Способ измерения концентраций и устройство для его осуществления

ий путем облучеества световымгистрации проветовых потоков концен Уемого измерени ния иссл потоком, шедшего облучаю приема и опорногощни световой ни линейно институ оток модулиру о ступенчатым во вр ац фиксируют полученнступеней,ока в моче м, измеряют и еней опорного араста ог число ст потока и прошедше кян Л,М.атомеры измеряют числ о светового и равенства его опорному. а о конценрации вещества судят по логарифмуотношения числа ступеней прошедшеги опорного световых потоков. Устройство содержит генератор импульсов,элемент И, схему измерения числаступеней опорного .полученного светового потока, схему установки нуля,цифро-аналоговый преобразователь,измеритель отношений, управляемыйгенератор тока, блок цифровой индикации, приемник опорного световогопотока, усилитель опорный, устройство выборки и хранения, приемникизмерительного светового потока,усилитель измерительный и компаратор. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. роля и реостроение,приборы и пыли,156-174 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР,ПОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Гринштейн М,М КуФотоэлектрические концендля автоматического контгулирования. - И,: Машин1966, с, 64-73.Клименко А.П.Методы идля измерения концентрациМ,. Химия, 1978, с, 50-5(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (5) Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерения концентраций жидкиха и газообразных дисперсных веществ в различных отраслях народного хозяйства, Целью изобретения является повышение точности и чувствительности измерения концентраций, В способе 436 О 32 А 1=1где 2(-С;) - функция Хэвисайда;йР - величина изменения светового потока за времяй1 9и - число ступеней прошедшего светового потока.Тогда прошедший через исследуемое вещество световой поток, учитывая закон Бугера Ламберта-Бэра, примет вид и"Рц(й) = Ь(Р ехр( - рС 1) , Х(с-с;),где р - коэффициент поглощения исследуемого вещества;длина оптического пути;концентрация,за опорный световой потоквеличину 1С -Еслипринять 50 Ф,(С) = и ЬР,где ш - целое положительное число ступеней опорного. светового потока, причем ши,Изобретение относится к измерительной технике и может использоватьсядля измерения концентраций жидкихи газообразных дисперсных веществв различных отраслях народного хозяйства.Цель изобретения - повышение точности и чувствительности измерения.На чертеже представлена структурная схема устройства для Реализацииспособа измерения концентрации.Устройство содержит генератор 1импульсов, элемент И 2, схему 3 измерения числа ступеней опорного светового потока, схему 4 установки нуля,цифроаналоговый преобразователь(УВХ), приемник 14 измерительного 25светового потока, усилитель 15 измерительный и компаратор 16,Сущность изобретения поясняетсяследующим образом.Исследуемое вещество облучается 30световым потоком то приполучают1иС1 п , Х(Е-Е )/щ,11РТак както1 иС =1 пО 1 шУстройство работает следующим образом.Импульсы с генератора 1 импульсов поступают на схему 4 установки нуля и через элемент И 2 на схему 3 измерения числа ступеней опорного полученного светового потока и на цифроаналоговый преобразователь 5, который формирует ступенчатое нарастающее напряжение, поступающее на вход управляемого генератора 7 тока, нагруженного на источник 10 светового потока. Промодулированный световой поток принимается приемником 9 опорМного светового потока, который преобразует его в ток, а усилитель 11 опорный - , в напряжение, поступающее на устройство 13 выборки и хранения, управляемое схемой 3 измерения числа ступеней опорного полученного светового потока. С приходом ш-го импульса напряжение на выходе устройства 13 выборки и хранения, поступающее на первый вход компаратора 16, запоминается и хранится до момента прихода импульса со схемы 4 установки нуля.Прошедший через исследуемое вещество 12 световой поток принимается приемником 14 измерительного светового потока, который преобразует его в ток, а усилитель 15 - измерительный - . в напряжение, поступающее на второй вход компаратора 16, В момент ранен - ства напряжений на обоих входах ком" паратора 16 на его выходе формируется логический нуль, поступающий на вход элемента И 2 и запрещающий прохождение импульсов с генератора 1 импульсов. После этого в измерителе 6 отношений происходит вычисление значения;концентрации, с использованием значений цифровых кодов и и ш, присутствующих на выходах смехы 3 измерения числа ступеней опорного полученного светового потока и цифроаналогового преобразователя 5, а результат поступает на блок 8 цифровой индикации,Таким образом, по логарифму отношения цифровых кодов, присутствующих. 10 на выходах схемы измерения числа ступеней опорного полученного светового потока и цифроаналогового преобразователя, можно определить концентрацию исследуемого вещества, при чем приемник измерительного светового потока регистрирует малые приращения светового потока при отсутствии сильной фоновой засветки, Поэтому предлагаемый способ измерения концентра ции и устройство для его осуществления .обладают более высокой пороговой чувствительностью, т.е, чувствительностью к измерению малых концентраций. 25Формула изобретения1. Способ измерения концентраций, заключающийся в том, что направляют 30 на исследуемое вещество световой поток, регистрируют световой поток, прошедший через вещество, сравнивают его величину с величиной опорного светового потока и вычисляют.концент- З 5 рацию исследуемого вещества, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерений, до проведения измерений задают величину опорного светового потокагде и - целое положительное число; 45гАР - величина изменения световогопотока за время Ь й=й;+, -1;направляемый на исследуемое веществосветовой поток РИ) модулируют вовремени линейно со ступенчатым нарас танием по законугде МИ) - функция Хэвисайда,а при сравнении потоков фиксируютчисло ступеней п промодулированного светового потока в момейт равенствавеличин прошедшего через вещество иопорного светового потоков, при этомконцентрацию С исследуемого веществавычисляют из выражения1 пС =1 п1 шгде р - коэффициент поглощения исследуемого вещества;1 - длина оптического пути в исследуемом веществе.2, Устройство для измерения концентраций, содержащее источник излучения, оптически связанный через ис следуемое вещество с приемником про- шедшего светового потока, соединенным с измерительным усилителем, и оптически связанный с приемником опорного светового потока, соединенным с опорным усилителем, а также блок регистрации, соединенный с блоком индикации, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерений, оно дополнительно содержит генератор импульсов, элемент И, схему измерения числа ступеней опорного светового потока, схему установки нуля, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), управляемый генератор тока, устройство выборки и хранения и компаратор, блок регистрации выполнен в виде измерителя отношений, генератор импульсов соединен с первым входом элемента И и схемой установки нуля, выход элемента Й соединен с входами ЦАП и схемой измерения числа ступеней, выходы схемы установки нуля соединены с входом сброса схемы измерения числа ступеней опорного светового потока и входом ЦАП, цифровые выходы которого и схемы измерения числа ступеней опорного светового потока соединены с входами измерителя отношений, аналоговый выход ЦАП соединен с входом управляемого генератора тока, выход которого соединен с источником светового потока, выход опорного усилителя через устройство выборки и хранения, а также выход измерительного усилителя соединены с входами компаратора, выход которого соединен с вторым входом схемы И, а установочный вход устройства выборки и хранения соединен с цифровым выходом схемы измерения чис-, ла ступеней опорного светового потока.143 б 032 ректор Э. Лончаков едакто аказ 6409 1 ИИП оми нии и отк аушская н по делам 113035, Москва