Сканирующий интегрирующий денситометр

О П И С А Н И Е 11960547ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциалистичесиикРеспублик(53)М. Кл. с присоединением заявки6 01 1 1/44 3 ЪвударстааииыН кемитет СССР ио делам изабретеиий и открытий(53)УД К 778. 155. ,43(Е 88.8) Дата опубликования описания 23.09, 82(72) Автор изобретения В, В. Жиромский АНИРУЮЩИЙ ИНТЕГРИРУЮЩИЙ ДЕНСИТОМ Изобретение относится к оптическим денситометрическим измерениям, например, проб, имеющих вид пятен на хроматографическом носителе, выполняемых путем просмотра этих пяте световым зондом, перемещающимся по зигзагообразной траектории.Один из известных денситометров, содержит двухволновый двухлучевой) осветитель, сканирующий пре,метный стол, последовательно включенные фотоприемник, усилитель, синхронный детектор, интегратор и регистрирующее устройство 1 .Недостатком данного устройства является невысокая точность.Наиболее близким техническим решением к изобретению является сканирующий интегрирующий денситометр, содержащий двухлучевой осветитель включающий в,себя источник излучения с блоком синхронизации, оптически связанный через интерференционные фильтры и оптический клин с проекционной системой, двухкоординатный сканирующий предметный столг.через который оптически связан спроекционной системой фотоприемник,соединенный через усилитель с входом синхронного детектора, первыйвыход которого соединен с преобразователем напряжение-длительностьимпульса, к управляющему входу которого подключен функциональныйгенератор со сменным набором реэис"торов, синхронизирующий вход которого соединен с блоком синхронизации источника излучения, причемвыход преобразователя напряжение-длительность импульса соединен черезинтегрирующее устройство с регистРирующим устройством 2 1,Недостатком известного интегрирующего денситометра является зависимость измеренных значений интегрального поглощения проб веществ отположения средних значений Оизми О 1относительно начальной точки пери96054одического напряжения управления Оп , изменяющегося по выбранной для данного хроматографического слоя функциональной зависимости. Смещение положения средних значений Оизм и ООп 5 может происходить в процессе работы интегрирующего денситометра например, из-за дрейфа световых потоков измерительного и опорного каналов, вызванных особенностями конструкции 1 О двухлучевого осветителя, стабильностью излучения источника света, или изменением толщины хроматографического носителя. Изменение только среднего значения Оизь, обычно вызывается 15 поглощением веществ, сопутствующих хроматографицескому разделению фоновые вещества в полосе разделения .Наличие указанного смещения Оизи Ооп приводит к появлению значительной ошибки в определении истинного интегрального поглощения проб веществна хроматограммах.Цель изобретения - повышение точности измерений интегрального пог- р 5 лощения.Для достижения указанной цели в сканирующий интегрирующий денситометр, содержащий двухлучевой осветитель, включающий в с,ебя источник излучения с блоком синхронизации, оптически связанный .через интерференционные фильтры и оптический клин с проекционной системой, двухкоординатный сканирующий предметный стол, через35 который оптически связан с проекционной системой фотолриемник соединенный через усилитель с входом синхронного детектора, первый выход которого соединен с преобразователем напряжение-длительность импульса, к управляющему входу которого подключен функциональный генератор со сменным набором резисторов, синхрониэирующий вход которого соединен с бло 45 ком синхронизации источника излучения, причем выход преобразователя напряжение-длительность импульса соединен через интегрирующее устройство с регистрирующим устройством, введены два запоминающих устройства, два выцитающих устройства, сумматор, дополнительный усилитель, привод оптического клина, датчик начала строки и источник опорного напряжения, соединенный с одним входом первого вычитающего устройства, другой вход которого соединен с выходом первого запоминающего устройства и с одним входом второго вычитающего устройства, а выход через дополнительный усилитель - с приводом оптическогоклина, причем управляющие входы запоминающих устройств соединены с датчиком начала строки, кинематицески связанным с двухкоординатным сканирующим предметным столом, первый выход синхронного детектора соединен с входом первого запоминающего устройства, второй выход синхронного детектора - с входом второго запоминающего устройства и через сумматор в .с вторым входом преобразователя напряжение-длительность импульса, а выход второго запоминающего устройствас другим входом второго вычитающего устройства, .выход которого соединенс вторым входом сумматора.На чертеже представлена блок-схема сканирующего интегрирующего денситометра.Устройство содержит двухлуцевойосветитель 1, в который входят истоцник излучения с блоком 2 синхро-: низации, монохроматоры или интерференционные фильтры 3 и 4, оптический клинс переменным пропусканием, проекционная система б, двухкоординатный сканирующий предметный столфотоприемник 8, усилитель 9, синхронные деткторы 10 измерительного. и опорного сигналов, датчик 11 импульсов начала строки, запоминающие устройства 12 и 13, первое выцитающее устройство 14, дополнительный усилитель 15 привод оптического клина 1 б, второе выцитающее устройство 1, сумматор 18, преобразователь 19 напряжение-длительность импульса, функциональный генератор 20 со сменным набором резисторов 21, интегрирующее устройство 22, регистрирующееустройство 23 и источник опорногонапряжения 24. Блок 2 синхронизациис источником излучения, оптически связан через интерференционные фильтры 3, 4 и оптический клин 5 с проекционной системой 6.Через двухкоординатный сканирующийпредметный стол 7 оптически связан спроекционной системой фотоприемник8, соединенный через усилитель 9 с входом синхронного детектора 10, первый выход которого соединен с преобразователем 19 напряжение-длительность импульса, к управляющему входу которого подключен функциональный генератор 20 со сменным набором резисторов5 9605 21, синхрониэирующий вход которого соединен с блоком 2 синхронизации источника излучения, причем выход преобразователя 19 напряжение-длительность импульса соединен через интег рируащее устройство 22 с регистрирующим устройством 23. Источник 24 опорного напряжения соединен с одним входом первого вычитающего устройства 14, другой вход которого соединен 1 О с выходом первого запоминающего устройства 12 и с одним входом второго вычитающего устройства 17, а выход через дополнительный усилитель 15 соединен с приводом оптического клина 35 16, причем управляющие входы запоминающих устройств 12 и 13 соединены с датчиком начала строки 11, кинематически связанным с двухкоординатным сканирующим предметным столом 7. Пер вый выход синхронного детектора 10 соединен с входом первого запоминающего устройства 12, второй выход синхронного детектора соединен с входомвторого запоминающего устройства 13 и 25через сумматор 18 с вторым входом преобразователя 19 напряжение-длительность импульса, а выход второго запоминающего устройства 13 соединен с другим входом второго вычитающего устройства 17, выход которого соединен с вторым входом сумматора 18.1Сканирующий интегрирующий денситометр действует следующим образом.Измерительный и опорный световыепотоки с длинами волн ХИЗм и опформируемые блоком синхронизации 2 и интерференционными Фильтрами 4 и 3 соответственно, проекционной системой 6 двухлучевого осветителя 1, поочередно во времени проектируются на поверхность хроматограммы, закрепленной на сканирующем предметном Столе 7. Прошедшие сквозь хроматограмму измерительный и опорный световые потоки преобразуются в последовательность чередующихся во времени электрических импульсов фотоприемником 8. Затем последовательность электрических импульсов, усиленная усилителем 9, поступает на входы синхронного детектора 10, где с помощью синхронизирующих импульсов, поступающих из блока 2 синхронизации двухлучевого осветителя 1, они разделяются55 и детектируются. Напряжение измерительного канала (Оим) с выхода синхронного детектора поступает на соответствующий вход преобразователя 19 47 Ьнапряжение - длительность импульсаи на вход запоминающего устройства12, управляемого импульсами началастроки 11,Запоминание усредненного значенияО, в устройстве 12 происходит навремя рабочей части строки между им"пульсами начала строк, последующимимпульсом производится запоминаниенового усредненного значения Оиз, Свыхода устройства 12 запомненное значение Оямпоступает на вход первоговычитающего устройства 14 и на входвторого 17. На второй вход первоговычитающего устройства 14 подаетсяпостоянное напряжение Оуставки,величина которого соответствует амплитуде начальной точки управляющего напряжения Оп, поступающего напреобразователь 19 от Функционального генератора 20. Сигнал разностис выхода вычитающего устройства 14подается на вход дополнительного усилителя 15.Усиленный и преобразованный сигнал с его выхода подается на приводоптического клина 16, который приво"дит в движение оптический клин 5,установленный на пути светового потока измерительного канала ф ирегулирующий величину потока такимобразом, цтобы сигнал разности навыходе вычитающего устройства 14 былравен нулю,Запоминающее устройство 13, на вход которого поступает напряжение опорного канала Ооп с выхода синхрон. ного детектора 10, управляется теми же импульсами от датчика начала строки 11 и работает так же как запоминающее устройство 12, но выход" ной сигнал его поступает на второй вход второго вычитающего устройства 17, на выходе которого формируется сигнал разности запомненных значений Ои и О . Этот сигнал поступает на первый вход сумматора 18, на второй вход которого поступает напряжение опорного канала Ооп . Учитывая то, что раэностный сигнал с выхода 17 может иметь разную полярность положительную или отрицательную ), на выходе сумматора 18 присутствует сигнал О и ф (Оо-Оиэм) и, соответственно, опорное напряжение Оравно О по среднему уровню без учета шумов прибора и объекта ). Напряжение опорного канала Ооп,поддерживаемое по сигналам начала строки равным 0 =0 от =сопэС, поступает с выхода сумматора 18 на соответствующий вход преобразователя 19 напряжение-длительность импульса, на управляющий вход. которого подается периодическое напряжение управления (0 я ) с выхода функционального генератора 20, имеющее тактовую частоту измерения, задаваемую тактовыми импульсари, поступающими на вход функционального генератора 20 из блока 2 синхронизации двухлучевого осветителя 1.Сменный набор 21 резисторов подключается с помощью разъемного соединения к функциональному генератору 20. Величины резисторов в сменном наборе 21 устанавливаются при настройке функционального генератора 20 так, чтобы обеспечить выбранную зависимость изменения управляющего напряжения на его выходе.Предлагаемое изобретение позволит по меньшей меЬе в 10 раз снизить ошибку, выэываемую. смещением средних составляющих 0 иэми 0 о, обес,йечить высокую воспроизводимость результатов измерений и практически автоматическую настройку интегрирующего денситометра при сменах длин волнизм " опформула изобретенияСканирующий интегрирующий денситометр, содержащий двухлучевой осветитель, включающий в себя источник излучения с блоком синхронизации, оптически связанный через интерференционные фильтры и оптический клин с проекционной системой, двухкоординатный сканирующий предметный стол, через который оптически связан с проекционной системой фотоприемник, соединенный через усилитель с входом синхронного детектора, первый выход которого соединен с преобразователем:; напряжение-длительность импульса, к управляющему входу которого подключен функциональный генератор со сменным набором резисторов, синхронизирующий вход которого соединен с блоком синхронизации источника излучения, причем выход преобразователянапряжение-длительность импульсасоединен через интегрирующее устройство с регистрирующим устройством,о о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности измеренийинтегрального поглощения, в него введены два запоминающих устройства, двавычитающих устройства, сумматор, доИ полнительный усилитель, привод оптиЭ,ческого клина, датчик начала строкии источник опорного напряжения соединенный с одним входом первого вычитающего устройства, другой вход каур торого соединен с выходом первогозапоминающего устройства и с однимвходом второго вычитающего устройства, а выход через дополнительный, усилитель - с приводом оптическогод клина, причем управляющие входы запоминающих устройств соединены сдатчиком начала, строки, кинематическисвязанным с двухкоординатным сканирующим предметным столом, первый выход синхронного детектора соединеНс входом первого запоминающего устройства, второй выход синхронного детектора - с входом второго запоминающего устройства и через сумматор 35с вторым входом; преобразователя напря 1 нение-длительность импульса, авыход второго запоминающего устройства - с другим входом второго вычитающего устройства, выход которогосоединен с вторым входом сумматора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССРИ 596835, кл. а 011/10, 1978.2. Авторское свидетельство СССРй 661261, кл. 6 01 3 1/44, 19796 Тираж 887 Подписное ВНИИПИ Зака илиал ПОП "Пате 960547 жг л, Проектная,4