Фотометр

15/ ) (57) ОТ 01 ГТ зобрет сннолч осится к оигик- стрению и .Ожет 1 фотоетрических Е, ХИГИЧЕСКОй, аслях прмышлец- Е 1 И 1 Я 5 111 Я ЕГС 51 НО ие от рнбор электрбыть ДЦО ПР едици) СПОЛЕ,ЗО измерениях в пиыегой и др и ос ти, Це-з 1,ик изобр сти и я это информл гн 1 иост 1о в состав оптиточ Ий, Д 1ЫП С. Н 1змер Ъ41 жетских с первым вхо преобраэоват ЗМЕРСЦИ 5 пищеиоиности,1 елью ывляется по ия нф изобре ностимднвцост 1 изшение томерений11 а че ВХОД 7, запоминаощ мерл 9, генер кации, клавиа стра.е рж)1 тпер ото ая схеГ фотом л оптическии б д блоком 2 ф торого чере ль 3 соедин ус тд но 1 л е нны рцемцикя, вы зи 14 одилит ый з 51 и бр он ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Ибретение о.гносится к оптико лектроцному ириборостроецию и мо ыть использовдно при фотометриче х в медицине, химичсскои, 11 ругих отрас;ях иромышие еже предстяглеия струк ческого блока цве Оиы устройст л образования рабочего н кнгросм и Госветовых потоко, формиО,тес)ь ,Ол,у 11 ового положешя;искл и цу. 51 го 11,стр 01 г те 0 дцтома 111 сс кОГ 1 пеСмс яцня сеетофилыро, 1 иеГиен и идс дис ка с рд.лееи 5 л инабором светофДьтв, гц;бже;1 нГОприводом со с" емй уир:ви иня и 1 крмировдтелем кодл уг.;о Г Оно кецяДИСКЛ, Я СХЕМЛ И.И-ИЫГОЦЯ ЛОИО 5 С -Е Д 1 ля вхОДм 1 и 111.1 111 хси",блоке управленц 1, 11" Рбр.:т".1 1:ляст комценгирвать 1 мг;еи 5 дрлм.тргв общих элемент. Оп ис,ГОтракт 1 рабочего и 1;оигрл иоггученза реГ;я между 1.Еи 6 ихой и 11:";е"решем, в том чи лг игточикл с и т,.и сето 1 ильтров тд, ке ит;1 рует процесс устлно 1.и и гГсцЕтофипьтров, 1 з, и. 1-. ы, 1 и 1. дом аГалоГР-и 11 лвОГОеля 4, вт,ро; вход к горого соединен с перльи иыхгл , и выход - с первыл вхо;олск, 5 упрдвлеция, схеГу б и,р ног уи.- ления коэфф 1 цпенточ усилеш 1 я, выходом соединенную с входом уцрдииг - ция калибровочного угГпГгегя 3, иом - с вторым выходол 6;ока 5 ув равления, выполнешого из процессрего устрой тця 8, т;йатора 10, таблс; 11 инцитуры 12, схемь 13 сгя -с индикацией и клавиатурой, с х ля,ввода-вывода и шины 5 цитс) исл, 1627859через которую соединены друг с другом процессор 7, запоминающее устройство 8, таймер 9, схема 13 связи с индикацией и клавиатурой и схема 14 ввода-вывода, причем табло 11 индикации соединено с выходом, а клавиатура - с входом схемы 13 связи с индикацией и клавиатурой, первый выход генератора 10 соединен с тактирующим входом процессора 7, а второй выход с входом таймера 9, выход которого является четвертым выходом блока 5управления и соединен с входом управления АЦП 4, первый, второй, третий вхоцы и первый, второй и третий выходы схемы 14 ввода-вывода являются одноименными входами и выходами блока 5 управления, Оптический блок 1 выполнен из последовательно установленных источника 16 света, устройства 17 образования рабочего и контрольного лучей, моцулятбра 18, устройства 19 совмещения лучей и устройства 20 автоматического перемещения светоФильтров, выполненного в виде диска 21 с размещенными по окружности набором светофильтров 22 (ца чертеже показан набор из 8 светофильтров), снабженного приводом 23 со схемой 24 управления, вход которой одновременно является входом устройства 20 и дополнительным входом оптического блока 1 и соединен с третьим выходом блока 5 управления, и формирователя 25 кода углового положения диска 21, выход которого явля" ется одновременно выходом устройства 20 и вторым дополнительным выходом оптического блока 1 и соединен с третьим входом блока 5 управления, Формирователя 26 кода углового положения модулятора 18, выход которого является первым дополнительным выходом оптического блока 1 и соединен с вторым входом блока 5 управления. В состав оптического блока 1 входит и кювета 27 для исследуемого образца. Формирователи 25 и 26 выполнены идентичными, состоящими из последовательно размещенных источника 28,излучения, кодовых отверстий 29 по окружности модулятора 18 и диска,21 соответственно, приемника 30 излучения и усилителя 31, выход которого является выходом формирователя. Блок 2 фотоприемника выполнен изпоследовательцо установленных фото 30 35 4045 50 5 10 15 20 25 преобразователя 32 и прелварительцого усилителя 33.Устройство 17 образования рабочего и контрольного лучей может быть выполнено в виде полупрозрачной пластины, разделяющей световой поток источника 16 ца два луча, и отражающего зеркала, изменяющего награвление контрольного луча. Устройство 19 совмещения лучей может содержать отражающее зеркало, направляющее контрольный луч ца полупрозрачную пластину, совмещающую два луча, Привод 23 может быть выполнен в виде двигателя постоянного тока с редуктором. Схема 24 управления приводом может бьггь выполнена в виде последовательно соединенных триггера и коммутатора напряжения питания двигателя.Схема 6 цифрового управления коэффициентом усиления может быть выполнена в виде цифрового управляемого сопротивления, включенного ца вход или в цепи обратной связи калибровочного усилителя 3,Фотометр работает следующим образом.В исходном состоянии в запоминающем устройстве 8 записаны программы,соответствующие выполняемым Функциямприбора. "Калибровка", "Измерениепропускания", "Измерение оптическойплотности", С помощью клавиатуры 12через схему 13 связи с ицдикацией иклавиатурой и шину 15 интсрфейса взапоминающее устройство 8 занесеныкоды значений длин волн ; излучения: Фона, о, и исследуемых компонентов Ял 9,.Я выработанныхпри нажатии соответствующих клавишклавиатуры 12.Работа процессора 7 сицхронизируется сигналами спервого выхоцагенератора 1 О. На вход управленияАЦП 4 с выхода таймера 9 поступаютимпульсы с второго выхода ге оператора10 с частотой, определяемой к, эффцциентом деления частоты, записаннымв таймер 9 процессором 7 через шину15 интерфейсаКоэффициент усиленияК калибровочного усилителя уста -новлен минимальный, равный 1,Диск 21 установлен в произвольноеположениеСветовой поток источника16 устройством 17 разделяется ца рабочий и контрольный лучи, Далееустройством 19 лучи совмещаются, Насмещением нуля элементов электронного тракта,в момент калибровки,После этого процессор 7 переходитв режим ожидания прихода кода углового положения модулятора, соотнетстнующего перекрытию рабочего и контрольногэ потоков, с приходом которого АЦП ч по команде процессора 7 выполняет измерение напряжения смещения, при этом коэффициент усиленияостается предыдущим, и получаеткод И 2,10 КЧ15Нок (2)"опПроцессор устанавливает исходноезначение коэффициента усиления К =1 и переходит в режим ожидания кода20 углового положения модулятора, соответствующего пропусканию контрольного лучаПо приходе контрольного луча процессор аналогично описанному для рабочего, пуча получает коды Ии И 4 для контрольного луча:(д) 30 Пписанную последовательность действий процессор ныполняет цля всех остальных заданных длин волн излучения Я; (.0), и получает Н к (1) цля соответствующих длин волн 50(6) На этом выолнение программыКа либровка" заканчивается, и Процессор 7 переходит к состоянию ожидания поступления с клавиатуры 12 нового кода нажатой клавиш,. де гРкк( о) - световой поток контрольного луча, падающий наблок фотоприемника, вмомент калибровкиКЧ - коэФфициент усил ния,Чяустановленный при масштабировании.Процессор устанавливает исходное40 значение коэффициента усиления К=1 и вычисляет калибровочную вечичину 1 К Щ для длины волны ЯоКн(11 -Я г) РЕ;1 )К(113 г 4) Ркк( Й 45 Если после этого нажата клавиша "Измерение пропускания", процессор переходит к выполнению программы "Измерение пропускания" (при выполнении этой программы в канале рабочего луча должен быть размещен исс .едуемый образец),Сначала аналогично описанному процессу для программы "Калибровка" для всех введенных,цлин волн (10,1.,п) процессор получает значения калибровочных величин 1 и ( ;):н(;): - Ы9-( Ж)(7)Укц(3)где Рд( 1;) - световой поток рабочего луча в момент измеренийки( 9) - световой лоток контрольного луча в моментизмерений,затем вычисляет значения пропускания исследуемого образца, Т (,1;) без учета фонаН д(Я ) урн(9 )Т (,) = -Я -- = - --Н к(9) Р кн( 1)СРкк(Я)(9)Полученное значение пропускания Тпроцессором 7 через шину 15 и схему 13 выводится на табло 11 индикацииКак следует из приведенных формул (8) и (9) в отличие от прототипа значение пропускания Т.; не зависит от напряжения смещения, определяемого гемновым током фотопреобразователя, посторонней засветкой и смещением нуля элементов электронного тракта, изменения коэффициента преобразования блока Фотоприемника за время между калибров".ой и измерением и учитывает пропускание фона, ПриФку (Т )этом член -- -7-, - выраженя (8) комФ,(Т)пенсирует изменение параметров общих элементов оптического тракта рабочего и контрольного лучей за время между калибровкой и измерением, в том числе источника света и светофильтров, вносящих наибольшую погрешность в результат измерений,Таким образом, введение в состав оптического блока устройства образо 1627859вания рабочего и контрольного лучей, модулятора с формирователем кода углового положения, устройства совмещения лучей и устройства автоматичес 5 кого перемещения светофильтров, выполненного в виде диска с размещенным по окружности набором светофильтров, снабженного приводом со схемой управления, и Формирователя кода углового положения диска, а также снабжение схемы ввода-вттвода блока управления дополттительньттттт двумя входами и одним выхоцом позволяет повысить точность измерений и автоматизировать процесс установки и смены светофильтров для предлагаемого фотометра.формула изобретения1, Фотометр, содержащий оптический блок, включающий источник света и кювету для исследуемого образца, блок Фотоприемника, калибровочный 25 усилитель, схему цифрового управления коэФфициентом усиления, аналогоцифровой преобразователь и блок управления, содержащий процессор, запоминающее устройство, таймер, генератор, схему ввода-вывода, схему связи с индикацией и клавиатурой, табло индикации, клавиатуру и щину интерфейса, причем вход блока Фотоприемника оптически связан с выходом оптического блока, а выход через калиб 35 ровочный усилитель соединен с первым входом аналого-циФрового преобразователя, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, а выход - с первым входом блока управления, выход схемы цифрового управления коэффициентом усиления соединен с входом управления коэффттттиентом усиления калибровочного усили теля, а вход - с вторым выходом блока управления, через шину интерфейса соединены друг с другом процессор, запоминающее устройство, таймер, схема ввода-вывода и схема связи с индикацией и клавиатурой, с выходом50 которой соединено табло индикации, а с входом - клавиатура, первый выход генератора соединен с входом таймера,первый и второй выходы и перый хоцсхемы ввода-вывода явлчтотстт одно -именными входами и ттхоттаьттт блок управления, о тли ч а ющц йс ятем, что, с целью повтттттенття точности и инФормативности измерений,оптический блок дополнительно введеныпослецовательно установленные за источником света устроттство формирования рабочего и контрольного лучей, модулятор с формироватечсм кода углового положения, устройство совмещения лучей и набор светофильтров с устройством их автоматического перемещеция, а схема вода-вывода дополнительно снабжена в 1 орым тт трегьим входами и третьим выходом, явтттттттщимися одноименными вхо;тами ц выходами блока управления, прттчем выход формирователя является ттсртттттт лотт тлнительным выходом оптического блок,т и соединен с вторттм вхо;том бттот.а управления, выход устройства автоматического перемещения светофилт,тровявляется вторым дополтцтте.тт,тц,;м ыхоцом оптического блока и соеттицец с третьим вхоцом блока упраттле тцт, ход управления устраттстттоьт автоттаттт т с - кого перемещения светофильтро является дополнительным входо.т оптического блока и соединен с третт,ттм выходом блока управления, второй ьтход генератора соедттцец с тактттруьтщим вхоцом процессора, второй выхс т таймера является четвертым ьгх, ивы блока управления тт соецтттт туправления аналого-иит 1 трового преобразователя,2.ФФотометр по п, 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что устройство автоматического перемещения светофттгтьтроввыполнено в виде диска с размещеннымпо окружности набором сттстофи:тьтров,снабженного приводом со схемой управления и формирователем кода углоогоположения, причем вход схемы упраления является входом управлетцтя устройства, а выход Формировател кодауглового положения является ыхадомустройства,1 рсизво гнпп-ицательгкий комбинат Патент, г. Ужгород гарина, 1 О Заказ 331ВНИИПИ Госуда Тир,к 330венного комитета по113035, М( сква, ЖПодписноеобретениям и открытиям при ГКНТ ССГРаушская наб., д, 4/5