RO127130A2

RO127130A2 - Multiple photometric detector

Info

Publication number: RO127130A2
Application number: ROA201000662A
Authority: RO
Inventors: Sonia Gutt; Gheorghe Gutt
Original assignee: Universitatea "Ştefan Cel Mare" Din Suceava
Priority date: 2010-07-28
Filing date: 2010-07-28
Publication date: 2012-02-28

Abstract

The invention relates to a photometric detector meant to determine the concentration of various chemical species in a solution. According to the invention, the detector consists of a plastic body (1) provided with some cylindrical orifices wherein there are mounted some emitting LEDs (L...L) and some receiving photodiodes (F...F) which are radially distributed, as light barriers, around a glass tube (2) wherein there is or there flows a solution (S) to be analyzed, a channel (C) for the electrical connection wires, as well as an electrical connection element (5) and an electrical connecting cable (6) making the connection with a data multiplexing, acquisition, processing and display electronic unit (7).

Description

Invenția se referă la un detector fotometric pentru determinarea concomitentă a concentrației mai multor specii chimice dintr-o soluție pe cale spectrofotometrică în vederea determinării concomitente a concentrației mai multor specii chimice prezente într-o soluție este cunoscută o soluție tehnică descrisă în Brevetul de Invenție RO-122.600/2007, autor Sonia Gutt, intitulat „Spectrofotometru miniatural”. Dat fiind faptul că, echipamentul descris în această invenție este cu imersie totală, acesta permite determinarea concentrației speciilor chimice numai din volume apreciabile de soluție, iar soluția constructivă cu celulă de curgere, soluție descrisă tot în această invenție, nu permite determinarea concentrației componentelor în același loc deoarece fotobarierele sînt distribuite pe o anumită distanță una de alta, de asemenea, din cauza funcționării concomitente a tuturor fotobarierelor, pe fotodiodele vecine fotodiodei corespondente unei anumite diode laser emițătoare cade radiație parazită ce duce la erori de măsurare.The invention relates to a photometric detector for the simultaneous determination of the concentration of several chemical species in a spectrophotometric solution for the concomitant determination of the concentration of several chemical species present in a solution, a technical solution described in the Patent RO 122,600 / 2007, author Sonia Gutt, entitled "Miniature spectrophotometer". Given that the equipment described in this invention is completely immersed, it allows the concentration of chemical species to be determined only from appreciable volumes of solution, and the constructive solution with the flow cell, solution also described in this invention, does not allow the concentration of the components in the same place because the photobarriers are distributed over a certain distance from each other, also because of the simultaneous operation of all the photobarriers, on the neighboring photodiodes of the photodiode corresponding to a certain emitting laser diode falls parasitic radiation which leads to measurement errors.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în realizarea unui detector fotometric multiplu, fără interferențe spectrale, ce permite împreună cu o parte electronică determinarea rapidă și în același loc a concentrației mai multor specii chimice dintr-o soluție pe cale spectrofotometrică. In acest scop este folosit un sistem fotoelectric compus din mai multe fotobariere, de exemplu șase, distribuite radial în jurul aceleiași zone a probei de analizat, astfel încît radiația monocromatică emisă de un anumit LED pe o lungime de undă specifică absorbanței maxime pentru o anumită specie chimică, să traverseze proba de analizat pe direcția diametrului tubului de sticlă spre o fotodiodă receptoare corespunzătoare așezată pe aceeași axă. Pentru a elimina influențele radiațiilor diferitelor lungimi de undă emise asupra fotodiodelor receptoare corespunzătoare, fotobarierele sînt comandate de un multiplexor electronic care permite atît aprinderea pe rînd a LED-urilor emițătoare cît și activarea în aceeași ordine a citirii fotodiodelor receptoare corespunzătoare. Probele de analizat se pot găsi în tuburi cilindrice din sticlă de tip ebrubetă, în tuburi de curgere din sticlă din sisteme de analiză în by-pass sau în tuburi de curgere din sticlă din sisteme de analiză a injecției in flux FIA ( Flow-Injection-Analysis)The technical problem solved by the invention consists in the creation of a multiple photometric detector, without spectral interference, which allows together with an electronic part the rapid and at the same time determination of the concentration of several chemical species in a spectrophotometric solution. For this purpose, a photoelectric system composed of several photobars, for example six, is used radially distributed around the same area of the sample to be analyzed, so that the monochromatic radiation emitted by a certain LED on a specific wavelength of the maximum absorbance for a given species chemical, to cross the sample to be analyzed in the direction of the diameter of the glass tube to a corresponding receiving photodiode located on the same axis. In order to eliminate the influence of the radiation of the different wavelengths emitted on the corresponding receiving photodiodes, the photobarriers are controlled by an electronic multiplexer that allows both the on-going illumination of the emitting LEDs and the activation in the same order of the reading of the corresponding receiving photodiodes. The samples to be analyzed can be found in cylindrical glass tubes of the type ebrubet, in tubes of glass of flow of systems of analysis in by-pass or in tubes of glass of flow of systems of analysis of injection in flow FIA (Flow-Injection- Analysis)

Prin aplicarea invenției se obțin următoarele avantaje:By applying the invention, the following advantages are obtained:

- se realizează determinarea rapidă și în aceeași zonă a concentrației unei probe de soluție- the concentration of a solution sample is rapidly determined in the same area

- Se elimină influența radiațiilor parazite prin multiplexarea aprinderii LEDurilor și activării citirii fotodiodelor corespunzătoare LED-ului aprins- The influence of parasitic radiation is eliminated by multiplexing the LED ignition and activating the reading of the photodiodes corresponding to the lit LED

- Detectorul fotometric reprezintă un mijloc de măsurare universal ce poate fi folosit pentru determinarea concentrației din tuburi de sticlă cilindrice de tip eprubetă, în tuburi de curgere din sticlă din sisteme de analiză în bypass sau în tuburi de curgere din sticlă din sisteme de analiză a injecției in flux FIA ( Flow-Injection-Analysis)- The photometric detector represents a universal measuring device that can be used to determine the concentration of cylindrical glass tubes of the tube type, in glass flow tubes from bypass analysis systems or in glass flow tubes from injection analysis systems. in flow FIA (Flow-Injection-Analysis)

C\-2 0 10-00662-2 8 -r- 2013C \ -2 0 10-00662-2 8 -r- 2013

- Detectorul fotometric reprezintă un sistem senzorial important ce poate fi folosit in circuite de reglare automată sau în sisteme de avertizare atunci cînd într-un lichid în curgere apare o specie chimică periculoasă din rîndul celor șase pentru care sînt alese lungimile de undă de emisie a LED-urilor- The photometric detector is an important sensory system that can be used in automatic control circuits or warning systems when a hazardous chemical species appears among the six for which the LED emission wavelengths are chosen. SITES

- Se realizează o construcție deosebit de simplă și ieftină- It is a very simple and cheap construction

Se dă în continuare un exemplu de realizare a invenției în legătură cu figura 1 și figura 2 ce reprezintă:The following is an example of embodiment of the invention in relation to figure 1 and figure 2 which represents:

- Fig. 1. Vederea detectorului fotometric multipluFIG. 1. View of the multiple photometric detector

- Fig.1. Secțiune verticală prin detectorul fotometric multiplu- Fig. 1. Vertical section through multiple photometric detector

- Fig.1. Secțiune orizontală prin detectorul fotometric multiplu- Fig. 1. Horizontal section through multiple photometric detector

Fig.2 Schema de principiu și de măsurare cu detectoru fotometric multipluFig.2 Principle and measurement scheme with multiple photometric detector

Fotodetectorul conform invenției reprezintă o structură asamblată monobloc formată dintr-un corp 1 din material plastic prevăzut cu niște orificii cilindrice în care se găsesc un anumit număr, de exemplu șase, de LED-uri LiLe emițătoare și șase fotodiode Ff-Fe receptoare distribuite radial, sub forma unor fotobariere, în jurul unui tub 2 din sticlă în care se găsește sau curge soluția s de analizat, un canal C pentru firele de conexiune electrică, un capac 3 din oțel inoxidabil, trei șuruburi 4v₃ de fixare, un element 5 de conectare electrică, un cablu 6 electric de legătură, o unitate 7 electronică pentru multiplexare, achiziție, prelucrare și afișare date.The photodetector according to the invention is a monobloc assembled structure formed of a plastic body 1 provided with cylindrical holes in which there are a certain number, for example six, of emitting LiLe LEDs and six radially distributed receiving Ff-Fe photodiodes, in the form of photobarriers, around a glass tube 2 in which the solution to be analyzed is found or flowing, a channel C for the electrical connection wires, a stainless steel cover 3, three screws 4v ₃ for fastening, an element 5 of electrical connection, a 6 electrical connecting cable, an electronic unit 7 for multiplexing, acquisition, processing and display of data.

Claims

The invention of multiple photometric detector, characterized in that in order to quickly and at the same place determine the concentration of several chemical species in a solution, which is found in cylindrical tubes of glass tube type, in cylindrical tubes of flow of glass from systems of analysis by-pass or in cylindrical glass flow tubes from flow injection analysis (FIA) systems, eliminating spectral interference using multiplexing signal reading, a structure consisting of a body (1) of provided plastic material is used with cylindrical holes in which there are a number of emitting LEDs (L- | -L ₆ ), for example six, and six photodiodes (Fi-Fe) receiving radially distributed, in the form of photobars, around a tube (2) glass in which the solution (S) to be analyzed or flowing, a channel (C) for electrical connection wires, a stainless steel cap (3), an elem nt (5) electrical connection, a cable (6) electrical connection, an electronic unit (7) for multiplexing, data acquisition, processing and display.