Patents

Search tools Text Classification Chemistry Measure Numbers Full documents Title Abstract Claims All Any Exact Not Add AND condition These CPCs and their children These exact CPCs Add AND condition
Exact Exact Batch Similar Substructure Substructure (SMARTS) Full documents Claims only Add AND condition
Add AND condition
Application Numbers Publication Numbers Either Add AND condition

Microcomputer-controlled refractometer with ccd-pickup

Landscapes

Show more

CS267163B1

Czechoslovakia

Other languages
English
Slovak
Inventor
Dusan Ing Csc Kodaj
Peter Ing Korecky

Worldwide applications
1987 CS

Application CS87826A events

Description

2 CS 267 163 B1
Vynález sa týká mikropočítače™ riadeného refraktometra s CCD snímačom.
Doteraz známe refraktometre pracujúce v potravinárskom priemysle na principe metodyúplného vnútorného odrazu světla meraním medzného uhla využívajú na pozorovanie a vyhodno-tenie hranice světla a tieňa, tzv. rozhrania, obyčajne jeden alebo dva fotoelementy umiestne-né tak, aby mohli snímat změny polohy uvedeného rozhrania, ktoré odpovedajú změnám medznéhouhla podlá fyzikálnych vlastností meraných látok. Prvý typ refraktometrov s dvoma foto-elemgntami je konštruovaný tak, že obrazec rozhrania je snímaný integrálně jedným foto-elementom a druhý slúži na indikáciu zmien jasu světelného zdroja. Týmito změnami jasu jepotom korigovaný signál fotoelementu snímajúceho obrazec rozhrania bu3 zložitým elektro-mechanickým spĎsobom za použitia pohyblivých elementov, alebo transformáčiou obrazea rozhraniado prierezu fotoelementu svetlovodičovými meniěmi prierezu. Obe metody snímania obrazearozhrania potom eliminujú vplyv zmien jasu světelného zdroja známými elektronickými metodami(mostíkové metody, diferenciálny zosilňovač atd.). Nevýhodou elektromechanického vyhodnoteniaje nutnost používat zložité optické a mechanické elementy, ktorých realizácia je vzhladomna požadované metrologické vlastnosti refraktometra náročná a nevýhodou druhého spósobuje nemenej náročná realizácia svetlovodných meničov prierezu. Spoločnou nevýhodou tohtotypu refraktometrov je nutnost odstránit chyby spĎsobené nerovnakou charakteristikou dvojicefotoelementov ako aj problémy s fotodetekčným usporiadaním dvojice fotoelementov. Druhýtyp refraktometrov používá jediný fotoelement, čím sa chyby dvojice fotoelementov kompenzujú,avšak obtiaže vzniklé kolísáním jasu světelného zdroja obchádza zložitou mechanickou moduláciousvětelného lúča,, pričom je potřebné zabezpečit konstantně parametre tejto mechanickej modulácieĎaíšou spoločnou nevýhodou refraktometrov oboch typov je nedostatočný rozsah teplotnej korekcienameraného indexu lomu vzhladom na potřeby priemyslu, čo vedie bud k skresleným výsledkommerania alebo k zvýšenej spotrebe eijergie (schladenie média do korigovanej oblasti teplóta jeho opatovný ohřev, ako je to napr. pri roztokoch sacharózy). Spomenuté nedostatky neod-straňuje ani případné využitie mikropočítača na spracovanie dát a riadenie refraktometra.
Horeuvedené nevýhody odstraňuje mikropočítačem riadený refraktometer s CCD snímačom.
Jeho podstatou je využitie CCD snímača ako snímacieho fotoelementu obrazea rozhrania s násled-ným spracovaním elektronickéj informácie CCD snímača a snímača teploty refraktometra mikro-počítačom, ktorý zabezpečuje aj všetky riadiace funkcie refraktometra tak, aby boli dosiahnu-té vyhovujúce metrologické vlastnosti príštroja a zvýšená informovanost používatelov refrakto-metra (unifikovaný analogový výstupný signál, číslicový sériový přenos, zobrazovacia jednotka).
Pozitivně vlastnosti CCD snímača akými sú jeho vysoká linearita, necitlivost na vonkaj-šie elektrické a magnetické polia, stabilita, otrasuvzdornosť, malé rozměry, nízký příkon,umožňujú vylúčiť všetky negativné vplyvy elektromagnetického a elektrooptického spracovaniaobrazea rozhrania, zjednodušia optickú cestu refraktometra a zníži sa výrazné příkon světelné-ho zdroja, pričom změny intenzity světelného zdroja na obrazec rozhrania sú eliminovanéprogramovými prostriedkami mikropočítačoin. Na výsledky merania nemá vplyv stárnutie světelné-ho zdroja, ani čiastočné znečistenie povrchu meracieho hranola. Okrem toho mikropočítačsprácováva aj korekcie vplyvu zmien teploty na index lomu meraného média až do teploty90 °C, čím sa zjednoduší obvodové riešenie refraktomera. Výhodou mikropočítačom riadenéhorefraktometra s ČCD snímačom je aj to, že poskytuje výstupná analogová informáciu unifikova-né] úrovně o meraných veličinách pre potřeby regulačněj techniky a číslicový sériový styks periférnymi zariadeniami, alebo nadriadeným hierarchickým systémom.
Na priloženom výkrese je na obrázku naznačený příklad mikropočítačom riadeného refrakto-metra s CCD snímačom. Mikropočítačom riadený refraktometer s CCD snímačom obsahuje: švetelnýzdroj JL, merací hranol 2, CCD snímač 3, zosilňovač 4, analogový přepínač 3, analógovočislicovýpřevodník 6, mikropočítač 2, blok riadenia CCD 8, snímač teplot % převodník teploty naprud Jd' odpor 21' výstupnú svorku unifikovaného signálu teploty 12» zobrazovaciu jednotku13,převodník napStia na prúd 14, výstupnú svorku sériového výstupu 22' číslicovoanalógovýpřevodník na prúd 16 a výstupnú svorku unifikovaného signálu refrakcie 22· Zvázok světelnýchlúčov vychádzajúci zo světelného zdroja 2 vytvára po přechode meraoím hranolom 2, ktorého

Claims (3)
Hide Dependent

  1. CS 267 163 B1 3 jedna strana je v styku s meranýra raédiora, na obrazcovom poli CCD snímača 2 charakteristickýobraz rozhrania vlastný pre refraktometrickú metodu úplného vnútorného odrazu světla, pričomposun rozhrania je závislý na zmene indexu lomu meraného média. CCD snímač 2 mění optickýsignál obrazca rozhrania na postupnost elektrických nábojov, ktorá je z výstupu 31 CCD snímačapřivedená do vstupu 41 zosilňovača i. Riadenie činnosti CCD snímača 2 zabezpečuje blokriadenia CCD 2» ktorý riadi generovanie potřebných signálov a rýchlosť vyčítavania z CCDsnímača 2 ako aj čiastočné spracovanie videosignálu. Příslušné signály sú přivedené z výs-tupu 81 bloku riadenia CCD 8 do vstupov 32 CCD snímača 2· Konečná úprava videosignálu sarealizuje v zosilňovači 4 a z jeho výstupu 42 je spracovaný videosignál přivedený na vstup51 analogového prepínača 5. Analogový přepínač 2 je přepínaný podlá logickej úrovně signáluna svojom vstupe 52, pričom túto logickú úroveň generuje mikropočítač 7_ prostredníctvomsvojho výstupu 22· Teplota meraného média je snímaná snímačom teploty 9 a z jeho výstupu91 informácia o nameranej teplote vstupuje do vstupu 101 prevodníka teploty na prúd 10. Z výstupu 102 prevodníka teploty na prúd 10 vystupuje unifikovaný prúdový signál, ktoréhovelkost je funkciou nameranej teploty, do výstupnej svorky 12 refraktometra, kde móžeslúžiť k účelom regulácie alebo registrácie a z výstupu 103 prevodníka teploty na prúd 10je přivedený ten istý prúdový výstupný signál na zatažovací odpor 11. Prietokom prúdu cez odpor11 k neutrálnej svorke (zemi) refraktometra sa na ňom vytvoří úbytok napatia, ktorý je při-vedený do druhého vstupu 52 analogového prepínača 2· z výstupu 54 analogového prepínača 5 jejeden z analogových signálov (teplota, refrakcia) přivedený k vstupu 61 analógovočíslícovéhoprevodníka 6. Tento převodník je riadený z výstupu 72 mikropočítača 7 a riadiaci signálvstupuje do vstupu 63 analógovočíslicového prevodníka 6. Z výstupu 62 analógovočíslicovéhoprevodníka 6 sú do vstupu 71 mikropočí taěa 2 přivedené dáta o nameraných veličinách v binár-nom tvare. Mikropočítač J_ vykonává podlá instrukci! programu spracovanie týchto dát, pričomkomunikuje kvdli synchronizácii s blokom riadenia CCD 2 tak, ež z výstupu 78 mikropočítača2 postupuje riadiaci signál do vstupu 82 bloku riadenia CCD 8/ z ktorého výstupu 83 je při-vedený synchronizačný signál do vstupu 77 mikropočítača 2· Mikropočítač 2 okrem toho vykonáváaj automatická korekciu refrakcie vzhladom na štandardnú teplotu refraktometrických meraní(20 °C) v rozmedzí teplot 10 až 90 °C a linearizáciu prevodovej charakteristiky snímača teploty2· Výsledky týchto operácií sú cez výstup 76 mikropočítača 2 přivedené do vstupu 131 zobrazo-vacej jednotky 13. Po konverzii dát z paralelního do sériového tvaru prenáša mikropočítač7 tieto dáta z výstupnej svorky 75 do vstupnej svorky 141 prevodníka napatia na prúd 14 Tento převodník zabezpečuje sériový styk prúdovým signálom unifikovanej úrovně 20 mA pro-stredníctvom svojho výstupu 142 a s ním prepojenej svorky sériového výstupu 22· Pre potřebyautomatizačnej techniky poskytuje mikropočítač 2 aj analógovú informáciu o korigovanej hodnotěrefrakcie. Za týmto účelom sú z výstupu 74 mikropočítača J_ přivedené dáta do vstupu 161číslicovoanalógového prevodníka na prúd 16 a jeho výstup 162 poskytuje pre výstupná svorkurefrakcie 17 prúdový signál unifikovanej úrovně, pričom jeho velkost je funkciou korigovanejrefrakcie. Mikropočítačom riadený refraktometer s CCD snímačom je možné využívat vo všetkých odvet-viach chemického priemyslu najma pri analýze tekutých médií. PREDMET VYNÁLEZU
    1. Mikropočítačom riadený refraktometer s CCD snímačom vyznačujúci sa tým, že jehooptická část obsahuje světelný zdroj (1), merací hranol (2) a jeho elektronická část pozostá-va z CCD snímača (3), ktorý je svojím výstupom (31) připojený k vstupu (41) zosilňovača (4) , zosilňovač (4) je svojím výstupom (42) připojený k vstupu (51) analogového prepínača (5) a prostredníctvom výstupu (54) analogového prepínača (5) je tento připojený k vstupu(61) analógovočíslicového prevodníka (6), ktorý je svojím výstupom (62) a prostredníctvomvstupu (71) mikropočítača (7) k němu připojený a súčasne mikropočítač (7) je svojímvýstupom (72) přepojený so vstupom (63) analógovočíslicového prevodníka (6) a svojím výstu-pom (73) je mikropočítač (7) přepojený so vstupom (53) analogového prepínača (5), pričom I 4 ’ CS 267 163 Bl výstup (78) mikropočítača (7) je připojený k vstupu (82) bloku riadenia CCD (8), ktoréhovýstup (81) připojený k vstupu (32) CCD snímača (3) a výstup (83) bloku riadenia CCD(8) je připojený k vstupu (77) mikropočítača (7).
  2. 2. Refraktometer podlá bodu 1 vyznačujúci sa tým, ze snímač teploty (9) je svojím výstUpom(91) připojený k vstupu (101) prevodníka teploty na prúd (10), ktorý je svojím výstupom(102) připojený k výstupnej svorke teploty (12) , pričom je převodník teploty na prúd (10)připojený svojím výstupom (103) k jednému vývodu odporu (11) a súčasne aj k vstupu (52) analogové-ho prepínača (5), zatial čo druhý vývod odporu (11) je připojený k neutrálnej svorke (zemi)refraktometra.
  3. 3. Refraktometer podlá bodu 1 a bodu 2 vyznačujúci sa tým, že k výstupu (76) mikropočí-ťača (7, je svojím vstupom (131) připojená zobrazovacia jednotka (13) a výstup (75). mikropo-čítača (7) je připojený k vstupu (141) prevodníka napatia na prúd (14), pričom jeho výstup(142) je připojený k svorke sériového výstupu (15) a súčasne je výstup (74) mikropočítača(7) připojený k vstupu (161) číslicovoanalógového prevodníka na prúd (16), ktorého výstup(162) je připojený k výstupnej svorke refrakcie (17). 1 výkres