RU2012868C1

RU2012868C1 - Single-beam multichannel analyzer

Info

Publication number: RU2012868C1
Authority: RU
Inventors: Владимир Ростиславович Козубовский; Тарас Иванович Повхан
Original assignee: Владимир Ростиславович Козубовский; Тарас Иванович Повхан
Priority date: 1986-03-11
Filing date: 1986-03-11
Publication date: 1994-05-15

Abstract

FIELD: analytic instrumentation engineering. SUBSTANCE: single-beam multichannel ANALYZER having radiation source 1, analyzed substance dish 30, modulator 9 with light filters of working channels and reference channel, photodetector 11 connected to multichannel display system 14,15 handled by control unit 13 connected to position detector 14 of modulator 9, all arranged in tandem on its optical axis, is provided with additional dishes 5, the latter and dish 1 being interconnected through analyzed medium feeding line. Radiation input units 6, each connected to radiation source 7 or both through light conductor to source 1 are arranged in front of additional dishes. EFFECT: enlarged concentration measurement range. 1 dwg

Description

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано при создании многокомпонентных анализаторов газа, жидкостей и широким диапазоном измеряемых концентраций. The invention relates to analytical instrumentation and can be used to create multicomponent analyzers of gas, liquids and a wide range of measured concentrations.

Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых концентраций. The aim of the invention is to expand the range of measured concentrations.

На чертеже приведена схема однолучевого многоканального (трехканального) анализатора. The drawing shows a diagram of a single-beam multi-channel (three-channel) analyzer.

Анализатор содержит установленные на оптической оси источник 1 излучения, линзы 2 для формирования параллельного светового потока, кювету 3, связанную трактом 4 подачи анализируемого вещества с дополнительной кюветой 5. Перед кюветой 5 установлен блок 6 ввода излучения в виде светоделителя, связанный, например, с источником 7 излучения через линзу 8. При помощи световода (на чертеже не показан) он может быть связан с источником 1 (вместо источника 7 излучения). За кюветами по ходу оптического излучения установлен модулятор 9, осуществляющий модуляцию светового потока и введение в него поочередно светофильтров опорного канала с максимумом пропускания на λ₁, первого рабочего канала с максимумом пропускания на λ₂ и второго рабочего канала с максимумом пропускания на
λ₃. Для анализатора с n каналами модулятор 9 будет включать соответственно n светофильтров. За модулятором расположена линза 10, фокусирующая световой поток на фотоприемник 11, выход которого подключен к одному из входов системы 12 обработки информации, коммутируемой подключенным к ее второму входу блоком управления 13, соединенным с датчиком 14 положения модулятора 9. Система 12 обработки информации на выходе соединена с индикаторами по числу рабочих каналов.The analyzer contains a radiation source 1 mounted on the optical axis, lenses 2 for forming a parallel light flux, a cuvette 3 connected by an analyte supply path 4 with an additional cuvette 5. In front of the cuvette 5, a radiation input unit 6 is installed in the form of a beam splitter, associated, for example, with a source 7 of radiation through lens 8. Using a light guide (not shown in the drawing), it can be connected to source 1 (instead of radiation source 7). Behind the cuvettes, optical modulator 9 is installed along the optical radiation, modulating the light flux and introducing into it alternately the light filters of the reference channel with a maximum transmission at λ ₁ , the first working channel with a maximum transmission at λ ₂ and the second working channel with a maximum transmission at
λ ₃ . For an analyzer with n channels, the modulator 9 will include, respectively, n filters. Behind the modulator there is a lens 10 focusing the luminous flux to the photodetector 11, the output of which is connected to one of the inputs of the information processing system 12, switched by a control unit 13 connected to its second input and connected to the position sensor of the modulator 9. The output information processing system 12 is connected with indicators on the number of working channels.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Световой поток интенсивности I_o от источника 1 формируется линзой 2, проходит через кювету 3, частично поглощается на длине волны λ ₂ и на длине волны λ₃. Далее, с помощью блока 6 вводится второй световой поток интенсивности I_o от источника 4, сформированный линзой 8 или от источника 1 с помощью световода. Оба световых потока проходят через кювету 5 (поток, прошедший через кювету 3, и поток, введенный блоком 6). Интенсивность излучения, прошедшего кюветы 3 и 5, I= I₁+I₂ или I= I_o[e^-ckl2 + e^-ck(l2⁺ ^l1 ⁾] , (1) где I₁ - интенсивность излучения, прошедшего обе кюветы,
I₂ - интенсивность излучения прошедшего только вторую кювету,
с - концентрация анализируемого вещества;
k - его коэффициент поглощения;
l₁ и l₂ - длина первой и второй кювет соответственно.The luminous flux of intensity I _o from source 1 is formed by lens 2, passes through cell 3, is partially absorbed at wavelength λ ₂ and at wavelength λ ₃ . Next, with the help of block 6, a second luminous flux of intensity I _o is introduced from source 4, formed by lens 8 or from source 1 by means of a light guide. Both light fluxes pass through the cell 5 (the stream passing through the cell 3, and the stream introduced by block 6). The intensity of radiation transmitted through cuvettes 3 and 5, I = I ₁ + I ₂ or I = I _o [e ^-ckl 2 + e ^{-ck (l} 2 ⁺ ^l 1 ⁾ ], (1) where I ₁ is the intensity of radiation transmitted both cuvettes
I ₂ - the intensity of the radiation passed only the second cell,
c is the concentration of the analyte;
k is its absorption coefficient;
l ₁ and l ₂ - the length of the first and second cell, respectively.

При различных диапазонах концентраций исследуемых веществ ввиду значительных различий в значениях степени показателя "е", существенные изменения претерпевает один из членов (1), т. е. достигается расширение диапазона измеряемых концентраций, что позволяет проводить одновременный анализ компонентов в различных диапазонах концентраций. At various ranges of concentrations of the studied substances, due to significant differences in the values of the degree of the “e” indicator, one of the terms (1) undergoes significant changes, that is, an expansion of the range of measured concentrations is achieved, which allows simultaneous analysis of components in different concentration ranges.

Claims

A ONE-BEAM MULTI-CHANNEL ANALYZER containing a radiation source located on its optical axis, a cuvette for the analyte, a modulator with light filters, working and reference channels, and a photodetector connected to one of the inputs of the signal processing system, the other input of which is connected to a control unit connected to the position sensor modulator, and indicators connected to the signal processing system, characterized in that, in order to expand the range of measured concentrations, it is equipped with placed followers Beyond the main cuvette, additional cuvettes and in terms of the number of additional cuvettes are radiation input units connected to the radiation source, while all the cuvettes are interconnected by the analyte supply path.