Анализатор несброженных и остаточных сахаров

(71) Всесоюзыйский и научно-и ичес -ол. У 40 роектно-кон ледовательс трукторй иц.Аначинс 88.8) онии Ъг 59-377 областиецо для аг а ког онкиостьюиваниодачи сброж концентрации определен ных или о изобретен Цел ь чности изаточных саха ентов,их смей реакции и ования повышение то колориметрическ реакционной сме ние.ип. мпонентнцентрации двухк ри идентичныМ сп тиках измеряемой ерения кых сред и в кюветное отде ктральныхи мешающей ракт ых спг " еряемой ри идентич истиках иэ понентных среральных харак рибо втом эначено дл троению и пре ешающеи компонент етрического опр ого колоконцентр и блок-ох г г представлена енных или изводстве хлебопеНа черт ройства Анализа ии несбро ов при пр лен таточных саха оГ т,г о" "кгг гг я гагг -нных птич ых, а такжеиз мелассы нес ро ормов пирт одержит 1 иэлуч саха арных дрожж 1 ение точи двухкомюггтпоггг ния иблок 3 ные источник отделение 2,изобрет мереция ни подь онце ости ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗ К А 8 ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ ститут автоматизации пищевои промышленцости(57) Изобретение относится к приборостроеия и предназ автоматического колоримет Изобретение относится 2компонент. Устройство содержит блок подготовки пробы материала, опт ки связанные источник излучения, ккгветцое отделение, светоделительное устройство, дца фотоприемника с двумя снетофигьтрами в измерительных каналах и один фотоприемник в опорном канале, а также два аналого-цифровых преобразователя, подключенных к выходам фотоприемников в измерительных канаах, третий аналого-цифровой преобразователь, подключецньпг через электроцньп ключ к выходу фотоприемника в опорном канале, к второму входу электронного ключа подключен блок регулируемого опорного ц;гпряжения, выходы аналого-цифровых преобразователей подключены к входам микроЭВМ, первый выход которой подключен к блоку индикации, второй выход - к управ -ляющему входу электронного к третий выход - к блоку подго пробы, выполненному с возможнаГ оо ч с,50 Г опгде К= о 1 коэффициентьхкоторые рассчитываютея и запоминаются в памяти микроЭВМ 19 в режиме ус -1 новли нуля, маещтабпрующие к 1 эффицпенты А, 5 ки пробы, соединенный с кюветным отделением 2, светоделительное устройство 4, содержащее светоделительную призму 5 и два зеркала 6 и 7, первый 8 и второй 9 светофильтры, первый фотоприемник 10, первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 11, второй фотоприемник 12, второй АЦ 11 13, зеркало 14, третий фотоприемник 15, электронный ключ 6, блок 17 регулируемого опорного напряжения, третий АЦП 18, микроЭВМ 19 и блок 20 индикации. При этом выход первого фотоприемника 1 О через первый АЦП 11 подключен к первсмуфвхсцу микроЭВМ 19, первый выход которой подключен к блоку 20 индикации. Первый 10 и второй 12 фотоприемники через соответственно первь 1 й 8 и второй 9 светофильтры и светоделительное устройство оптически связаны с кюветным отделе - нием 2, Быход второго фотоприемника 12 через второй АЦП 13 подключен к второму входу микроЭВМ 19. Третий фотоприемцик 15 через зеркало 14 оптически связан с источником 1 излучения и по выходу подключен к первомувходу электронного ключа 16, второйвход которого подключен к выходу блока 17 регулируемого опорного напряжения. 15 ыход электронного ключа 16 че -рез третий АЦП 18 подключен к тре -тьему входу микроЭВГ 1 19, второй выходкоторой подключец к управляюещму входу электронного ключа 16. Причем блок3 подготовки пробы подключен к тре -т ему выходу микроЭБМ9 и выполнен е возможностью доэировация реагентов, их смещения, колориметрической реак - ции и подачи реакционной смеси в кюветцое отделение 2.Устройство работает следующим образом.Г 1 икроЭВМ 19, которая встрос на в анализатор, по п 1 даццой программе организует в блоке подготовки пробы и проведения колориметрической реакции последовательно дозировацие реагентов, их с;ц щпцацпе, колориметрическун реакцию и подачу реакционной смеси из блока 3 в кюветцое отделение 2. Затем по комацде т гчикроЭБМ 19 включаетея источник 1 цэ 51 учецпя, световой по гск которого прохсдп 1 через кюветное отделение 2 и лечи ген ветоделительць 1 м устройст:. 4 ц", два по ока, ко горыс, пройдя ч ре: с ,. то 1 псьтрь 1 8 и Я, об - разуют г,;1 о,цп лап.1 ль пг ф то;. ет:.а,С целью исключения влияния на результат измерения концентрации изменений сигналов в каналах, вносимыхразличными факторами, максимумы пропускания светофильтров 8 и 9 выбранына расстоянии 10 нм друг от друга.Таким образом, на фотоприемниках1 О и 12 образуются электрические сигналы, пропорциональные концентрацииизмеряемой компоненты, которые поступают на вход АЦП, соответственно 11и 13. Одновременно через зеркало 14световой поток от источника 1 излучения попадает на фотоприемник 15,преобразуется в электрический сигнаци через электронный ключ 16 поступает на вход третьего АЦП 18 . В результате ца выходах АЦП 11, 13 и 18 устанавливаются кодовые эквиваленты чисел, соответственно равные Г 1, Г 1 иГ , которые поступают в микроЭВМ 19для обработки,В соответствии с законом БугераЛамберта-Бера эти числа представляют -ея в виде измеряемая концентрация сахаров, являющаяся измеряемой компонентой;0(ф - коэффициенты поглощения измеряемой компоненты навыбранных длинах волн;кодовые эквиваленты чисел в каналах, соответствующие нулевому значению концентрации Ссо, получаемые на АЦП 11 и 13 в режиме установки нуля при нулевом значении концентрации сахаров.Математическая обработка в микроЭВМ 19 по заданной программе проиэводится по следующему алгоритмуградуировочнайхарактеристикианализатора,рассчитываемыемикроЭВИ 19 при5градуиравке изапоминаемые в оперативном заС,= (АсС - Всс)Сер (4) Таким образом, рассчитывая в режиме градуировки значения коэффициентов А и В из условияАсс - ВК = 1, (5)25 получают соответствие показаний концентрации несброженных ипи остаточныхсахаров, поступающих иэ микроЭВИ 19в блок 21 индикации, измеряемому зна- З 0ченцю. При наличии мешающей компоненты окраски среды, которая, как правила, имеет спектральную характеристику, совпадающую со спектральной характеристикой измеряемой компоненты, выражения (1) и (2) записываются в виде(6)40 влияние окраски 45среды,а- а1 э- коэффициенты поГлощения 50мешающей компоненты, соответственно, в1-м и 2-м 55каналах; С - концентракрция краски. поминающем устройстве микроЭВ 19;Б,п - кодовый эквивалент числа вАЦП 18 опорного 15канала.После подстановки выражений (1) ц (2) н (3) и логарифмирования получают:При этом расчет по алгс ритму (3) приводит к выражению Бпп 1 ппСсрх = А 1 п- В 1 п, (8)К,К,а, Кто а г которое преобразуется к виду Боп И опС (А 1 п- -- В 1 п,)ссх К МК 4ст 1 1(9) В этом выражении перный член суммы является измеряемой концентрацией цесброженных спи астатачых с,.прав, а второй - погрешностью, вцасмсй окраской среды. Дя устраненияпяцц этой погрешностиреэу:,тат зер - ция с помощью блок 17 рагуру:аопорного напряжения в апарцп,л кадазый эквивалент числа 1,пэ ыхаде АЦП 18 преобразуется кпу 11 сп = 11 оп а.Подставляя в выраже пис (8,вместо Б и преобразовав егау -ппчают пп МогС - А (1 п -- , - 81 ц, - ;. - -)саК,1,аВ 1 п. (10)аВторой член ражеппя (1, ;рл - ставляющий пагрещцас ть ц с рс , - ляется малой величпай, т;.к к цк а1 п -О, Измецеццс кодс в;,кн -авалента чсла в аарцам к;, с пр;водится в режиме градурак, Как показывают эксерпмецп льны исследования, при изменеп и епен - ности окраски среды в 4 раза эмеряемое значение концентрации цес бражен -ных или остаточных сахаров нс выходтза погрешность анализатора. Прц этом повышается точность измереця концентрации несбраженных п статоц -ных сахаров за счет иск:ючеця влв ния на результат анализа ццтсц;ивнае -ти окраски среды. формуаизабретция Анализатор несбражеццых и асгтач -ных сахаров, содержащий аптцчс ксвязанные источник излучения ; ккст -ное отделение, а также блокпс т в -ки пробы, соединенный с кювс гнт -делением, первый фотаприеми, ря н1518679 сред при идентичньх спектральныхак те рис тиках измеряемой и мешаюых хар щей вый тре вье Сос. авитель Г.МаколкинГ11,Касарда Техред Л,Сердюкова Корректор О. Кравцова 698 /6Тираж л 66 ковтат; Москва, ЖПодисноем и открытя нлб., . , 5 ГКНТ СС зобретен Ра уш. к ая ччл -о-з;ат ьскпйят "11 агечт", г.ужг ро , 1 а ари аналого-цифровой преобразователь,микроЭВМ и блок индикации, при этомпервый фотоприемник через первый аналого-цифровой преобразователь подключен к первому входу микроЭВМ, первьпвыход которой подключен к блоку индикации, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точностиизмерения концентрации двухкомпоненткомпонент, в него введены зеркасветоделительное устройство, пери второй светофильтры, второй и тий фотоприемники, эпектронньп ч, второй и третий аналого-цифропреобразоватсли и блок регулруе мого оорного напряжения, при этомпервый н второй фотоприемники черезсоответственно первьй и второй световфильтры и светодслительное устрпгто оптически связаны с кюветным отделением, выход второго фотоприемника через второй аналого-цифровой преобразователь подключен к второму входу мик- роЭВИ, третий фотоприемник через зеркало оптически связан с источником из -лучения и по выходу подключен к первому входу электронного ключа, второй вход которого подключен к выходу блока регулируемого опорного напряжения, а выход электронного ключа через третий аналого-цифровой преобразователь подключен к третьему входу микроЭВМ, второй выход которой подключен к управляющему входу электронного ключа, причем блок подготовки пробы подключен к третьему выходу микроЭВМ и выполнен с возможностью дозирования реагентов, их смешивания, колориметрической реакции и подачи реакционной смеси в кюветное отделение.