RU1778526C

RU1778526C - Photometric discriminator

Info

Publication number: RU1778526C
Application number: SU904856135A
Authority: RU
Inventors: Георгий Яковлевич Лозинский; Михаил Матвеевич Фалько; Николай Петрович Усов
Original assignee: Северодонецкое производственное объединение "Азот" им.Ленинского комсомола
Priority date: 1990-08-01
Filing date: 1990-08-01
Publication date: 1992-11-30

Abstract

Изобретение относитс к оптическим фотометрам и предназначено дл использовани в качестве чувствительного элемента в автоматизированных системах управлени . Цель изобретени - повышение точности и надежности работы дискриминатора Устройство включает опорную и измерительную лампы накаливани , оптический аттенюатор , измерительную чейку, блок автоматического регулировани интенсивности срета, блок управлени , волоконный световод, первый, второй и третий каскады выборки и хранени , потенциометр, источник стабилизированного напр жени , усилитель , вычитатель, мультивибратор, двухсторонний ограничитель, многовходо- вой фоторезисторный приемник, преобразователь ток-напр жение, фиксирующую цепочку и детектор 3 з.п. ф-лы, 5 ил.The invention relates to optical photometers and is intended for use as a sensing element in automated control systems. The purpose of the invention is to increase the accuracy and reliability of the discriminator. The device includes a reference and measuring incandescent lamps, an optical attenuator, a measuring cell, a unit for automatically controlling the intensity of the shift, a control unit, a fiber light guide, the first, second and third cascades of sampling and storage, a potentiometer, a stabilized voltage source wives, amplifier, subtractor, multivibrator, double-sided limiter, multi-input photo-resistor receiver, current-voltage converter, fix chain and detector 3 z.p. f-ly, 5 ill.

Description

СОWith

СWITH

Изобретение относитс к оптическим фотометрам, действующим по принципу сравнени , и предназначено дл использовани в качестве чувствительного элемента в автоматизированных системах управлени , используемых в цеховых услови х, например , дл определени качества продукта, загр зненности стоков и т.д.The invention relates to optical photometers operating according to the principle of comparison, and is intended for use as a sensitive element in automated control systems used in workshop conditions, for example, to determine product quality, contamination of drains, etc.

Известен фотоколориметрический анализатор АФ-297. содержащий измерительный блок, блок усилени , компрессор, термостат, блок еодоподготовки и электронный мост.Known photocolorimetric analyzer AF-297. comprising a measuring unit, an amplification unit, a compressor, a thermostat, an iodine preparation unit, and an electronic bridge.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату вл етс двухлучевой фотометр с двум излучател ми , включающий два источника света, оптический фильтр, модул тор, две чейки со сравниваемыми поглотител ми света и фотоприемник .The closest in technical essence and the achieved result is a two-beam photometer with two emitters, including two light sources, an optical filter, a modulator, two cells with comparable light absorbers and a photodetector.

Недостатком устройства вл етс необходимость использовани в нем кинематических узлов, идентичных излучателей, стабильного фотолриемника. что приводит к снижению точности устройства. Кроме того , устройство не обладает дискриминатор- ной характеристикой, что затрудн ет его использование в качестве чувствительного элемента системы автоматического регулировани технологического процесса.A disadvantage of the device is the need to use kinematic units, identical emitters, and a stable photodetector in it. which leads to a decrease in the accuracy of the device. In addition, the device does not have a discriminatory characteristic, which makes it difficult to use it as a sensitive element of the automatic process control system.

Цель изобретени - повышение точности работы устройства.The purpose of the invention is to improve the accuracy of the device.

Цель достигаетс тем. что в фотометрическое устройство, содержащее опорную и измерительную лампы накаливани , оптический аттенюатор, измерительную чейку, установленную на пути излучени измерительной лампы, фотоприемник и выходную клемму, дополнительно введены блок управлени , блок автоматического регулироVIThe goal is achieved. that in the photometric device containing the reference and measuring incandescent lamps, an optical attenuator, a measuring cell installed in the radiation path of the measuring lamp, a photodetector and an output terminal, an additional control unit, an automatic control unit VI

vi со ел ю аvi

вани интенсивности света, соединенный третьим, четвертым и п тым входами соответственно с первым, вторым и третьим выходами блока управлени , последовательно соединенные преобразователь ток-напр жение , вход которого подключен к выходу фотоприемника, фиксирующа цепь, детектор , первый элемент выборки-хранени и блок вычитани , выход которого подключен к выходной клемме, волоконный световод, св зывающий дополнительный оптический вход фотоприемника, основной оптический вход которого установлен на путиАизлучени от измерительной чейки, с оптическим аттенюатором , установленным на пути излучени опорной лампы, последовательно соединенные мультивибратор и двухсторонний ограничитель, выход которого подключен к электрическому входу фотоприемника, второй и третий элементы выборки-хранени , инвертор, потенциометр , усилитель и источник напр жени , выходом подключенный через потенциометр к другому входу блока вычитани и выходу второго элемента выборки-хранени , один вход которого соединен с выходом детектора , а другой вход подключен к п тому выходу блока управлени , одному входу третьего элемента выборки-хранени и шестому входу блока автоматического регулировани интенсивности света, первый и второй оптические входы которого установлены на пути Света, а первый и второй выходы подключены соответственно к измерительной и опорной лампам, при этом средний вывод потенциометра через усилитель подключен к другому входу третьего элемента выборки- хранени , выход которого соединен непосредственно с вторым входом и через инвертор - с третьим входом двустороннего ограничител , а выход мультивибратора подключен к входу блока управлени , четвертый выход которого соединен с другим входом первого элемента выборки-хранени light intensity, connected by the third, fourth and fifth inputs, respectively, with the first, second and third outputs of the control unit, a series-connected current-voltage converter, the input of which is connected to the output of the photodetector, a fixing circuit, a detector, a first sample-storage element and a block a subtraction, the output of which is connected to the output terminal, a fiber optic fiber connecting the additional optical input of the photodetector, the main optical input of which is installed in the path speakers, with an optical attenuator installed in the path of radiation of the reference lamp, a multivibrator and a double-sided limiter connected in series, the output of which is connected to the electrical input of the photodetector, the second and third sampling-storage elements, an inverter, a potentiometer, an amplifier and a voltage source, the output connected through a potentiometer to the other input of the subtraction unit and the output of the second sample-storage element, one input of which is connected to the output of the detector, and the other input is connected to the fifth output of the control unit and, one input of the third sample-storage element and the sixth input of the automatic light intensity control unit, the first and second optical inputs of which are installed in the path of the Light, and the first and second outputs are connected respectively to the measuring and reference lamps, while the average output of the potentiometer through the amplifier is connected to the other input of the third storage-sampling element, the output of which is connected directly to the second input and through the inverter to the third input of the two-way limiter, and the output is multi-vibration and is connected to the input of control unit, fourth output of which is connected to the other input of the first member of sample-storage

Отличительным признаком изобретени вл етс то, что в него введены блок управлени , блок автоматического регулировани интенсивности света, соединенный третьим, четвертым и п тым входами- соответственно с первым, вторым и третьим выходами блока управлени , поеледова- .тельно соединенные преобразователь ток- напр жение, вход которого подключен к выходу фотоприемника, фиксирующа цепь, детектор, первый элемент выборки- хранени и блок вычитани , выход которого подключен к выходной кл§мме, волоконный световод, св зывающий дополнительный оптический вход фотоприемника, основнойA distinctive feature of the invention is that a control unit, an automatic light intensity control unit connected to the third, fourth and fifth inputs, respectively, to the first, second and third outputs of the control unit, are connected to the current-voltage converter in series. , the input of which is connected to the output of the photodetector, a fixing circuit, a detector, a first sample-storage element and a subtraction unit, the output of which is connected to the output terminal, a fiber optic fiber connecting additional optical input of the photodetector, the main

оптический вход которого установлен на пути излучени от измерительной чейки, с оптическим аттенюатором, установленным на пути излучени опорной лампы, последовательно соединенные мультивибратор и двухсторонний ограничитель, выход которого подключен к электрическому входу фотоприемника , второй и третий элементы выборки-хранени , инвертор, потенцио0 метр, усилитель и источник напр жени , выходом подключенный через потенциометр к другому входу блока вычитани и выходу второго элемента выборки-хранени , один вход которого соединен с выходом детекто5 ра, а другой вход подключен к п тому выходу блока управлени , одному входу третьего элемента выборки-хранени и шестому входу блока автоматического регулировани интенсивности света, первый и второй опти0 ческие входы которого установлены на пути света, а первый и второй выходы подключены соответственно к измерительной и опорной лампам, при этом средний вывод потенциометра через усилитель подключенthe optical input of which is installed on the radiation path from the measuring cell, with an optical attenuator installed on the radiation path of the reference lamp, a multivibrator and a two-way limiter connected in series, the output of which is connected to the electrical input of the photodetector, the second and third sampling-storage elements, inverter, potentiometer, amplifier and voltage source, connected via a potentiometer to another input of the subtraction unit and the output of the second sample-storage element, one input of which is connected with a detector output, and the other input is connected to the fifth output of the control unit, one input of the third sample-storage element and the sixth input of the automatic light intensity control unit, the first and second optical inputs of which are installed in the light path, and the first and second outputs are connected respectively to measuring and reference lamps, while the average output of the potentiometer through an amplifier is connected

5 к другому входу третьего элемента выборки- хранени , выход которого соединен непосредственно с вторым входом и через инвертор - с третьим входом двухстороннего ограничител , а выход мультивибратора5 to the other input of the third sample-storage element, the output of which is connected directly to the second input and through the inverter to the third input of the two-way limiter, and the output of the multivibrator

Q подключен к входу блока управлени , четвертый выход которого соединен с другим входом первого элемента выборки-хранени .Q is connected to an input of a control unit, the fourth output of which is connected to another input of the first sample-storage element.

Другое отличие фотометрического усте ройства состоит в том, что блок управлени его выполнен в виде делител частоты, вход которого вл етс входом блока управлени , двух дифференцирующих цепей, элемента ИЛИ, двух одновибраторов и трехAnother difference of the photometric device is that its control unit is made in the form of a frequency divider, the input of which is the input of the control unit, two differentiating circuits, an OR element, two single-vibrators and three

Q элементов ИЛИ-НЕ выходы которых вл ютс соответственно третьим, четвертым и п тым выходами блока управлени , при этом первый и второй выходы делител частоты вл ютс соответственно первым иQ elements OR NOT outputs of which are the third, fourth and fifth outputs of the control unit, respectively, while the first and second outputs of the frequency divider are respectively the first and

с вторым выходами блока управлени и подключены соответственно через первую и вторую дифференцирующие цепи, элемент ИЛИ и второй одновибратор к одним входам второго и третьего элементов ИЛИ-НЕ, выр ход второй дифференцирующей цепи подключен через первый одновибратор к одному входу первого элемента ИЛИ-НЕ. другой вход которого соединен с другим входом второго элемента ИЛИ-НЕ и с первым выходом делител частоты, второй вы5with the second outputs of the control unit and are connected respectively through the first and second differentiating circuits, the OR element and the second one-shot to one input of the second and third OR-NOT elements, the output of the second differentiating circuit is connected through the first one-shot to one input of the first OR-NOT. the other input of which is connected to another input of the second OR-NOT element and to the first output of the frequency divider, the second

ход которого подключен к другому входу третьего элемента ИЛИ-НЕ.the course of which is connected to another input of the third element OR-NOT.

Еще одним отличием фотометрического устройства вл етс то. что блок автоматического регулировани интенсивности света содержит два волоконных световода, входы которых вл ютс первым и вторым оптическими входами блока, последовательно соединенные фотоприемник, первый и второй входы которого св заны с соответствующими волоконными световодами, преобразователь ток-напр жение, первый элемент выборки-хранени , блок вычитани , корректирующую цепь, усилитель и первый управл емый источник напр жени , выход которого вл етс первым входом блока автоматического регулировани интенсивности света, а второй вход - третьим входом этого блока, источник стабилизированного напр жени , выходом подключенный к третьему входу фотоприемника, второй элемент выборки-хранени , включенный между выходом преобразовател ток-напр жение и другим входом блока вычитани , второй управл емый источник напр жени , вход и выход которого вл етс соответственно четвертым входом и вторым выходом блока автоматического регулировани интенсивности света, п тым и шестым входами которого вл ютс другие входы первого и второго элементов выборки-хранени соответственноAnother feature of the photometric device is that. that the automatic light intensity control unit comprises two optical fibers, the inputs of which are the first and second optical inputs of the unit, a photodetector connected in series, the first and second inputs of which are connected to the respective optical fibers, a current-voltage converter, a first sample-storage element, a subtraction unit, a correction circuit, an amplifier, and a first controlled voltage source, the output of which is the first input of the automatic intensity control unit that and the second input is the third input of this unit, a stabilized voltage source connected to the third input of the photodetector, a second sample-storage element connected between the output of the current-voltage converter and the other input of the subtraction unit, the second controlled voltage source, the input and output of which is, respectively, the fourth input and second output of the automatic light intensity control unit, the fifth and sixth inputs of which are the other inputs of the first and second sample-store elements and, accordingly,

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг 2 - блок- схема блока управлени ; на фиг. 3 - блок- схемаблокаавтоматического регулировани интенсивности света.In FIG. 1 presents a block diagram of the proposed device; Fig. 2 is a block diagram of a control unit; in FIG. 3 is a block diagram of an automatic light intensity control unit.

Фотометрическое устройство содержит блок управлени 1, блок автоматического регулировани интенсивности света 2, измерительную и опорную лампы накаливани 3 и 4 соответственно, измерительную чейку 5, фотоприемник 6, установленный своим основным оптическим входом в световой поток измерительной лампы 3 на выходе измерительной чейки 5. при этом его дополнительный оптический вход введен через волоконный световод 7 и оптический аттенюатор 8 в световой луч опорной лампы 4, а электрический вход указанного приемника 6 подключен л выходу двухстороннего ограничител 9, выход фотоприемника 6 через последовательно соединенные преобразователь ток-напр жение 10 и фиксирующую цепь 11 подключен к входу детектора 12, первый, второй и третий элементы выборки-хранени 13, 14 и 15 соответственно , причем выход первого из указанных элементов 13 соединен с первым входом блока вычитани 16, выход второго - 14 - с вторым входом блока вычитани 16 и первым выводом потенциометра 17, второй вывод которого подключен к выходу источника напр жени 18, выход третьего элемента - с вторым входом двухстороннего ограничител 9 и через инвертирующий каскад 19 - с третьим входом ограничител 9, мультивибратор 20 и усилитель 21.The photometric device comprises a control unit 1, a unit for automatically controlling the light intensity 2, a measuring and supporting incandescent lamp 3 and 4, respectively, a measuring cell 5, a photodetector 6 installed by its main optical input into the light flux of the measuring lamp 3 at the output of the measuring cell 5. its additional optical input is introduced through the optical fiber 7 and the optical attenuator 8 into the light beam of the reference lamp 4, and the electrical input of the specified receiver 6 is connected to the output of two the external limiter 9, the output of the photodetector 6 through a series-connected current-voltage converter 10 and the fixing circuit 11 is connected to the input of the detector 12, the first, second and third elements of the sample-storage 13, 14 and 15, respectively, and the output of the first of these elements 13 is connected with the first input of the subtracting unit 16, the output of the second - 14 - with the second input of the subtracting unit 16 and the first output of the potentiometer 17, the second output of which is connected to the output of the voltage source 18, the output of the third element with the second input of the double-sided counter 9 and through the inverting stage 19 - with the third input of the limiter 9, multivibrator 20 and amplifier 21.

5Блок управлени содержит делитель частоты 22 с первым (пр мым) и вторым (инверсным ) выходами, первую и вторую дифференцирующие цепи 23, 24, подключенные соответственно к указанным выхо0 дам и нагруженные на элемент ИЛИ 25, первый и второй одновибраторы 26 и 27, первый из которых подключен к выходу второй дифференцирующей цепи 24, а второй - к выходу элемента ИЛ И 25, первый, второй5 The control unit contains a frequency divider 22 with the first (direct) and second (inverse) outputs, the first and second differentiating circuits 23, 24 connected respectively to the indicated outputs and loaded on the OR element 25, the first and second single vibrators 26 and 27, the first of which is connected to the output of the second differentiating circuit 24, and the second to the output of the element AND 25, the first, second

5 и третий элементы ИЛИ-Н Е 28, 29 и 30 соответственно . Первые входы первого и второго из указанных элементов 28 и 29 соединены с пр мым выходом делител частоты 22 и первым выходом блока, вторые5 and the third elements OR-N E 28, 29 and 30, respectively. The first inputs of the first and second of these elements 28 and 29 are connected to the direct output of the frequency divider 22 and the first output of the unit, the second

0 входы этих элементов подключены к выходам первого и второго мультивибраторов 26 и 27 соответственно, а выходы - к третьему и четвертому выходам блока Первый вход третьего элемента ИЛИ-НЕ 30 соединен с0 the inputs of these elements are connected to the outputs of the first and second multivibrators 26 and 27, respectively, and the outputs to the third and fourth outputs of the block. The first input of the third element OR-NOT 30 is connected to

5 инверсным выходом делител частоты 22 и вторым выходом блока, второй вход указанного элемента подключен к выходу второго мультивибратора 27, а выход - к п тому выходу блока.5 by the inverse output of the frequency divider 22 and the second output of the block, the second input of the indicated element is connected to the output of the second multivibrator 27, and the output to the fifth output of the block.

QБлок автоматического регулировани QBlock automatic control

интенсивности света содержит первый управл емый источник напр жени 31, комму- тирующий вход которого соединен с третьим входом блока, а выход - с первымthe light intensity contains a first controlled voltage source 31, the switching input of which is connected to the third input of the unit, and the output to the first

с выходом блока, второй управл емый источник напр жени 32. коммутирующий вход которого соединен с четвертым входом блока , волоконные световоды 33 и 34, установленные на первом и втором оптическихwith the output of the unit, a second controlled voltage source 32. the switching input of which is connected to the fourth input of the unit, fiber optical fibers 33 and 34 mounted on the first and second optical

г, входах фотоприемника 35, источник стабилизированного напр жени 36, подключенный к электрическому входу указанного приемника 35, преобразователь ток-напр жение 37, установленный на выходе упом с . нутого приемника 35. первый и второй элементы выборки-хранени 38 и 39 соответственно . Их сигнальные входы подключены к выходу преобразовател ток-напр жение 37, а коммутационные - к 1 п тому и шестому входам блока дл первого и второго упом нутых элементов 38 и 39 соответственно. На выходах элементов выборки-хранени 38 и 39 установлен блок вычитани 40, подключенный через последовательно соединенные корректирующую цепь41 и усилитель 42 к управл ющему входу первого управл емого источника напр жени 31.,d, the inputs of the photodetector 35, a stabilized voltage source 36 connected to the electrical input of the specified receiver 35, a current-voltage converter 37, installed at the output of the aforementioned. a shielded receiver 35. the first and second sampling and storage elements 38 and 39, respectively. Their signal inputs are connected to the output of the current-voltage converter 37, and switching inputs are connected to the 1 st fifth and sixth inputs of the block for the first and second mentioned elements 38 and 39, respectively. At the outputs of the sample-storage elements 38 and 39, a subtraction unit 40 is installed, connected via a series-connected correction circuit 41 and amplifier 42 to the control input of the first controlled voltage source 31.,

Торец волокрнного световода 33 введен в световой луч опорной лампы 4, а торецThe end of the fiber optic fiber 33 is inserted into the light beam of the support lamp 4, and the end

00

55

волоконного световода 34 - в световой луч измерительной лампы 3 фотометрического устройства.fiber optic fiber 34 - in the light beam of the measuring lamp 3 of the photometric device.

Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.

Блок управлени 1 формирует и выдает со своего первого и второго выходов противофазные импульсы Ui и U2, которые поступают соответственно на третий и четвертый входы блока автоматического регулировани интенсивности света 2. В нем они коммутируют источники питани измерительной лампы 3 и опорной лампы 4, установленные на первом и втором выходах указанного блока регулировани , в результате чего лампы поочередно загораютс и гаснут.The control unit 1 generates and generates from its first and second outputs antiphase pulses Ui and U2, which are respectively fed to the third and fourth inputs of the automatic light intensity control unit 2. In it, they switch the power sources of the measuring lamp 3 and the reference lamp 4 mounted on the first and second outputs of said control unit, as a result of which the lamps alternately light up and go out.

В период горени измерительной лампы 3 она облучает измерительную чейку 5 Прошедший через нее световой поток Ф поступает на основной оптический вход фотоприемника 6. В следующий интервал времени , когда при обесточенной измерительной лампе 3 горит опорна лампа 4, часть ее светового потока Фо, ослабленного оптическим аттенюатором 8, поступает по волоконному световоду 7 на дополнительный оптический вход указанного приемника 6During the burning period of the measuring lamp 3, it irradiates the measuring cell 5. The luminous flux passing through it arrives at the main optical input of the photodetector 6. In the next time interval, when the reference lamp 4 is lit, the part 4 of its luminous flux Fo attenuated by the optical attenuator 8, enters through an optical fiber 7 to an additional optical input of the specified receiver 6

На электрический вход фотоприемника 6 поступает токозадающее напр жение пр моугольной формы, сформированное мультивибратором 20 симметрично ограниченное в области положительных и отрица- тельных значений двухсторонним ограничителем 9. Такую же форму несущей получают как токовый сигнал на выходе фотоприемника 6, так и потенциальный сигнал на выходе преобразовател ток-напр жение 10, установленного на выходе указанного приемника.Rectangular current-generating voltage, generated by multivibrator 20 symmetrically bounded in the region of positive and negative values by a two-way limiter 9, is fed to the electrical input of the photodetector 6. The same carrier shape is received by the current signal at the output of the photodetector 6, as well as the potential signal at the output of the converter current voltage 10 installed at the output of said receiver.

В результате поочередного включени ламп 3 и 4 сигнал на выходе преобразовател 10 приобретает амплитудную модул цию . Огибающа этого сигнала при неизменной величине токозадающего напр жени повтор ет интенсивность световых сигналов на оптических входах приемника 6. С помощью фиксирующей цепи 11 огибающа отрицательных полупериодов несущей приводитс к нулевому потенциа iy, а установленный на выходе указанной цепи детектор 12 выдел ет огибающую положительных импульсов несуще v1As a result of turning on the lamps 3 and 4 alternately, the signal at the output of the converter 10 acquires amplitude modulation. The envelope of this signal with a constant value of the current-supply voltage repeats the intensity of the light signals at the optical inputs of the receiver 6. Using the fixing circuit 11, the envelope of the negative half-cycles of the carrier is brought to zero potential iy, and the detector 12 installed at the output of this circuit emits the envelope of positive pulses of the carrier v1

Продектированные импульсы поступают на первые (сигнальные) входы первого и второго элементов выборки-хранени 13 и 14 соответственно. Первый из этих элементов 13 открываетс импульсной командойThe projected pulses arrive at the first (signal) inputs of the first and second sample-storage elements 13 and 14, respectively. The first of these elements 13 is opened by a pulse command

U4 блока управлени 1 спуст некоторое врем 1зи после включени нулевым уровнем сигнала Ui измерительной лампы 3, Элемент переходит в режим хранени в момент сн ти напр жени с измерительной лампы 3 и включени опорной лампы 4. Второй элемент выборки-хранени 14 открываетс командой Us блока управлени 1 спуст некоторое врем т.зо после включени нуле0 вым уровнем сигнала U2 опорной лампы 4. Элемент переходит в режим хранени в момент сн ти напр жени с опорной лампы 4 и включени измерительной лампы 3. Команды LM и Us поступают соответственно сU4 of the control unit 1 a short time later, 1 after turning on the signal Ui of the measuring lamp 3 at zero level, the element goes into storage mode at the moment of removing the voltage from the measuring lamp 3 and turning on the reference lamp 4. The second sample-storage element 14 is opened by the Us command of the control unit 1, after some time, after turning on the signal U2 of the reference lamp 4. The element goes into storage mode at the moment of removing the voltage from the reference lamp 4 and turning on the measuring lamp 3. The LM and Us commands respectively with

5 четвертого и п того выходов блока управлени 1. В итоге такой работы упом нутых элементов на их выходах в установившемс режиме и при прочих неизменных услови х будут иметь место посто нное напр жени 5 of the fourth and fifth outputs of the control unit 1. As a result of such operation of the above-mentioned elements at their outputs in a steady state and under other unchanged conditions, a constant voltage will take place

0 пропорциональные величинам световых потоков , поступающих на фотоприемник 6 во врем горени измерительной лампы 3 (выход элемента 13) и во врем горени опорной лампы 4 (выход элемента 14). При0 proportional to the values of the light fluxes arriving at the photodetector 6 during the burning of the measuring lamp 3 (output of element 13) and during the burning of the reference lamp 4 (output of element 14). At

5 некотором соотношении этих потоков напр жени на выходах упом нутых элементов 13 и 14 будут одинаковыми.5, a certain ratio of these voltage flows at the outputs of said elements 13 and 14 will be the same.

Дл уменьшени вли ни на чувствительность устройства температуры, оптиче0 ской предыстории и других факторов в нем предусмотрена система автоматической стабилизации напр жени опорного тракта на выходе элемента выборки и хранени 14. С этой целью указанное напр жение сравс нивают на потенциометре 17 с некоторым эталонным напр жением источника напр жени 18, к которому подключен свободный конец упом нутого потенциометра. Разностное напр жение подают на усилитель 21To reduce the influence on the sensitivity of the temperature device, optical background, and other factors, it provides a system for automatically stabilizing the voltage of the reference path at the output of the sampling and storage element 14. To this end, the indicated voltage is compared on the potentiometer 17 with a certain reference voltage of the source voltage 18 to which the free end of said potentiometer is connected. The differential voltage is applied to the amplifier 21

0 а с него - на вход элемента выборки-хранени 15, управл емого синхронно и той же командой, что и одноименный элемент 14 Оба эти элемента 14 и 15 открываютс во врем горени опорной лампы 14, остаютс 0 and from it to the input of the sample-storage element 15, controlled synchronously by the same command as the element of the same name 14 Both of these elements 14 and 15 open during the burning of the support lamp 14, remain

,- в таком состо нии на врем действи импульсной команды Us и на этот период времени замыкают контур упом нутой системы стабилизации. Во врем замкнутого состо ни системы напр жение с элемента выбор ки-хранени 15 измен ет в двухстороннем ограничителе 9 порог ограничени , например , сверху, в то врем как его порог ограничени снизу мен етс зеркальным образом напр жением инвертирующего каскада 19. На врем горени измерительной лампы 3 потенциалы упом нутых порогов останутс подстроенными и неизменными Следовательно, подстроенным и неизменным останетс и токозадающее напр жение на входе приемника б поэтому откорректи5, - in this state, for the duration of the impulse command Us and for this period of time, close the loop of the said stabilization system. During the closed state of the system, the voltage from the ki-storage element 15 changes in the two-way limiter 9 the limit threshold, for example, from above, while its lower limit threshold is mirrored by the voltage of the inverting stage 19. During the measurement lamps 3, the potentials of the above thresholds will remain tuned and unchanged. Therefore, the current-supply voltage at the receiver input will remain tuned and unchanged.

рованным станет и напр жение на выходе элемента выборки-хранени 13. На блоке вычитани 16 его теперь сравнивают практически с посто нным напр жением опорного тракта. Разность указанных напр жений поступает на выход устройства .The voltage at the output of the sampling-storage element 13 will also become constant. On the subtracting unit 16, it is now compared with almost the constant voltage of the reference path. The difference between the indicated voltages is output to the device.

Блок управлени 1 работает следующим образом.The control unit 1 operates as follows.

Напр жение мультивибратора 20 посту- пает на делитель частоты 22. Противофазные импульсные последовательности Ui и U2 с пр мого и инверсного выходов указанного делител 22 поступают на первый и второй выходы блока соответственно.The voltage of the multivibrator 20 is supplied to the frequency divider 22. The out-of-phase pulse sequences Ui and U2 from the direct and inverse outputs of the specified divider 22 are supplied to the first and second outputs of the block, respectively.

Передние фронты импульсов поделенной частоты делител 22 дифференцируют цепочками 23 и 24, пучки положительной пол рности суммируют на элементе ИЛИ 25 и запускают ими одновибратор 27, который формирует импульсы иш. Длительность гш импульсов иш выбирают равной, либо несколько меньшей половины полупериода импульсов поделенной частоты, а по абсолютной величине такой, чтобы перекрыть основную часть переходного процесса нарастани ркости свечени лампы при ее включении.The leading edges of the pulses of the divided frequency of the divider 22 are differentiated by chains 23 and 24, the beams of positive polarity are summed on the element OR 25 and they trigger a single-shot 27, which generates pulses of ish. The duration of the pulse pulses is chosen equal to, or slightly less than half the half-cycle of pulses of the divided frequency, and in absolute value such as to cover the main part of the transition process of increasing the brightness of the lamp when it is turned on.

Путем инверсии суммы сигналов Ui и иш получают на выходе элемента ИЛИ-НЕ 29 напр жение 1М, подаваемое на четвертый выход блока. Путем инверсии суммы сигналов U2 и иш получают на выходе элемента ИЛИ-НЕ 30 напр жение Us, подаваемое на п тый выход блока. Импульсы Щ и Us оказываютс в итоге задержанными относительно фронтов импульсов Ui и U2 на величину 1зи t3o ЈшПоложительным импульсом с выхода дифференцирующей цепи 24 запускают од- новибратор2б, который формирует импульсы Uy. Их длительность щ выбирают несколько меньше длительности гш одно- вибратора 27. Путем инверсии суммы сигналов Ui и Uy получают на выходе элемента ИЛИ-НЕ 28 напр жение Us, подаваемое на третий выход блока. Импульсы из опережают импульсы U4 на величину г гш - Щ . Это сделано дл того, чтобы к моменту очередного измерени оптического поглоще- ни в измерительной чейке 5 произошла подстройка интенсивности света измерительной лампы 3.By inverting the sum of the signals Ui and ish, the voltage 1M is supplied to the fourth output of the block at the output of the OR-NOT 29 element. By inverting the sum of the signals U2 and ish, the voltage Us supplied to the fifth output of the block is obtained at the output of the OR-NOT 30 element. The pulses U and Us turn out to be delayed relative to the edges of the pulses Ui and U2 by the amount of 1 si t3o Ј w. A one-shot 2b, which generates pulses Uy, is launched from the output of the differentiating circuit 24 as a positive pulse. Their duration ui is chosen slightly less than the duration of the uh of the single-vibrator 27. By inverting the sum of the signals Ui and Uy, the voltage Us supplied to the third output of the block is obtained at the output of the OR-NOT 28 element. The impulses from are ahead of the impulses U4 by the quantity r gh - u. This is done so that by the time of the next measurement of optical absorption in the measuring cell 5, the light intensity of the measuring lamp 3 is adjusted.

Эпюры напр жений блока управлени 1 представлены на фиг. 4.The voltage plots of the control unit 1 are shown in FIG. 4.

Блок автоматического регулировани интенсивности света 2 работает следующим образом.The automatic light intensity control unit 2 operates as follows.

На третий и четвертый входы блока 2 поступают из блока управлени 1 импульсные последовательности Ui и U2. которые своим нулевым уровнем включают поочередно измерительную и опорную лампы 3 и 4 соответственно. Лампа 3 питаетс напр жением первого управл емого источника 31, а лампа 4 - напр жением второго управл емого источника 32.The third and fourth inputs of block 2 receive pulse sequences Ui and U2 from control unit 1. which with their zero level include alternately measuring and reference lamps 3 and 4, respectively. Lamp 3 is powered by the voltage of the first controlled source 31, and lamp 4 by the voltage of the second controlled source 32.

Чередующиес во времени световые излучени опорной и измерительной ламп 4 и 3 поступают по волоконным световодам 33 и 34 соответственно на первый и второй оптические входы фотоприемника 35. На его третий электрический вход поступает неизменное посто нное напр жение источника стабилизированного напр жени 36. Преобразователь ток-напр жение 37 преобразует токовый сигнал указанного приемника в потенциальный, пропорциональный световым потоком Фот и Фит ламп 4 и 3 соот ветственно.The time-varying light emissions of the reference and measuring lamps 4 and 3 are fed through the optical fibers 33 and 34, respectively, to the first and second optical inputs of the photodetector 35. The constant voltage of the stabilized voltage source 36 is supplied to its third electrical input. Current-voltage converter 37 converts the current signal of the indicated receiver into a potential one proportional to the luminous flux of Phot and Fit lamps 4 and 3, respectively.

Спуст некоторое врем т.зо после включени опорной лампы 4 открываетс импульсом Us, поступающим на шестой вход блока 2 с п того выхода блока управлени 1, элемент выборки-хранени 39. В итоге на выходе указанного элемента 39 формируетс и сохран етс до прихода следующего коммутирующего импульса напр жение, пропорциональное световому потоку Фоч опорной лампы 4.Some time later, after turning on the reference lamp 4, it is opened by the pulse Us, which enters the sixth input of block 2 from the fifth output of the control unit 1, the sampling-storage element 39. As a result, the output of this element 39 is formed and stored until the next switching pulse voltage, proportional to the luminous flux foc of the reference lamp 4.

Спуст некоторое врем гу после включени измерительной лампы 3 открываетс импульсом Ua. поступающим на п тый вход блока 2 с третьего выхода блока управлени 1, элемент выборки и хранени 38. На врем действи указанного импульса замыкаетс петл системы регулировани интенсивности света этой лампы. Сигналом ошибки системы служит выходное напр жение блока вычитани 40. Этот сигнал поступает далее через корректирующую цепь 41 и усилитель 42 на управл ющий вход первого управл емого источника напр жени 31. В итоге соответствующим образом мен етс напр жение питани лампы 3 и излучаемого этой лампой светового потока Фи1, поступающего через световод 34 на второй вход фотоприемника 35.After a while, after turning on the measuring lamp 3, it is opened by the pulse Ua. arriving at the fifth input of block 2 from the third output of control unit 1, the sampling and storage element 38. For the duration of this pulse, the loop of the light intensity control system of this lamp closes. The error signal of the system is the output voltage of the subtractor 40. This signal then passes through the correction circuit 41 and amplifier 42 to the control input of the first controlled voltage source 31. As a result, the voltage of the lamp 3 and the light emitted by this lamp changes accordingly the flow of Phi1 entering through the light guide 34 to the second input of the photodetector 35.

В изготовленном образце использованы фоторезисторы СФЗ-1, светопровод - щие мононити с диаметром 0,45 мм, в качестве опорной лампы - миниатюрна лампа накаливани СММН9-60-2, в качестве измерительной - галогенна лампа накаливани КГМ12-10. Длительность включени ламп - 4 с.The manufactured sample used SFZ-1 photoresistors, light-conducting monofilaments with a diameter of 0.45 mm, a small incandescent lamp SMMN9-60-2 as a reference lamp, and a KGM12-10 halogen incandescent lamp as a measuring lamp. The lamp on time is 4 seconds.

На фиг. 5 представлена зависимость выходного напр жени фотометрического устройства от коэффициента пропускани контрольных дымчатых стекол, калиброванных при Я 790 нм на фотоколориметре КФК-3. Дрейф выходного напр жени в нуле - 0,1 В за 8-часовой прогон.In FIG. Figure 5 shows the dependence of the output voltage of the photometric device on the transmittance of control smoky glasses calibrated at R 790 nm on a KFK-3 photocolorimeter. The output voltage drift at zero is 0.1 V per 8 hour run.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION 1. A photometric discriminator comprising a reference and measuring incandescent machine, an optical attenuator, a measuring cell in the radiation path of the measuring lamp, a photodetector and an output terminal, characterized in that that, in order to improve accuracy, a control unit, an automatic light intensity control unit connected to the third, fourth, and fifth inputs, respectively, are connected to the first, second, and third outputs of the control unit, and the current-voltage converter is connected in series, the input of which is connected to the photodetector output, a fixing circuit, a detector, a first sample-storage element and a subtraction unit, the output of which is connected to the output terminal, a fiber optic fiber connecting an additional optical input a receiver with an optical attenuator installed in the path of radiation of the reference lamp, a multivibrator and a two-way limiter connected in series, the output of which is connected to the electrical input of the photodetector, the second and third sampling-storage elements, an inverter, a potentiometer, an amplifier and a voltage source, connected via a potentiometer to the other input of the subtraction unit and the output of the second element of the storage sample, one input of which is connected to the output of the detector, and the other input is connected to the fifth input of the control unit none of the input of the third sample-storage element and the sixth input of the automatic light intensity control unit, the first and second optical inputs of which are installed in the light path, and the first and second outputs are connected respectively to the measuring and reference lamps, while the average output of the potentiometer through the amplifier is connected to another input of the third storage-sampling element, the output of which is connected directly to the second input and through the inverter to the third input of the two-way limiter, and the multi-output ora

connected to the input of the control unit, the fourth output of which is connected to the elastic input of the first sample-storage element.

2. The discriminator according to claim 1, which includes the fact that the control unit is designed as a frequency divider, the input of which is the input of the control unit, two differentiating circuits, an OR element, two

one-vibrator and three OR-NOT elements, the outputs of which are the third, fourth and fifth outputs of the control units, the first and second outputs of the frequency divider are the first and second outputs of the control unit, respectively, and are connected via the first and second differentiating circuits, respectively. OR element and a second one-shot to one of the inputs of the second and third

of OR-NOT elements, the output of the second differentiating circuit is connected through the first one-shot to one input of the first OR-NOT element, the other input of which is connected to the other input of the second OR-NOT element, and with the first output of the frequency divider, the second output of which is connected to another input of the third element OR NOT.

3. The discriminator according to claim 1, including the fact that the automatic light intensity control unit comprises two optical fibers, the inputs of which are the first and second optical inputs of this unit, the photodetector connected in series, the first and the second inputs of which are connected with the corresponding fiber optical fibers, a current-voltage converter, a first sample-storage element, a block

of subtraction, the correcting circuit, the amplifier and the first controlled voltage source, the output of which is the first input, and the second input is the third input of this block, the source of stabilized

voltage output connected to the third input of the photodetector, a second sample-storage element connected between the output of the current-voltage converter and the other input of the power supply unit, the second controlled voltage source, the input and output of which are the fourth input and second output of this block, the fifth and sixth inputs of which are other inputs of the first and second elements of the sample-storage

respectively.

Fie. 2

% AND/

Fig.Z

Ut

P

and

p p p p

L g /

AND

P

R

P

1

Utoa, t 6

go to ffo in fo r,%

Figure 5