К . Сигнал рь + .)з с второго выхода трехканального коммутатора 4 поступает на первый вход регистрирующего устройства 7, на второй вход которого подается темновой сигнал .)р с выхода электронного ключа 5. Таким образом регистрируется величина (Бз + 3 р ) - Брз = 11, пропорциональная коэффициенту пропускания т измеряемого образца. Фотометр конструктивно выполнен в виде оптико-механического и электронного узлов. Оптико-механический узел включает источник 1 света и модулятор 2. Источник 1 света выбирается из условия необходимого спектрального диапазона и требуемой мощности потока излучения (глобар, ртутная лампа и др,). Модулятор 2 конструктивно выполнен в виде полого цилиндра, ось вращения которого расположена параллельно оси светового потока. Цилиндр разделен плоскостью, проходящей через ось вращения на два отделения (емкости), в которые помещаются эталонный и измеряемый образцы. Со стороны модулятора 2 емкости с образцами поочередно облучаются источником 1 света. Частота вращения выбирается в зависимости от требуемой частоты модуляции светового потока. Фотопреобразователь 3, трехканальный электрический коммутатор 4, электронный ключ 5, дифференциальный усилитель 6, источник 8 опорного напряжения и регистрирующее устройство 7 объединены в электронный узел,Данный фотометр позволяет по сравнению с известным повысить точность измерения оптических характеристик исследуемых образцов за счет устранения погрешностей, 1395959вызванных различием оптических характеристик элементов эталонного и измерительного трактов (зеркал, призм, светоделителей и др,) и за счет раздельной компенсации темнового сигнала в эталонном и измерительном каналах.Формула изобретенияФотометр, содержащий последовательно установленные источник света, модулятор, фотопреобразователь с регулируемым коэффициентом усиления, выход которого подключен к входу трехканального электрического коммутатора, первый выход которого подключен к первому входу дифференциального усилителя, второй выход подключен к первому входу регистрирующего устройства, третий выход через источник опорного напряжения подключен к второму входу дифференциального усилителя, выход которого подключен к управляющему входу 5 фотопреобразователя, отличаюиийся тем,что, с целью повышения точности измерения, в него введен электронный ключ, к входу электронного ключа подключен выход фотопреобразователя, выход электронного ключа подключен к второму входу регистрирующего устройства, а модулятор выполнен в виде полого цилиндра, ось вращения которого параллельна оси светового потока, с двумя осесимметричными емкостями для помещения эталон ного и измеряемого образцов, разделеннымидвумя осесимметричными непрозрачными секторами, жесткосвязанными с емкостями.Бюаслъ УлмгтЛас 6 ЮЮ фаща Рог 5ль В.МВереепо делушская нтие, г. крыти С.оставит Техред И.Тираж 499 комитета С(.Г а, Ж, Р цеское прсдп колин Корректор Н. Корол Подписное ам изобретений и от наб., д. 4/5 Ужгородл Проектная