DE2813582A1

DE2813582A1 - Special photometer with multiple measurement operation facility - using position demand unit with selection keyboard and control processor

Info

Publication number: DE2813582A1
Application number: DE19782813582
Authority: DE
Inventors: Nobuo Akitomo; Tadsashi Honkawa; Masayuki Sengoku
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1977-03-30
Filing date: 1978-03-29
Publication date: 1979-02-22
Also published as: JPS53120582A

Abstract

A spectral photometer (1) includes a position demand unit which generates commands controlling measurement operations. It is designed to enable selection of several measurement operations using several numerical keys and one or more input keys. The demand unit controls several positioning units contg. positioning elements forming parts of optical and signal processing systems. Each optical system contains a light source, monochromator and light sensor. The sensor output signal is processed to produce a signal optically characterising a sample. Each measurement operation is defined by a combination of numerical and input keys. Input data and commands are held in two stores and accessed by a processor.

Description

Spektralphotometer Spectrophotometer

Die Erfindung betrifft ein Spektralphotometer (im folgenden kurz Spektrophotometer genannt) mit insbesondere einem Stellbefehlsgeber zum Einstellen eines Meßbetriebes. The invention relates to a spectrophotometer (hereinafter referred to as Called spectrophotometer) with in particular a control command generator for setting of a measuring company.

Wenn die Absorption oder Dichte einer Probe mit einem Spektrophotometer gemessen wird, wird der Meßbetrieb zuvor entsprechend einer bestimmten Probe eingestellt. Der Meßbetrieb umfaßt eine numerische Einstellung und eine Funktionseinstellung. Die numerische Einstellung betrifft bestimmte, für eine erforderliche Messung vorher einzustellende Zahlen, und diese können die beiden, bei der Messung mit einem Zweiwellenlängen-Spektrophotometer verwendeten Wellenlängen, eine Wellenlänge auf der Seite der Anregung oder auf der Seite der Fluoreszenz bei einem Fluoreszenz-Spektrophotometer, eine Wellenlänge zum Messen einer zeitlichen Xnderung einer Probe für eine feste Wellenlänge bei einem üblichen Spektrophotometer oder ein Abtastbereich und eine Abtastgeschwindigkeit bei einer Wellenlängen-Abtastung sein. Die Funktionseinstellung betrifft die Einstellung der Funktion wie z. B. When the absorbance or density of a sample with a spectrophotometer is measured, the measuring operation is previously set according to a certain sample. The measuring operation includes a numerical setting and a function setting. The numerical setting affects certain prior measurements required for a measurement numbers to be set, and these can be the two, when measuring with a two-wavelength spectrophotometer wavelengths used, a wavelength on the side of the excitation or on the Page of fluorescence in a fluorescence spectrophotometer, one wavelength for measuring a change with time of a sample for a fixed wavelength a common spectrophotometer or a scanning range and a scanning speed be at a wavelength scan. The function setting regards the setting of the function such as B.

der Meßart, die zuvor rr eine erforderliche Messung. eingestellt wird, und sie kann in der Wahl einer einzelnen Lichtquelle bei mehreren Lichtquellen, in der Wahl eines erforderlichen (optischen) Strahlenganges aus mehreren Strahlengängen in einer Optik, in der Einstellung einer Betriebsart eines Monochromators, in der Einstellung der Empfindlichkeit eines Fühlers, in der Einstellung der Rechen-Betriebsart einer Signal-Verarbeitungseinrichtung, in der Einstellung der Au.fzeichnungsart einer Aufzeichnungseinrichtung oder in der Wahl der Zufuhrgeschwindigkeit eines Aufzeichnungspapieres bestehen.the type of measurement that previously required a measurement. is set, and you can choose a single light source with multiple light sources, in the choice of a required (optical) beam path from several beam paths in optics, in the setting of an operating mode of a monochromator, in which Setting the sensitivity of a sensor in the setting of the arithmetic operating mode a signal processing device in the setting of the recording type a recording device or in the selection of the feed speed one Consist of recording paper.

Bei einem herkömmlichen Spektrophotometer erfolgt die numerische Einstellung durch Drehen eines am Spektrophotometer befestigten Knopfes, während ein Bediener die Anzeige eines mit dem Knopf verknüpften Anzeigers überwacht. Bei der Einstellung einer Wellenlänge dreht z. B. eine mechanisch oder elektrisch mit dem Knopf verbundene Operationseinheit ein Beugungsgitter des Monochromators. Da jedoch der Knopf ein mechanisches Spiel aufweist, kann das durch den Knopf betätigte Beugungsgitter nicht genau in den gewünschten Meßbetrieb gebracht werden, selbst wenn der Anzeiger den gewünschten Meßbetrieb anzeigt. Damit sind die Meßgenauigkeit bzw. die Reproduzierbarkeit gering. In a conventional spectrophotometer, the numerical one is used Adjustment by turning a knob attached to the spectrophotometer while an operator monitors the display of an indicator associated with the button. at the setting of a wavelength rotates z. B. one mechanically or electrically with operation unit connected to the button a diffraction grating of the monochromator. There however, the button has mechanical play, that operated by the button Diffraction grating cannot be brought exactly into the desired measuring mode, even when the indicator shows the desired measuring mode. This is the measurement accuracy or the reproducibility is low.

Was nun die Funktionseinstellung anbelangt, so sind zahlreiche Schalter und/oder Wahltasten bzw. -knöpfe auf einer Front- oder Bedienungsplatte angeordnet, und ein Schalter und/ oder eine Taste werden entsprechend einem gewünschten Meßbetrieb betätigt, um die gewünschte Einstellung vorzunehmen. Mit zunehmender Anzahl der Funktionen des Spektrophotometers sollte daher die Anzahl der Schalter und/oder Tasten entsprechend erhöht werden. Damit ist die Bedienung bzw. der Betrieb sehr komplex und mtihsam, und wenn eine neue Funktion dem Spektrophotometer zugefügt oder eine Funktion durch eine andere Funktion ersetzt werden soll, rnuß ein Schalter und/oder eine Taste beigefügt oder zusammen mit der änderung der zugeordneten Bauteile gewandert werden. Daher ist die Beifügung oder Indem rung einer Funktion schwierig durchzuführen. As for the function setting, there are numerous switches and / or selection buttons or buttons arranged on a front or control panel, and a switch and / or a key are operated according to a desired measuring operation pressed to make the desired setting. As the number of Functions of the spectrophotometer should therefore include the number of switches and / or Buttons accordingly increase. The operation resp. the operation very complex and difficult, and if a new function the spectrophotometer is to be added or a function is to be replaced by another function, must a switch and / or a button attached or together with the change of the assigned Components are hiked. Hence the addition or inference is a function difficult to perform.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Spektrophotometer anzugeben, mit dem mehrere Meßbetriebe mittels mehrerer numerischer Tasten und mindestens einer Eingabetaste eingestellt werden kann. It is therefore the object of the invention to provide a spectrophotometer, with which several measuring operations by means of several numeric keys and at least one Enter key can be set.

Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 gegeben. According to the invention, this object is achieved by the features the characterizing part of claim 1 given.

Das erfindungsgemäße Spektrophotometer hat also einen Stellbefehlsgeber, der Befehle zum Einstellen eines Meßbetriebes abgibt, Stelleinheiten, die entsprechend dem durch den Stellbefehlsgeber eingestellten Meßbetrieb gesteuert sind und jeweils in einer Optik des Spektrometers und in einem Signal-Verarbeitungsglied zum Verarbeiten eines von der Optik abgegebenen Signales enthalten sind, und eine Stellglied-Steuereinrichtung zum Steuern der Stelleinheiten entsprechend dem durch den Stellbefehlsgeber eingestellten Meßbetrieb. Der Stellbefehlsgeber hat Betätigungstasten einschließlich numerischer Tasten zum Einführen des Meßbetriehes und Eingabetasten, einen Speicher zum Speichern der Eingabeiformation von den Betätigungstasten und ein Rechenwerk zum Umwandeln der im Speicher gespeicherten Eingabeinformation in Signale, die für die Steuereinrichtung zur Steuerung der Stelleinheiten benötigt werden. Die Steuereinrichtung steuert die jeweiligen Stelleinheiten entsprechend den durch das Rechenwerk umgewandelten Signalen. The spectrophotometer according to the invention thus has a control command transmitter, which issues commands for setting a measuring mode, actuating units, which are accordingly the measuring mode set by the command transmitter are controlled and each in an optics of the spectrometer and in a signal processing element for processing a signal output by the optics, and an actuator control device to control the actuating units according to the one set by the actuating command transmitter Measuring operation. The actuating command transmitter has operating buttons including numeric ones Keys for introducing the measuring mode and input keys, a memory for storing the input information from the operating buttons and an arithmetic unit for converting the input information stored in the memory into signals for the control device are required to control the actuating units. The control device controls the respective Adjustment units according to the arithmetic unit converted signals.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend beispielsweise näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, und Fig. 2 ein Beispiel einer Steuerplatte zur Erläuterung des Betriebes des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispieles. The invention is illustrated below by way of example with the aid of the drawing explained in more detail. 1 shows a block diagram of an exemplary embodiment of the invention, and FIG. 2 shows an example of a control plate for explaining the operation of the embodiment shown in FIG.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Spektrophotometers, das zwei Funktionen erfüllt, nämlich eine Zweiwellenlängen-Spektrophotometrie und eine Zweistrahl-Spektrophotometrie. Wenn z. Fig. 1 shows a block diagram of an embodiment of the invention Spectrophotometer that performs two functions, namely two-wavelength spectrophotometry and two-beam spectrophotometry. If z.

B. der Bereich der Wellenlänge des für die Messung verwendeten Lichtes von 190 nm bis 900 nm reicht, werden gewöhnlich zwei Lichtquellen verwendet, von denen eine eine Jodlampe 10 und die andere eine Schwerwasserstoff-Entladungsröhre 12 ist.B. the range of the wavelength of the light used for the measurement ranges from 190 nm to 900 nm, two light sources are commonly used, from one an iodine lamp 10 and the other a heavy hydrogen discharge tube 12 is.

Die Jodlampe 10 wird für einen Wellenlängenbereich von 350 nm bis 900 nm benutzt, während die Deuteriumlampe 12 für einen Wellenlängenbereich von 190 nm bis 350 nm eingesetzt wird.The iodine lamp 10 is for a wavelength range from 350 nm to 900 nm is used, while the deuterium lamp 12 is used for a wavelength range of 190 nm to 350 nm is used.

Die beiden Lichtquellen werden wahlweise durch Einführen oder Entfernen eines Planspiegels 14 um die Wellenlänge von 350 nm verwendet. Eine Kante des Planspiegels 14 ist an einer Welle 16 so befestigt, daß er in den Strahlengang durch Drehen der Welle 16 in jeder Richtung um 1800 eingeführt oder aus diesem entfernt werden kann. Ein Lichtstrahl von der Jodlampe 10 oder ein Lichtstrahl von der Deuteriumlampe 12, der durch den Planspiegel 14 reflektiert wurde, wird in zwei Strahlen geteilt, die jeweils zu Monochromatoren 18 bzw. 20 geführt werden. Die auf die Monochromatoren 18 und 20 einfallenden Lichtstrahlen werden durch streuende Bauteile, wie z. B.The two light sources are either inserted or removed a plane mirror 14 around the wavelength of 350 nm is used. One edge of the plane mirror 14 is attached to a shaft 16 so that it can be in the beam path by rotating the Shaft 16 can be inserted or removed from 1800 in any direction. A light beam from the iodine lamp 10 or a light beam from the deuterium lamp 12 reflected by the plane mirror 14 is split into two beams, each led to monochromators 18 and 20, respectively will. The on the monochromators 18 and 20 incident light beams are scattered by Components such as B.

Beugungsgitter, in den Monochromatoren 18 und 20 einer Spektralanalyse unterworfen, um monochromatische Lichtstrahlen zu erzeugen. Bei der Zweiwellenlängen-Spektrophotometrie weichen die durch die Monochromatoren 18 und 20 gewählten Wellenlängen voneinander so ab, daß die durch den Monochromator 18 gewählte Wellenlänge den Wert 1 aufweist, während die durch den Monochromator 20 gewählte Wellenlänge den Wert 2 hat.Diffraction grating, in the monochromators 18 and 20 of a spectral analysis subjected to generate monochromatic light rays. In two-wavelength spectrophotometry the wavelengths selected by the monochromators 18 and 20 differ from one another so that the wavelength selected by the monochromator 18 has the value 1, while the wavelength selected by the monochromator 20 is 2.

Um eine hohe Genauigkeit der Spektralanalyse zu erzielen, müssen die Wellenlängen 1 und 2 genau gewählt werden. Wenn eine quantitative Analyse von in Azetylsalizylsäure enthaltener Salizylsäure durchgeführt werden soll, kann die Konzentration der Salizylsäure bestimmt werden, indem die Differenz zwischen molekularen Extinktionskoeffizienten oder -konstanten bei 261 nm und 282 nm gemessen wird, was darauf beruht, daß die molekularen Extinktionskoeffizienten von Azetylsalizylsäure bei 261 nm und 282 nm gleich sind, während diejenigen von Salizylsäure beträchtlich voneinander abweichen.. In order to achieve a high accuracy of the spectral analysis, must the wavelengths 1 and 2 are precisely selected. When a quantitative analysis of Salicylic acid contained in acetylsalicylic acid can be carried out Concentration of salicylic acid can be determined by taking the difference between molecular Absorbance coefficients or constants are measured at 261 nm and 282 nm, which is based on the fact that the molecular extinction coefficient of acetylsalicylic acid at 261 nm and 282 nm are the same, while those of salicylic acid are considerable differ from each other ..

Bei der Messung wird ausgenutzt, daß die molekularen Extinktionskoeffizienten von Azetylsalizylsäure bei 261 nm und 282 nm gleich sind. Wenn die Wellenlängen ) 1 und t2 nicht genau auf 261 nm bzw. 282 nm eingestellt sind, ist das oben beschriebene Meßprinzip nicht anwendbar, und die Genauigkeit der Analyse ist verringert, was sofort einzusehen ist.During the measurement, use is made of the molecular extinction coefficient of acetylsalicylic acid at 261 nm and 282 nm are the same. When the wavelengths ) 1 and t2 are not set exactly to 261 nm and 282 nm, respectively, is the one described above Measurement principle not applicable, and the accuracy of the analysis is reduced, what can be seen immediately.

Ein vom Monochromator 18 ausgesandter und dann an einem Planspiegel 22 reflektierter Lichtstrahl und ein vom Monochromator 20 ausgesandter und dann an Planspiegeln 24 und 26 reflektierter Lichtstrahl werden abwechselnd durch einen umlaufenden Halbkreis-Spiegel 28 ausgewählt und verlaufen anschließend auf einem gemeinsamen Strahlengang durch eine Probenzelle 30 und werden schließlich durch einen Licht- oder Photofühler erfaßt, wie z. B. durch eine Photovervielfachungsröhre. Andererseits wird der Teil des Lichtstrahles vom Monochromator 18, der nicht durch den Halbkreis-Spiegel 28 reflektiert wird, durch einen Planspiegel 34 reflektiert und dann durch eine Blende 36 im Strahlengang unterbrochen. Die Blende 36 hat einen Halbkreis-Lichtschirm, der an einer Welle 38 befestigt ist, die lediglich um 1800 drehbar ist. One sent out by the monochromator 18 and then on a plane mirror 22 reflected light beam and one emitted by the monochromator 20 and then at plane mirrors 24 and 26 reflected light beam are alternately through a circumferential semicircular mirror 28 selected and then run on one common beam path through a sample cell 30 and will finally detected by a light or photo sensor, such as. B. by a photomultiplier tube. On the other hand, the part of the light beam from the monochromator 18 that is not through the semicircle mirror 28 is reflected, reflected by a plane mirror 34 and then interrupted by a diaphragm 36 in the beam path. The aperture 36 has one Semicircular light screen, which is attached to a shaft 38, which only around 1800 is rotatable.

Ein die vom Lichtfühler 32 erzeugten Meßdaten darstellendes elektrisches Signal wird in einen Analog-Digital-Umsetzer 40 (im folgenden als A/D-Umsetzer bezeichnet) eingespeist, der auf Synchronisiersignale anspricht, die auf einer Leitung 42 synchron zur Drehung des Halbkreis-Spiegels 28 erzeugt sind, um das elektrische Signal vom Lichtfühler 32 in ein Digital-Signal für jede Wellenlänge umzuwandeln. Die Signalverarbeitung des Digital-Signales und die Anzeige der Meßergebnisse werden weiter unten näher erläutert. An electrical signal representing the measurement data generated by the light sensor 32 Signal is sent to an analog-to-digital converter 40 (hereinafter referred to as A / D converter) fed, which is responsive to synchronizing signals on a line 42 synchronous to rotate the semicircle mirror 28 are generated to the electrical signal from Convert light sensor 32 into a digital signal for each wavelength. The signal processing of the digital signal and the display of the measurement results are detailed below explained.

Im folgenden wird die Zweistrahl-Spektrophotometrie näher erläutert. In diesem Fall wählt der Planspiegel 14 einen der Lichtstrahlen von den Lichtquellen 10 und 12 abhängig von einer bestimmten benötigten Wellenlänge, und die Blende 36 ist außerhalb des Strahlenganges. Der Lichtstrahl von der Jodlampe 10 oder von der Deuteriumlampe 12 wird in zwei Strahlen aufgeteilt, von denen einer auf den Monochromator 18 fällt und der andere durch eine Blende 44 im Strahlengang unterbrochen wird. Ein vom Monochromator 18 ausgesandter monochromatischer Lichtstrahl wird durch den Planspiegel 22 reflektiert und dann in zwei Lichtstrahlen durch den Dreh-Halbkreis-Spiegel 28 aufgeteilt. Einer der Teilstrahlen verläuft durch die Probenzelle 30 und fällt auf den Lichtfühler 32. Der andere Lichtstrahl wird durch den Planspiegel 34 reflektiert und verläuft dann durch eine Bezugszelle 46 und fällt schließlich auf den Lichtfühler 32 ein. Ein elektrisches Signal vom Lichtfühler 32 wird in den A/D-Umsetzer 40 eingespeist, wo es in ein Digital-Signal umgesetzt wird, und zwar abhängig vom Synchronisiersignal auf der Leitung 42, das synchron zur Drehung des Halbkreis-Spiegels 28 ist. Die Meßdaten, die in das Digital-Signal durch den A/D-Umsetzer 40 umgesetzt sind, verlaufen durch einen Datenbus 48 und werden sequentiell in einem Schreib-Lese-Speicher 50 mit wahlfreiem Zugriff (RAM) gespeichert. Two-beam spectrophotometry is explained in more detail below. In this case, the plane mirror 14 selects one of the light beams from the light sources 10 and 12 depending on a specific required wavelength, and the diaphragm 36 is outside the beam path. The light beam from the iodine lamp 10 or from the Deuterium lamp 12 is split into two beams, one of which is directed to the monochromator 18 falls and the other is interrupted by a diaphragm 44 in the beam path. A monochromatic light beam emitted by the monochromator 18 is through the Plane mirror 22 is reflected and then reflected in two light beams by the rotating semicircle mirror 28 split. One of the partial beams passes through the sample cell 30 and falls onto the light sensor 32. The other light beam is reflected by the plane mirror 34 and runs then through a reference cell 46 and finally drops on the light sensor 32. An electrical signal from the light sensor 32 is in the A / D converter 40 fed, where it is converted into a digital signal, namely depending on the synchronization signal on line 42, which is synchronous with the rotation of the Semicircle mirror 28 is. The measurement data that is put into the digital signal by the A / D converter 40 are implemented, pass through a data bus 48 and are sequentially implemented in a Read / write memory 50 stored with random access (RAM).

Gewünschte, im Schreib-Lese-Speicher 50 gespeicherte Meßsignale werden durch ein Rechenwerk 54 entsprechend in einem Festspeicher (ROM) 52 und im Schreib-Lese-Speicher 50 aufgezeichneten Programmen verarbeitet, und die Ergebnisse werden wiederum im Schreib-Lese-Speicher 50 gespeichert. Danach werden sie an einen D/A-Umsetzer 56 durch den Datenbus 48 entsprechend dem im Festspeicher 52 gespeicherten Programm abgegeben und in Analog Signale umgesetzt, die dann durch einen Schreiber 58 aufgezeichnet werden. Desired measurement signals stored in the read / write memory 50 are by an arithmetic unit 54 in a read-only memory (ROM) 52 and in the read-write memory 50 recorded programs are processed and the results are again saved in Read / write memory 50 is stored. They are then sent to a D / A converter 56 through the data bus 48 in accordance with the program stored in the read-only memory 52 output and converted into analog signals, which are then recorded by a recorder 58 will.

Beim oben kurz erläuterten Spektrophotometer müssen die Meßbetriebe vor der Messung eingestellt werden. Die Funktionseinstellungen der Meßbetriebe werden zunächst erläutert. Die Funktionseinstellungen in der Optik des Spektrophotometers umfassen die Einführung/Entfernung des Planspiegels 14, um eine der Lichtquellen 10 und 12 zu wählen, die Einführung/ Entfernung der Blenden 36 und 44, um die Strahlengänge für die Zweiwellenlängen-Spektrophotometrie und die Zweistrahl-Spektrophotometrie zu wählen, das Schalten einer Hochspannungsschaltung für die Photovervielfachungsröhre 32 zu einer Rückkopplungs-Steuerseite (Hoch-Seite) oder zu einer Seite mit festem Verstärkungsfaktor (Masse-Seite) und die Einstellung der Empfindlichkeit der Photovervielfachungsröhre 32. Die Funktionseinstellungen für die Signalverarbeitungseinrichtung umfassen die Einstellung einer Licht-Meßart, wie z. B. der Anzeige eines Obertragungsfaktors, der Anzeige eines Extinktionskoeffizienten oder der Anzeige eines Energiewertes, die Einstellung einer Skalenart, wie z. B. der vergrößerten Skala oder der verkleinerten Skala für den Schreiber 58, die Einstellung der Vertikal-Bewegung eines Schreibstiftes, die Einstellung einer Wellenlängen-Programmart bei gleichzeitiger Messung mehrerer Wellenlängen, die Einstellung einer Differenzierart oder Integrierart für das Spektrum und die Einstellung einer Grundlinien-Korrekturart. Jeder dieser Funktionseinstellungen ist eine Code-Zahl zugeordnet, und Befehle zum Einstellen der Stellglieder entsprechend den jeweiligen Code-Zahlen sind im Festspeicher 52 und/oder im Schreib-Lese-Speicher 50 gespeichert. In the case of the spectrophotometer briefly explained above, the measuring companies set before the measurement. The function settings of the measuring operations are first explained. The function settings in the optics of the spectrophotometer include the introduction / removal of the plane mirror 14 around one of the light sources 10 and 12 to choose the introduction / removal of the apertures 36 and 44 to the optical paths for two-wavelength spectrophotometry and two-beam spectrophotometry to choose the switching of a high voltage circuit for the photomultiplier tube 32 to a feedback control side (high side) or to a fixed side Gain factor (ground side) and the setting of the sensitivity of the photomultiplier tube 32. The function settings for the signal processing device include setting a light measurement type, such as. B. the display of a transmission factor, the display of an extinction coefficient or the display of an energy value, setting a type of scale, such as B. the enlarged scale or the reduced Scale for the pen 58, the adjustment of the vertical movement of a pen, the setting of a wavelength program type with simultaneous measurement of several Wavelengths, the setting of a differentiation type or integration type for the spectrum and setting a baseline correction type. Any of these feature settings is assigned a code number and commands for setting the actuators accordingly the respective code numbers are in the read-only memory 52 and / or in the read-write memory 50 saved.

Entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Spektrophotometer so ausgelegt, daß der am meisten verwendete Standard-Meßbetrieb vorliegt, d. h. ein Zweistrahl-Spektrophotometrie-Meßbetrieb, wenn alle Meßbetriebe zurückgesetzt sind. Wenn der Meßbetrieb vom Standard-Betrieb geändert werden soll, ist die Einstellung des Meßbetriebes entsprechend der Lehre der Erfindung erforderlich, obwohl der Meßbetrieb von Zeit zu Zeit abhängig von einer bestimmten zu messenden Einzelheit eingestellt werden kann, ohne den Standard-Meßbetrieb herzustellen. Es können auch mehrere Standard-Meßbetriebe im Festspeicher 52 gespeichert werden, und ein gewünschter Meßbetrieb kann aus diesen gewählt werden. According to one embodiment of the invention, the spectrophotometer is designed to have the most commonly used standard measurement mode; d. H. a two-beam spectrophotometry measurement mode when all measurement modes are reset are. If the measuring mode is to be changed from the standard mode, the setting is of the measuring operation required according to the teaching of the invention, although the measuring operation adjusted from time to time depending on a certain item to be measured without establishing the standard measuring mode. Several standard measuring operations can also be used can be stored in the read-only memory 52, and a desired measuring operation can be selected from these to get voted.

Die Einstellung der Funktionseinstellungen der MeRbetriebe wird zunächst erläutert. Die Steuerplatte 64 hat die Zifferntasten 64 und die Eingabetasten 68 (vgl. Fig. 2). Die Eingabetasten 68 umfassen eine Funktionstaste 70, eine Zifferneingabetaste 72 und Spezialtasten 74 und 76. Wenn eine Code-Zahl entsprechend einem gewünschten Meßbetrieb durch die Zifferneingabetasten 66 eingegeben wird, ist die Code-Zahl im Schreib-Lese-Speicher 50 über einen Eingabe/Ausgabe-Schaltkreis 78 und den Datenbus 48 gespeichert. Wenn dann die Funktionstaste 70 betätigt wird, wird der Einstellbetrieb dem Festspeicher 52 durch den Eingabe/Ausgabe-Schaltkreis 78 und den Steuerbus 80 befohlen, so daß ein Befehl entsprechend der Code-Zahl, die im Festspeicher 52 gespeichert ist, gelesen wird. Der Befehl wird dann in Steuersignale umgewandelt, die zu einer Steuereinrichtung 82 über den Datenbus 48 und einen Steuerbus 80 gespeist werden. Die Steuereinrichtung 82 steuert die Stellglieder an, um diese in die gewünschten Einstellungen entsprechend den Steuersignalen zu bringen. Von den Steuersignalen verlaufen Signale, die die Größen der Ansteuerung für die Stellglieder anzeigen, durch den Datenbus 48, und Signale, die bestimmte Funktionen der Stellglieder anzeigen, verlaufen durch den Steuerbus 80. The setting of the function settings of the MeRbetriebe is initially explained. The control panel 64 has the numeric keys 64 and the input keys 68 (see Fig. 2). The input keys 68 include a function key 70, a numeric input key 72 and special keys 74 and 76. If a code number corresponding to a desired Measurement mode is entered through the numeric entry keys 66 is the code number in the read-write memory 50 via an input / output circuit 78 and the data bus 48 saved. Then, when the function key 70 is operated, the setting mode becomes the read only memory 52 through the input / output circuit 78 and the control bus 80 commanded so that a command corresponding to the code number stored in the read-only memory 52 is being read. The command is then converted into control signals that result in a Control device 82 are fed via the data bus 48 and a control bus 80. The control device 82 controls the actuators to turn them into the desired Bring settings according to the control signals. From the control signals there are signals that indicate the control parameters for the actuators, through the data bus 48, and signals indicating certain functions of the actuators, pass through control bus 80.

Eine bestimmte Funktionseinstellung, wie z. B. die Grundlinien-Korrekturart, kann die Einspeisung des Steuersignales in die Steuereinrichtung 82 erfordern. Es sei angenommen, daß die Code-Zahl für die Grundlinien-Korrekturart den Wert 1 hat. Wenn die Zahl "1" durch die Zifferneingabetaste 66 eingegeben wird, ist die Code-Zahl im Schreib-Lese-Speicher 50 gespeichert. Wenn dann die Funktionstaste 70 betätigt wird, wird die Grundlinien-Korrekturart im Rechenwerk 54 eingestellt. Wenn danach eine (nicht dargestellte) Start-Meß-Taste betätigt wird, wird eine Impulsfolge zu einem Motor-Steuerglied 84 über den Datenbus 48 gespeist, um einen (Impuls-) Schrittmotor 86 anzusteuern. Das Motor-Steuerglied 84 verteilt die Impulsfolge auf mehrere Leitungen entsprechend den Ständern des Schrittmotores 86 in vorbestimmter Folge. Ein Ansteuerglied 88 verstärkt die Impulse, um den Schrittmotor 86 anzusteuern, der seinerseits das das Licht streuende Bauteil in Drehung versetzt, wie z. B. das Beugungsgitter der Monochromatoren 18 oder 20, um die Wellenlängen-Abtastung zu bewirken. Obwohl in Fig. 1 lediglich ein einziger Schrittmotor gezeigt ist, wird ein getrennter Schrittmotor mit jedem Monochromator 18 bzw. 20 gekoppelt. Durch den Lichtfühler 32 während der Wellenlängen-Abtastung erzeugte Grundlinien-Daten werden in Digital-Signale durch den A/D-Umsetzer 40 umgewandelt, und diese werden sequentiell im Schreib-Lese-Speicher 50 gespeichert. Wenn danach tatsächlich eine Probe gemessen wird, sind die Meßdaten einmal im Schreib-Lese-Speicher 50 gespeichert, und sie werden entsprechend dem im Festspeicher 52 gespeicherten Programm gelesen und für die Grundlinie durch das Rechenwerk 54 entsprechend den im Schreib-Lese-Speicher 50 gespeicherten Grundlinien-Daten korrigiert, und dann werden die korrigierten Daten wiederum im Schreib-Lese-Speicher 50 gespeichert. Die für die Grundlinie korrigierten Daten werden dann entsprechend dem im Festspeicher 52 gespeicherten Programm gelesen und durch den D/A-Umsetzer 56 über den Datenbus 48 in ein Analog-Signal umgewandelt. Das Analog-Signal wird auf einem Registrierpapier als Spektrum abgebildet. Die Funktionseinstellung, die am meisten verwendet wird, muß nicht der Code-Zahl zugeordnet sein, sondern kann zu einer Spezialtaste gehören. A specific function setting, such as B. the baseline correction type, may require the control signal to be fed into the control device 82. It it is assumed that the code number for the baseline correction type has the value 1. When the number "1" is entered through the numeric input key 66, it is the code number stored in the read / write memory 50. If then the function key 70 is pressed the baseline correction type is set in the arithmetic unit 54. If after that a (not shown) start measuring button is pressed, a pulse train is to a motor control element 84 fed via the data bus 48 to a (pulse) stepping motor 86 to control. The motor control member 84 distributes the pulse train over a plurality of lines corresponding to the stands of the stepping motor 86 in a predetermined sequence. A control element 88 amplifies the pulses to the stepper motor 86 to head for, the in turn, the light-scattering component set in rotation, such. B. the diffraction grating the monochromators 18 or 20 to effect the wavelength scanning. Even though only a single stepper motor is shown in FIG. 1, becomes a separate stepper motor coupled to each monochromator 18 and 20, respectively. By the light sensor 32 during the Baseline data generated by wavelength scanning are converted into digital signals are converted by the A / D converter 40, and these are sequentially stored in the random access memory 50 saved. If a sample is actually measured thereafter, the measurement data is once stored in the read-write memory 50, and they are stored in accordance with the read the program stored in read-only memory 52 and for the baseline by the Arithmetic unit 54 corresponding to the baseline data stored in the read / write memory 50 corrected, and then the corrected data is again in the read-write memory 50 saved. The data corrected for the baseline will then be adjusted accordingly the program stored in the ROM 52 and read by the D / A converter 56 converted into an analog signal via the data bus 48. The analog signal will shown on a recording paper as a spectrum. The function setting that is used the most, does not have to be assigned to the code number, but can belong to a special key.

Im folgenden wird die numerische Einstellung näher erläutert. Bei der Zweistrahl-Spektrophotometrie kann ein Absorptionsspektrum durch Abtastung der Wellenlänge oder eine zeitliche Änderung eines Absorptionsspektrums bei einer bestimmten festen Wellenlänge gemessen werden. Die Messung durch Einstellung der Wellenlänge wird im folgenden näher erläutert. Wenn die Wellenlänge z. B. auf 234 nm eingestellt wird, werden die Tasten "2", "3" und "4" der Zifferntasten 66 sequentiell oder nacheinander betätigt. Auf diese Weise wird der Wellenlängenwert "234" im Schreib-Lese-Speicher 50 durch die Eingabe/Ausgabe-Einheit 78 gespeichert. Danach wird die Spezialtaste (;L-Einstellung) 74 der Eingabetasten 68 zum Einstellen der Wellenlänge betätigt, so daß ein im Festspeicher 52 gespeicherter Befehl durch die Eingabe/Ausgabe-Einheit 78 gelesen wird. Der im Schreib-Lese-Speicher gespeicherte Wellenlängen-Wert wird entsprechend dem Befehl gelesen. Der gelesene Wellenlängen-Wert wird in eine entsprechende Anzahl von Impulsen durch das Rechenwerk 54 umgewandelt, das den Unterschied zwischen dem aus dem Schreib-Lese-Speicher 50 gelesenen Wellenlängen-Wert und dem gegenwärtigen Wellenlängen-Wert des das Licht streuenden Bauteiles des Monochromators 18 oder 20 berechnet, der im Schreib-Lese-Speicher 50 gespeichert ist, und erzeugt eine erforderliche Anzahl von Impulsen, um das das Licht streuende Bauteil in Drehung zu versetzen, so daß eine Anderung der Wellenlänge entsprechend dem Unterschied eintritt. Diese'Impulse werden zum Motor-Steuerglied 84 über den Datenbus 42 gespeist. Das Motor-Steuerglied 84 steuert den Schrittmotor 86 um einen Betrag entsprechend der Anzahl der eingespeisten Impulse an. Damit wird das im Monochromator 18 oder 20 mit dem Schrittmotor 86 gekoppelte Beugungsgitter um einen entsprechenden Betrag in Drehung versetzt, so daß die Wellenlänge des Monochromators 18 oder 20 auf 234 nm eingestellt wird. The numerical setting is explained in more detail below. at The two-beam spectrophotometry can obtain an absorption spectrum by scanning the Wavelength or a change in an absorption spectrum over time at a certain fixed wavelength can be measured. The measurement by adjusting the wavelength is explained in more detail below. If the wavelength z. B. set to 234 nm will, the keys "2", "3" and "4" of the numeric keys 66 become sequential or one after the other actuated. In this way, the wavelength value becomes "234" in the random access memory 50 is stored by the input / output unit 78. Then the special key (; L setting) 74 of the input keys 68 actuated to set the wavelength, so that an instruction stored in the read-only memory 52 is passed through the input / output unit 78 is read. The wavelength value stored in the read / write memory is read according to the command. The read wavelength value is converted into a corresponding Number of pulses converted by the arithmetic unit 54, the difference between the wavelength value read from the read / write memory 50 and the current one Wavelength value of the light-scattering component of the monochromator 18 or 20 calculated, which is stored in the random access memory 50, and generates a required number of pulses to rotate the light-scattering component to offset so that a change in wavelength according to the difference entry. These pulses are fed to the motor control element 84 via the data bus 42. The motor controller 84 controls the stepper motor 86 by an amount accordingly the number of pulses fed in. This is done in the monochromator 18 or 20 diffraction gratings coupled to the stepping motor 86 by a corresponding amount set in rotation so that the wavelength of the monochromator 18 or 20 to 234 nm is set.

Da auf diese Weise der einzustellende Wellenlängen-Wert genau durch die Zifferntaste eingegeben werden kann, ist es möglich, die Wellenlänge des Monochromators immer genau einzustellen, und die Meßgenauigkeit und Reproduzierbarkeit sind verbessert. Da weiterhin die Wellenlänge mehr durch Tasten als durch Beobachten einer Anzeige der Wellenlänge wie beim herkömmlichen Spektrophotometer erfolgt, ist auch die Wellenlängen-Einstellung erleichtert. Because in this way the wavelength value to be set goes through exactly the number key can be entered, it is possible to set the wavelength of the monochromator can always be set precisely, and the measurement accuracy and reproducibility are improved. Since the wavelength continues more by touching than by watching a display the wavelength as with the conventional one Spectrophotometer takes place, the wavelength setting is also made easier.

Obwohl sich die obige Beschreibung lediglich auf eine einzige Wellenlänge bezieht, können mehrere Wellenlängen eingestellt werden, wenn gleichzeitig Chromatographien mehrerer Wellenlängen abgebildet oder dargestellt werden sollen. Although the above description only refers to a single wavelength multiple wavelengths can be set when chromatographs at the same time several wavelengths are to be mapped or displayed.

In diesem Fall werden die Meß-Wellenlängen, die Folgefrequenzen und die Anzahl der Folgen gleichzeitig eingestellt, und der Spektrophotometer wird entsprechend dem Wellenlängen-Programm betrieben.In this case, the measurement wavelengths, the repetition frequencies and set the number of episodes at once, and the spectrophotometer will adjust accordingly operated according to the wavelength program.

Zusätzlich zur Wellenlänge umfassen die numerischen Einstellungen die Abtastgeschwindigkeit bei wiederholter Abtastung, die Anzahl der Abtastungen, die Einstellung des oberen und unteren Grenzwertes der Wellenlänge und die Einstellung des Konzentrations-Umwandlungskoeffizienten bei der Konzentrationsmessung der Probe. In addition to the wavelength, the include numerical settings the scanning speed with repeated scanning, the number of scans, the setting of the upper and lower limit value of the wavelength and the setting of the concentration conversion coefficient when measuring the concentration of the sample.

Bei der Einstellung des Konzentrations-Umwandlungskoeffizienten wird zunächst der Extinktionskoeffizient einer Standard-Konzentrationsprobe gemessen, und dann wird die Beziehung zwischen der Konzentration und dem Extinktionskoeffizienten bestimmt, und schließlich wird der Konzentrations-Umwandlungskoeffizient aufgrund dieser Bestimmung ermittelt. Dann wird der Extinktionskoeffizient einer unbekannten Probe gemessen, und das Ergebnis wird mit dem Konzentrations-Umwandlungskoeffizienten multipliziert, um die Konzentration der Probe zu bestimmen. Es sei angenommen, daß der Konzentrations-Umwandlungskoeffizient den Wert "500" hat. Damit werden die Tasten 5, "O", "O" der Zifferntasten 66 nacheinander betätigt, und dann wird die Spezialtaste (Konzentrations-Einstellung) 76 zum Einstellen des Konzentrations-Umwandlungskoeffizienten betätigt. Die nacheinander gemessenen Extinktionskoeffizient-Daten werden so automatisch mit dem Konzentrations-Umwandlungskoeffizienten im Rechenwerk 54 multipliziert, daß sie in die Konzentrationswerte umgesetzt sind. When setting the concentration conversion coefficient, first the extinction coefficient of a standard concentration sample is measured, and then the relationship between the concentration and the extinction coefficient is determined, and finally the concentration conversion coefficient is based on determined by this provision. Then the extinction coefficient becomes an unknown Sample measured, and the result is shown with the concentration conversion coefficient multiplied to determine the concentration of the sample. Assume that the concentration conversion coefficient is "500". This will make the buttons 5, "O", "O" of the numeric keys 66 are operated in sequence, and then the special key is operated (Concentration Setting) 76 for setting the concentration conversion coefficient actuated. The sequentially measured extinction coefficient data are automatically updated with the concentration conversion coefficient in the arithmetic unit 54 multiplied so that they are converted into the concentration values.

Im folgenden wird ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Bei der Erfindung wird der Inhalt der Einstellung durch eine Kombination der Zifferntaste und der Funktionstaste gewählt, und dann wird eine numerische Einstellung durch die Zifferntaste und die Zifferneingabetaste vorgenommen. Im folgenden wird ein Beispiel für die Einstellung einer Wellenlängen-Abtastgeschwindigkeit erläutert. Es sei angenommen, daß die Code-Zahl für die Wellenlängen-Abtastgeschwindigkeit den Wert "2" hat. Die Taste "2" der Zifferntasten 66 wird zunächst betätigt, und dann wird die Funktionstaste 70 betätigt. Auf diese Weise wird ein Befehl zum Einstellen der Abtastgeschwindigkeit im Rechenwerk 54 eingestellt. Wenn die Wellenlängen-Abtastgeschwindigkeit z. B. auf 150 nm/min eingestellt werden soll, werden die Tasten "1", "5 und "O" der Zifferntasten 66 nacheinander betätigt, und dann wird die Zifferneingabetaste (Eingabe) 72 betätigt. Auf diese Weise wird die Wellenlängen-Abtastgeschwindigkeit im Rechenwerk 54 eingestellt. Wenn dann der Start-MeR-Schalter betätigt wird, liegt eine der Wellenlängen-Abtastgeschwindigkeit entsprechende Anzahl von Impulsen am Schrittmotor 86 vom Motor-Ansteuerglied 88, so daß die Wellenlängen-Abtastung erfolgt. The following is another embodiment of the invention explained in more detail. In the invention, the content of the setting is determined by a combination numeric button and function button are selected, and then a numeric setting is made made by the numeric key and the numeric input key. The following will an example of setting a wavelength scanning speed is explained. Assume that the code number for the wavelength scanning speed has the value "2". The "2" key of the numeric keys 66 is first operated, and then the function key 70 is actuated. This creates a command to set the scanning speed is set in the arithmetic unit 54. When the wavelength scanning speed z. B. is to be set to 150 nm / min, the keys "1", "5 and" O " of the numeric keys 66 are successively operated, and then the numeric input key becomes (Enter) 72 actuated. In this way, the wavelength scanning speed becomes set in arithmetic unit 54. Then when the start-MeR switch is pressed, lies a number of pulses am corresponding to the wavelength scanning speed Stepping motor 86 from the motor driver 88, so that the wavelength scanning takes place.

Dieses Ausführungsbeispiel hat insbesondere folgende Vorteile: (1) Wenn die Skalenart beim Vergrößern oder Verkleinern der Skala eingestellt oder vergrößert werden soll, kann der obere und der untere Grenzwert für die Einstellung eingestellt werden. This embodiment has the following advantages in particular: (1) When the scale type is set or enlarged when the scale is enlarged or reduced is to be set, the upper and lower limit value for the setting can be set will.

(2) Eine Wellenlängen-Programmart kann eingestellt werden, und die Meß-Wellenlänge, die Anzahl der Folien und der Folgezyklus hierfür können eingestellt werden (3) Eine Lichtquellen-Schaltart kann eingestellt werden, und eine Lichtquellen-Schalt-Wellenlänge kann eingestellt werden. (2) A wavelength program type can be set, and the Measurement wavelength, the number of foils and the subsequent cycle for this can be set (3) A light source switching mode can be set, and a light source switching wavelength can be adjusted.

(4) Eine wiederholte Abtastart kann eingestellt werden, und der obere und der untere Grenzwert der Wellenlänge sowie die Anzahl der Folgen hierfür können eingestellt werden. (4) A repeated scan mode can be set, and the upper one and the lower limit of the wavelength and the number of sequences for this can be set.

(5) Eine Differentiation-Spektrum-Meßart kann eingestellt werden, und die Ordnung der Differentiation sowie die Breite der Differentiation hierfür kann eingestellt werden. (5) A differentiation spectrum measurement type can be set, and the order of the differentiation as well as the breadth of the differentiation for this can be adjusted.

(6) Eine Differential-Spektrum-Meßart kann eingestellt werden, und der optimale Nullpunkt hierfür kann eingestellt werden. (6) A differential spectrum measurement mode can be set, and the optimal zero point for this can be set.

(7) Eine Betriebsart mit konstanter angelegter Spannung kann eingestellt werden, und die angelegte Spannung hierfür kann eingestellt werden. (7) A constant voltage applied mode can be set and the voltage applied for this can be adjusted.

(8) Eine Ansprechart kann eingestellt werden, und eine Ansprechgeschwindigkeit hierfür kann eingestellt werden. (8) A type of response can be set and a speed of response this can be set.

(9) Eine Integrationsart kann eingestellt werden, und eine Integrationsbreite hierfür kann eingestellt werden. (9) An integration type can be set, and an integration width this can be set.

Um diese Einstell-Funktionen auf das Spektrophotometer zu übertragen, können die Befehle entsprechend diesen Funktionseinstellurigen zuvor im Festspeicher S? so gespeichert werden, daß sie lesbar sind, indem die jeweiligen Code-Zahlen angegeben werden. Eine änderung der Funktionseinstellungen des fertigen Spektrophotometers und die Beifügung neuer Funktionseinstellungen kann einfach erfolgen, indem die entsprechenden Befehle im Schreib-Lese-Speicher 50 mit wahlfreiem Zugriff auf herkömmliche Weise gespeichert werden. Auf diese Weise können neue Befehle im Festsneicher 52 gespeichert oder dessen Inhalt geändert oder ein neuer Festspeicher beigefügt oder der Festspeicher ausgetauscht werden. Entsprechend hat der erfindungsgemäße Spektrophotometer eine Anzahl von Funktionen und kann auch die Funktionen erweitern, wie z. B. neue Funktionen hinzufügen oder Funktionen austauschen. Leerseite To transfer these setting functions to the spectrophotometer, can adjust the commands according to these function settings before in the permanent memory S? stored in such a way that they are readable by the respective Code numbers are given. A change in the function settings of the finished Spectrophotometer and the addition of new function settings can be done easily, by the appropriate commands in read / write memory 50 with random access can be stored in a conventional manner. This way, new commands in the Fixed memory 52 stored or its content changed or a new permanent memory attached or the permanent memory replaced. Accordingly, the invention Spectrophotometer has a number of functions and can also expand the functions such as B. add new functions or exchange functions. Blank page

Claims

Claims spectrophotometer with a control command transmitter for delivery of commands to set measuring operations, characterized in that several setting units are provided, which are controlled by the commands from the control command that the actuating units have actuators that form parts of components that an optics and a signal processing device are that the optics at least a light source (10, 12), at least one monochromator (18, 20) for spectral analysis a light beam from the light source (10, 12) and at least one light sensor (32) for detecting a light beam from the monochromator (18, 20) has that the Signal processing device a desired arithmetic operation to an electrical Signal from the light sensor (32) emits to an optical property of a sample to generate a representative signal that an actuator control device (82) the Actuating units according to the commands from the actuator controls to the actuating units to adapt for the measuring operations that the command transmitter has: a group of operating keys (68) with a plurality of character keys and at least one input key (72) to a desired measuring operation by a combination of Character keys and the enter key define a first memory (52) for storing an input information from the operating keys (68), a second memory (50) for storing command information corresponding to the respective measuring operations, and an arithmetic unit (54) which is based on the input information stored in the first memory (52) and responsive to the command information corresponding to the input information and is read from the second memory (50) according to the input information to To generate control signals, and that the control device (82) the actuating units according to the control signals from the arithmetic unit controls to the control units to adapt the measuring operation.

2. Spectrophotometer according to claim 1, characterized in that a function setting by a combination of the character keys and the enter key (72) is adjustable.

3. Spectrophotometer according to claim 1 or 2, characterized in that that the character keys have number keys, that the enter key has at least one Function key and at least one digit input key, and that a function setting can be set using a combination of the number keys and the function key, while a numeric setting is made by a combination of the number buttons and can be set using the numeric input key.

4. Spectrophotometer according to claim 1, characterized in that the character keys have numeric keys that the enter key has at least one independent special key corresponding to the most frequently used numerical setting and that the numerical setting by a combination of the numeric keys and the special key is adjustable.

5. Spectrophotometer according to claim 1, characterized in that the enter key at least one independent special key corresponding to the most has used function setting, and that the function setting by Pressing the special button is adjustable.