CS260574B1

CS260574B1 - Low-pressure mercury-vapor-discharge optical metering system for continuous operation measurement

Info

Publication number: CS260574B1
Application number: CS866362A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Santora; Michal Bendik; Jaromir Senk
Original assignee: Jaroslav Santora; Michal Bendik; Jaromir Senk
Priority date: 1986-09-02
Filing date: 1986-09-02
Publication date: 1988-12-15
Also published as: CS636286A1

Abstract

Optická soustava dvoupaprskovóho fotometru s nízkotlakou rtuEovou výbojkou je určena především pro jednoduché provozní spektrofotometry na měření absorbance a extinkce povrchových a jiných vod v ultrafialové a viditelné oblasti světla. Dosaženo je toho optickou soustavou dvoupaprskového fotometru, kterého je podstatou řešení to, že rovnoběžně s plošným zdrojem umístěným v termostatu je souose uspořádá na rovinná deska, opatřená nad sebou uspořádanými dvěma podélnými štěrbinami se společnou osou, a dále je umístěná válcová čočka, za níž jsou nad sebou uspořádány dva optické filtry vytvářející dva paralelní svazky paprsků o různém a od sebe odlišném spektrálním složení, přičemž horní podélná štěrbina je opatřena clonou uloženou na pružné planžetě, která je ovládána jedním elektromagnetickým systémem se jhem a solenoidem, a dolní podélná štěrbina je opatřená druhou clonou umístěnou na pružné planžetě, která je ovládána druhým elektromagnetickým systémem se jhem a solenoidem.The optical system of a two-beam photometer with a low-pressure mercury discharge lamp is intended primarily for simple operational spectrophotometers for measuring the absorbance and extinction of surface and other waters in the ultraviolet and visible light regions. This is achieved by the optical system of a two-beam photometer, the essence of the solution of which is that parallel to the surface source placed in the thermostat, a plane plate is arranged coaxially, provided with two longitudinal slits arranged one above the other with a common axis, and a cylindrical lens is further placed, behind which two optical filters are arranged one above the other, creating two parallel beams of rays of different and mutually different spectral composition, while the upper longitudinal slit is provided with a diaphragm mounted on a flexible blade, which is controlled by one electromagnetic system with a yoke and a solenoid, and the lower longitudinal slit is provided with a second diaphragm mounted on a flexible blade, which is controlled by a second electromagnetic system with a yoke and a solenoid.

Description

Uspořádání optické soustavy, jenž je předmětem vynálezu, je určené pro kontinuálně pracující provozní fotometrické přístroje využívající nízkotlakou rtutovou výbojku jako zdroj záření. Přístroje se používají hlavně pro měření absorbance UV záření vodou s obsahem organických látek za přítomností jemně dispergovaných ve vodě nerozpustných látek. Optimální koncepcí pro tyto příst.rojo je dvoupaprskový fotometr se spektrálně odlišenými paprsky.The optical arrangement according to the invention is intended for continuous operating photometric instruments using a low pressure mercury lamp as a radiation source. The instruments are mainly used to measure the UV absorbance of water containing organic substances in the presence of finely dispersed water-insoluble substances. The optimal concept for these devices is a double-beam photometer with spectrally differentiated beams.

Takový úkol se řeší u dosavadních provozních spektrofotometrů například tím, že do optické dráhy se umístí rotační disk opatřený dvěma radiálně symetrickými optickými filtry s odlišnou spektrální propustností, přičemž disk je poháněn elektrickým synchronním motorem. Příkladem takového uspořádání je provozní jednopaprskový fotometr firmy Pier-Elektronik.Such a problem is solved in prior art operating spectrophotometers by, for example, placing in the optical path a rotating disk provided with two radially symmetrical optical filters of different spectral transmittance, the disk being driven by an electric synchronous motor. An example of such an arrangement is the operating single-beam photometer from Pier-Elektronik.

Jiným a poněkud složitějším zařízením ja provozní dvoupaprskový fotometr LIMAs firmy Hartmann a Braun, u kterého do dvou optických drah jsou umístěny nepohyblivé optické filtry s odlišnou spektrální propustností a rotační disk opatřený dvěma radiálně symetrickými otvory, přičemž disk je poháněn opět elektrickým synchronním motorem.Another and somewhat more complicated device is the LIMAs dual-beam operating photometer from Hartmann and Braun, in which fixed optical filters with different spectral transmittance are placed in two optical paths and a rotary disk provided with two radially symmetrical holes, the disk being driven again by an electric synchronous motor.

Společnou nevýhodou popsaných měření je nutnost používat pracné a drahé prvky, které jsou navíc v nepříznivých provozních podmínkách nespolehlivé. Uspořádání optické soustavy, které je předmětem vynálezu umožňuje dosáhnout v kyvetovém prostoru přístroje dvou paralelních spektrálně odlišných svazků záření s vysokou teplotní í časovou stabilitou intenzity i spektrál ního složení. Dosaženo je toho uspořádáním podle vynálezu, kterého podstata spočívá v tom, že sestává z plošného zdroje záření umístěného v termostatu, a ze souose uspořádané rovinné desky, opatřené nad sebou umístěnými dvěma podélnými štěrbinami se společnou osou, a dále umístěné válcové optické čočky, za níž jsou nad sebou uspořádané dva optické filtry vytvářející dva paralelní svazky paprsků o různém od sebe odlišném spektrálním složení, přičemž horní podélná štěrbina je opatřena clonou, umístěnou na pružné planžetě, která je ovládána prvním elektromagnetickým systémem se jhem a solenoidem, a dolní podélná štěrbina je opatřená druhou clonou uloženou na pružné planžetě, která je ovládána druhým elektromagnetickým systémem se jhem a solenoidem.A common disadvantage of the described measurements is the necessity to use laborious and expensive elements, which, moreover, are unreliable in adverse operating conditions. The arrangement of the optical system according to the invention makes it possible to achieve two parallel spectrally different beams of radiation with high temperature and time stability of intensity and spectral composition in the cell compartment of the apparatus. This is achieved by the arrangement according to the invention, which consists of a planar radiation source placed in a thermostat and a coaxially arranged planar plate provided with two longitudinal slots with a common axis arranged one above the other and cylindrical optical lenses behind which two optical filters are arranged one above the other, forming two parallel beams of different spectral composition, the upper longitudinal slit being provided with an orifice placed on a flexible foil which is controlled by the first electromagnetic yoke-solenoid system and the lower longitudinal slit being provided a second orifice mounted on a flexible foil which is controlled by a second electromagnetic yoke-solenoid system.

Předmětným uspořádáním je dosaženo jednoduchého provozu při měření absorbance a extinkce povrchových a jiných vod v ultrafialové i viditelné oblasti světla.The present arrangement achieves simple operation in measuring the absorbance and extinction of surface and other waters in the ultraviolet and visible regions of light.

Příkladné uspořádání optické soustaAry_.dvaup_aprskového fotometru s nízkotlakou rtutovou výbojkou pro jednoduché provozní spektrofotometry na měření absorbance a extinkce povrchových a jiných vod v ultrafialové i viditelné oblasti světla je znázorněno ná připojeném výkresu v axonometrickém nadhledu.An exemplary low-mercury vapor discharge photomicrograph array for simple operating spectrophotometers for measuring the absorbance and extinction of surface and other waters in the ultraviolet and visible regions of light is shown in the accompanying drawing in axonometric view.

Optická soustava dvoupaprskového fotometru je charakterizována tím, že z plošného zdroje záření JL umístěného v termostatu z nízkotlaké rtutové výbojky, prochází záření dvěma nad sebou uspořádanými štěrbinami 2 a 3, jejichž osa je rovnoběžná s osou zdroje optického záření. V optickém systému, tvořeném optickým zdrojem i, podélnými štěrbinami 2 a 3, jako aperturními clonami a válcovou optickou čočkou 4. jsou geometricky určeny oba přibližně rovnoběžné svazky paprsků obdélníkové průřezu. V ose rovnoběžných svazků paprsků jsou umístěny optické filtry 5 a 6, z nichž každý propouští optické záření o různém, od sebe odlišném spektrálním složení.The optical system of the double-beam photometer is characterized in that from a surface radiation source 11 located in a thermostat of a low pressure mercury lamp, radiation passes through two superimposed slits 2 and 3, the axis of which is parallel to the axis of the optical radiation source. In the optical system formed by the optical source 1, by the longitudinal slots 2 and 3, such as aperture diaphragms and the cylindrical optical lens 4, both approximately parallel beams of rectangular cross-section are geometrically determined. In the axis of the parallel beams are located optical filters 5 and 6, each of which transmits optical radiation of different, different spectral composition.

Podélné štěrbiny 2 a 3 jsou v klidové poloze zakryty clonami 7 a 8, zavěšenými na, předepnutých pružných planžetách 9., 10. Příslušnou štěrbinu lze odkrýt přivedením proudu do solenoidu 11, respektive 12 elektromagnetického systému, který přitáhne clonu ke jhu 13, respektive 14. Štěrbina 2, 3 je odkryta tak dlouho, jak dlouho prochází proud solenoidem 11, 12 příslušného elektromagnetického systému.The longitudinal slots 2 and 3 are covered in the rest position by apertures 7 and 8 suspended on the prestressed spring blades 9, 10. The aperture can be uncovered by applying a current to the solenoid 11 and 12 of the electromagnetic system, respectively, to draw the aperture to the yoke 13 and 14 respectively. The slot 2, 3 is exposed as long as current flows through the solenoid 11, 12 of the respective electromagnetic system.

Přivádíme-li na solenoidy 11, 12 elektromagnetických systémů střídově proud, dostáváme z výše popsaného optickomechanického systému ve stejném rytmu se střídající dva svazky paprsků o různém spektrálním složení.When alternating current is applied to solenoids 11, 12 of electromagnetic systems, two beams of different spectral composition are alternating in the same rhythm from the optical system described above.

Claims

Optical double-beam photometer photomicrograph for simple operational spectrophotometers for measuring the absorbance and extinction of surface and other waters in the ultraviolet and visible regions of light, characterized in that it consists of a planar radiation source (1) placed in a thermostat and a coaxial planar plate ( 15) provided with two longitudinal slots (2, 3) arranged one above the other with a common axis, and further arranged cylindrical optical lenses (4) behind which two optical filters (5, 6) are arranged one above the other creating two parallel beams different from the upper longitudinal slot (2) is provided with a diaphragm (7) mounted on a flexible foil (9), which is controlled by the electromagnetic system (13) and solenoid (11), and the lower longitudinal slot (3) is provided with a second diaphragm (8) mounted on a flexible foil (10), which controls them on the a second electromagnetic system with a yoke (14) and a solenoid (12).