RU2581429C1 - Photometer device with ball illuminator - Google Patents
Photometer device with ball illuminator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2581429C1 RU2581429C1 RU2014153709/28A RU2014153709A RU2581429C1 RU 2581429 C1 RU2581429 C1 RU 2581429C1 RU 2014153709/28 A RU2014153709/28 A RU 2014153709/28A RU 2014153709 A RU2014153709 A RU 2014153709A RU 2581429 C1 RU2581429 C1 RU 2581429C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- illuminator
- ball
- photometer
- photometric
- photodetector
- Prior art date
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 32
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 23
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 14
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 9
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 26
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 18
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 16
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000000865 membrane-inlet mass spectrometry Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 239000012496 blank sample Substances 0.000 description 3
- 238000005375 photometry Methods 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000006193 liquid solution Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/02—Details
- G01J1/08—Arrangements of light sources specially adapted for photometry standard sources, also using luminescent or radioactive material
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области оптико-электронного приборостроения и может быть использовано для проведения фотометрических измерений при выполнении химических и клинических анализов с целью определения концентрации различных веществ в растворах в медицинских учреждениях, в сельском хозяйстве, в геологии и биохимии, на предприятиях водоснабжения, пищевой, химической, металлургической промышленности и в других отраслях народного хозяйства.The invention relates to the field of optoelectronic instrumentation and can be used for photometric measurements when performing chemical and clinical analyzes to determine the concentration of various substances in solutions in medical institutions, in agriculture, in geology and biochemistry, in water supply, food, chemical , metallurgy and other sectors of the economy.
В основу функционирования как известных фотометров, так и заявленного положен оптический метод исследования веществ - метод фотометрии, основанный на избирательном поглощении светового излучения в диапазоне от ультрафиолетовой до инфракрасной области молекулами определяемого вещества или его соединениями. Принцип действия фотометра заключен в измерении отношений двух потоков излучения, один из которых - световой поток, подаваемый на исследуемый образец, другой - световой поток, прошедший через образец. Каждый поток последовательно проецируется на фотоприемное устройство, которое преобразует его в электрический сигнал, пропорциональный потоку излучения. Усиленные и обработанные сигналы с фотоприемного устройства регистрируются. Измерения производятся для различных длин волн оптического излучения, соответственно, в результате измерений получается спектр отношений потоков.The functioning of both known photometers and the claimed one is based on the optical method for studying substances - the photometry method based on the selective absorption of light radiation in the range from ultraviolet to infrared by the molecules of the analyte or its compounds. The principle of the photometer is to measure the ratio of two radiation fluxes, one of which is the light flux supplied to the sample under study, the other is the light flux transmitted through the sample. Each stream is sequentially projected onto a photodetector, which converts it into an electrical signal proportional to the radiation flux. Amplified and processed signals from the photodetector are recorded. Measurements are made for different wavelengths of optical radiation, respectively, as a result of measurements, a spectrum of flow ratios is obtained.
Известен фотометр концентрационный малогабаритный КФК-5М, предназначенный для определения концентрации веществ в растворах путем фотометрических измерений [КФК-5М, 1994, Загорский оптико-механический завод, БШ2.853.027ТУ]. Данный однолучевой фотометр состоит из установленных последовательно по ходу лучей источника света в виде лампы накаливания, диафрагмы, системы линз, кюветного отделения для размещения кюветы с исследуемым раствором, сменного светофильтра и фотоприемного устройства, соединенного с микропроцессорным устройством. В режиме «холостой пробы» световой поток от лампы, расположенной в фокальной плоскости системы линз, проходит последовательно через диафрагму, уменьшающую рассеяние света, систему линз и параллельным пучком направляется на фотоприемное устройство. В режиме измерений между системой линз и фотоприемным устройством устанавливаются последовательно по ходу лучей кювета с раствором исследуемого вещества и сменные светофильтры, служащие для выделения узких спектральных интервалов. Световой поток от лампы проходит последовательно через диафрагму, систему линз, кювету с раствором исследуемого вещества и частично, в зависимости от количества исследуемого вещества поглощается в кювете. Прошедший через кювету световой поток, величина которого зависит от состава раствора и количества вещества в растворе, направляется на устанавливаемый вручную сменный светофильтр, пропускающий узкую область спектра в том диапазоне длин волн, где находится аналитическая линия излучения исследуемого вещества. Световой поток на выходе светофильтра попадает на фотоприемное устройство, которое преобразует его в электрический сигнал. Усиленные электрические сигналы, полученные при прохождении светового потока через исследуемый раствор вещества и «холостую пробу», сравниваются микропроцессорным устройством и представляются в виде величин измеряемых коэффициентов пропускания, оптической плотности прозрачных жидких растворов, а также концентрации веществ в растворах. В данном устройстве выделение излучения узкого спектрального диапазона из сложного по составу широкополосного излучения осуществляется с помощью стеклянных абсорбционных светофильтров, выделяемых излучение в спектральном интервале шириной 50 нм, и узкополосных интерференционных светофильтров, выделяемых излучение в спектральном интервале шириной 20 нм. Для определения концентрации исследуемого вещества в фотометре устанавливается такой светофильтр, максимум спектрального диапазона пропускания которого совпадает с аналитической линией излучения исследуемого вещества. Такой фотометр, при использовании которого применяются сменные светофильтры с различной шириной полосы пропускания, обладает точностью, недостаточной для удовлетворения требований, предъявляемых к современным измерительным приборам подобного типа.The known concentration small-sized photometer KFK-5M, designed to determine the concentration of substances in solutions by photometric measurements [KFK-5M, 1994, Zagorsk Optical-Mechanical Plant, BSh2.853.027TU]. This single-beam photometer consists of a sequentially installed light source in the form of an incandescent lamp, a diaphragm, a lens system, a cuvette compartment for placing a cuvette with a test solution, a replaceable light filter and a photodetector connected to a microprocessor device. In the “idle test” mode, the light flux from the lamp located in the focal plane of the lens system passes sequentially through a diaphragm that reduces light scattering, the lens system and is sent to a photodetector in parallel beam. In the measurement mode, between the lens system and the photodetector, interchangeable light filters are installed sequentially along the rays of the cuvette with the solution of the test substance, which serve to isolate narrow spectral ranges. The luminous flux from the lamp passes sequentially through the diaphragm, a lens system, a cuvette with a solution of the test substance, and partially, depending on the amount of the test substance, is absorbed in the cuvette. The luminous flux passing through the cuvette, the magnitude of which depends on the composition of the solution and the amount of substance in the solution, is directed to a manually installed interchangeable filter that passes a narrow region of the spectrum in the wavelength range where the analytical emission line of the substance under study is located. The luminous flux at the output of the filter enters the photodetector, which converts it into an electrical signal. Amplified electrical signals received during the passage of the light flux through the test solution of the substance and the “blank sample” are compared by a microprocessor device and presented in the form of measured transmittances, optical density of transparent liquid solutions, as well as the concentration of substances in solutions. In this device, narrow-spectrum radiation from complex broadband radiation is extracted using glass absorption filters that emit radiation in the spectral range 50 nm wide and narrow-band interference filters that emit radiation in the spectral range 20 nm wide. To determine the concentration of the test substance in the photometer, a filter is installed whose maximum spectral transmission range coincides with the analytical emission line of the test substance. Such a photometer, which uses interchangeable filters with different bandwidths, is not accurate enough to meet the requirements of modern measuring instruments of this type.
Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в разработке конструкции малогабаритного фотометра с улучшенными техническими и эксплуатационными характеристиками.The problem to which the invention is directed, is to develop the design of a small photometer with improved technical and operational characteristics.
Техническим результатом изобретения являются повышение точности измерения, снижение порога чувствительности, обеспечение стабильности и воспроизводимости результатов измерения, а также упрощение конструкции устройства за счет исключения светофильтров, сменяемых вручную при проведении измерения.The technical result of the invention is to increase the measurement accuracy, lower the sensitivity threshold, ensure stability and reproducibility of the measurement results, as well as simplify the design of the device by eliminating filters that are manually replaced during the measurement.
Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что фотометр включает осветитель, оптическую систему линз, кюветное отделение, в котором размещается кювета с раствором исследуемого вещества, фотоприемное устройство, микропроцессорную вычислительную систему (МИВС). Согласно изобретению осветитель выполнен в виде фотометрического шара, имеющего диффузно отражающую внутреннюю поверхность, несколько сквозных отверстий со встроенными в них источниками света - светодиодами, работающими в импульсном режиме и испускающими близкое к монохроматическому излучение с необходимой для измерения длиной волны, и фотодиодом фотоприемного устройства, формирующего опорный канал, шторку, установленную перед фотодиодом для предотвращения попадания на его чувствительную площадку прямых лучей от установленных в отверстиях фотометрического шара светодиодов, и выходное отверстие, ось которого совпадает с осью оптической системы линз фотометра, а прямые лучи от источников излучения - светодиодов - не попадают в это отверстие. При включении в импульсном режиме одного из встроенных в поверхность фотометрического шара светодиодов с излучением определенной длины волны внутри осветителя создается изотропное световое поле, интенсивность которого пропорциональна мощности источника, а освещенность любой точки шара, экранированной от прямых лучей источника излучения - светодиода, пропорциональна потоку излучения светодиода. Отраженный от внутренней поверхности фотометрического шара световой поток проходит через выходное отверстие осветителя, оптическую систему линз фотометра, кюветное отделение, содержащее кювету с раствором исследуемой жидкости или «холостую пробу», и фокусируется на чувствительной площадке фотоприемного устройства фотометра, а также попадает на фотодиод, встроенный в поверхность фотометрического шара, и регистрируется фотоприемным устройством осветителя. Так же, как и выходной сигнал фотоприемного устройства фотометра - сигнал измерительного канала, выходной сигнал фотоприемного устройства осветителя, который пропорционален потоку излучения светодиода, поступает на вход МИВС для дальнейшей обработки. При этом выходной сигнал, поступающий на МИВС с осветителя, образует опорный канал, предназначенный для регистрации светового потока от источника излучения, обеспечения контроля параметров излучения и компенсации влияния на точность измерения тех факторов, которые обусловлены особенностью работы светодиода в импульсном режиме.The task and the technical result are achieved by the fact that the photometer includes a illuminator, an optical lens system, a cuvette compartment, in which a cuvette with a solution of the test substance is placed, a photodetector, microprocessor-based computing system (MIVS). According to the invention, the illuminator is made in the form of a photometric ball having a diffusely reflecting inner surface, several through holes with built-in light sources - LEDs operating in a pulsed mode and emitting close to monochromatic radiation with the wavelength necessary for measurement, and a photodiode of the photodetector forming a reference channel, a curtain mounted in front of the photodiode to prevent direct rays from reaching Verstov integrating sphere LEDs, and an outlet, the axis of which coincides with the axis of the lens optical system of the photometer, and direct the rays from the radiation source - LED - do not fall into this opening. When one of the LEDs built into the surface of the photometric ball is switched on in pulsed mode with radiation of a certain wavelength, an isotropic light field is created inside the illuminator, the intensity of which is proportional to the power of the source, and the illumination of any point of the ball shielded from direct rays of the radiation source - the LED is proportional to the radiation flux of the LED . The luminous flux reflected from the inner surface of the photometric ball passes through the illuminator’s outlet, the optical system of the photometer’s lenses, the cuvette compartment, which contains the cuvette with the solution of the test liquid or “blank sample”, and focuses on the sensitive area of the photodetector’s photodetector, and also enters the photodiode built to the surface of the photometric ball, and is recorded by the photodetector of the illuminator. As well as the output signal of the photodetector of the photometer - the signal of the measuring channel, the output signal of the photodetector of the illuminator, which is proportional to the radiation flux of the LED, is fed to the input of the MIMS for further processing. In this case, the output signal supplied to the MIMS from the illuminator forms a reference channel designed to register the light flux from the radiation source, to control the radiation parameters and compensate for the influence on the measurement accuracy of those factors that are caused by the peculiarity of the LED operation in pulsed mode.
Используемый в предлагаемом изобретении импульсный режим включения источника светового излучения позволяет увеличить динамический диапазон измерения фотометра при сохранении заданной погрешности измерения. Однако флуктуации амплитуды и длительности импульсного светового потока обуславливают нестабильность результатов измерений. Внесенный в конструкцию фотометра опорный канал отслеживает флуктуации излучения источника в осветителе, и на основании данных об импульсном излучении вводится поправка в показания измерительного канала в виде поправочного коэффициента, что обеспечивает повышение достоверности измерений и стабильность работы фотометра.Used in the present invention, the pulsed mode of inclusion of the light radiation source allows you to increase the dynamic range of the photometer while maintaining the specified measurement error. However, fluctuations in the amplitude and duration of the pulsed light flux cause instability of the measurement results. The reference channel introduced into the design of the photometer monitors fluctuations of the source radiation in the illuminator, and based on the data on pulsed radiation, a correction is introduced into the readings of the measuring channel in the form of a correction factor, which ensures an increase in the reliability of measurements and the stability of the photometer.
Поправочный коэффициент определяется как отношение напряжения на выходе фотоприемного устройства осветителя, полученного в режиме «холостой пробы», к напряжению на выходе этого же устройства в режиме измерения, и для коэффициента пропускания раствора исследуемого вещества Т справедливо выражение:The correction factor is defined as the ratio of the voltage at the output of the photodetector of the illuminator obtained in the "blank test" mode to the voltage at the output of the same device in the measurement mode, and for the transmittance of the solution of the test substance T, the expression is true:
где:Where:
U1 и U1x - напряжение на выходе фотоприемного устройства фотометра в режиме измерения и в режиме «холостой пробы» соответственно;U 1 and U 1x - voltage at the output of the photodetector of the photometer in the measurement mode and in the "blank test" mode, respectively;
kп - поправочный коэффициент, определяемый соотношением:k p - correction factor determined by the ratio:
где:Where:
U2 и U2х - напряжение на выходе фотоприемного устройства осветителя, формирующего опорный канал, в режиме измерения и в режиме «холостой пробы» соответственно. Измерение коэффициентов пропускания, оптических плотностей растворов веществ, а также измерение концентрации веществ в растворах производится фотометром в том диапазоне длин волн источника излучения - светодиода, в который входит аналитическая линия излучения исследуемого вещества. Для предлагаемого фотометра с шаровым осветителем спектральный диапазон излучения осветителя должен находиться в пределах от 400 нм до 980 нм. Излучение осветителя должно иметь узкую спектральную полосу шириной до 10 нм. Один или несколько линейных размеров светящегося тела источника излучения должны находиться в пределах от 0,003-0,006 диаметра фотометрического шара осветителя. При этом фотометрический шар осветителя имеет отверстия с установленными в них источниками, для которых должно выполняться следующее условие:U 2 and U 2х are the voltage at the output of the photodetector of the illuminator forming the reference channel in the measurement mode and in the “blank test” mode, respectively. The transmission coefficients, the optical densities of the solutions of substances, as well as the concentration of substances in the solutions are measured by a photometer in the wavelength range of the radiation source — the LED, which includes the analytical radiation line of the substance under study. For the proposed photometer with a ball illuminator, the spectral emission range of the illuminator should be in the range from 400 nm to 980 nm. The radiation of the illuminator should have a narrow spectral band up to 10 nm wide. One or more linear dimensions of the luminous body of the radiation source should be in the range from 0.003-0.006 of the diameter of the photometric ball of the illuminator. In this case, the photometric ball of the illuminator has holes with sources installed in them, for which the following condition must be fulfilled:
где:Where:
Sш - площадь внутренней поверхности фотометрического шара осветителя;S W - the area of the inner surface of the photometric ball of the illuminator;
So - площадь отверстий на внутренней поверхности фотометрического шара осветителя;S o - the area of the openings on the inner surface of the integrating sphere illuminator;
ρ - коэффициент отражения внутренней поверхности фотометрического шара осветителя.ρ is the reflection coefficient of the inner surface of the photometric ball of the illuminator.
Использование в устройстве предлагаемого фотометра осветителя в виде фотометрического шара, имеющего:Use in the device of the proposed photometer illuminator in the form of a photometric ball having:
- несколько удовлетворяющих условию (3) сквозных отверстий, в которых установлены:- several through-holes satisfying condition (3) in which are installed:
- светодиоды - источники световых импульсов, имеющие линейные размеры в пределах 0,003-0,006 диаметра фотометрического шара, работающие в импульсном режиме, испускающие близкое к монохроматическому излучение с длиной волны в интервале от 400 нм до 980 нм и имеющие узкую спектральную полосу шириной до 10 нм;- LEDs - sources of light pulses having linear dimensions within the range of 0.003-0.006 of the diameter of the photometric ball, operating in a pulsed mode, emitting close to monochromatic radiation with a wavelength in the range from 400 nm to 980 nm and having a narrow spectral band up to 10 nm wide;
- фотодиод фотоприемного устройства, формирующего опорный канал, обеспечивающий контроль параметров импульсного излучения светодиодов и компенсацию влияния флуктуации источника света, рассчитанную с помощью поправочного коэффициента (2);- a photodiode of the photodetector forming the reference channel, providing control of the parameters of the pulsed radiation of the LEDs and compensation for the influence of fluctuations in the light source, calculated using the correction factor (2);
- шторка, размещенная перед фотодиодом и предотвращающая попадание на его чувствительную поверхность прямых лучей от источников излучения - светодиодов;- a curtain placed in front of the photodiode and preventing direct rays from radiation sources - light emitting diodes - getting onto its sensitive surface;
- выходное отверстие, находящееся на оси оптической системы линз фотометра и размещенное на внутренней поверхности фотометрического шара так, что прямые лучи от источников излучения в шаре не попадают в это отверстие, а также использование МИВС, управляющей параметрами световых импульсов и обрабатывающей данные фотоприемных устройств фотометра и осветителя с целью компенсации влияния флуктуаций световых импульсов на результаты измерений, позволяют повысить точность измерения, снизить порог чувствительности, обеспечить стабильность и воспроизводимость результатов измерения, а также упростить конструкцию устройства, исключив потребность в сменяемых вручную светофильтрах при проведении измерения.- an output hole located on the axis of the optical system of the photometer lenses and placed on the inner surface of the photometric ball so that direct rays from radiation sources in the ball do not fall into this hole, as well as the use of the MIMS, which controls the parameters of the light pulses and processes the data of the photodetector devices of the photometer and illuminator in order to compensate for the influence of fluctuations of light pulses on the measurement results, can improve the measurement accuracy, reduce the sensitivity threshold, ensure stability and reproducibility of the measurement results, as well as to simplify the design of the device, eliminating the need for manually replaceable filters during the measurement.
Фотометр с шаровым осветителем представлен на чертеже, где изображена его принципиальная схема.A photometer with a ball illuminator is shown in the drawing, which shows its circuit diagram.
Фотометр включает осветитель 1 в виде фотометрического шара, содержащего несколько отверстий с установленными в них источниками излучения - светодиодами 2, фотодиодом 3 фотоприемного устройства осветителя 4, установленную перед фотодиодом 3 шторку 5 и выходное отверстие 6. Осветитель 1 через выходное отверстие 6 связан с установленными на одной оптической оси с оптической системой линз 7, кюветным отделением 8, в котором размещается кювета 9 с исследуемым веществом или «холостая проба», и фотоприемным устройством фотометра 10. Фотоприемное устройство фотометра 10, установленное в измерительном канале прибора, и фотоприемное устройство осветителя 4, формирующее опорный канал прибора, связаны с МИВС 11, выполняющей функции управления осветителем 1, а также обработки, передачи и отображения измерительной и сопутствующей информации.The photometer includes a
Фотометр с шаровым осветителем работает следующим образом. Осветитель 1 от включенного источника световых импульсов - светодиода 2 - формирует световой поток, который воспринимается фотодиодом 3 и проходит через выходное отверстие 6 в направлении оптической системы линз 7, оптическая ось которой совмещена с оптической осью кюветы 9, установленной в кюветном отделении 8. Прошедший через кювету 9 световой поток, величина которого зависит от состава раствора в кювете и количества вещества в растворе, фокусируется на чувствительной площадке фотоприемного устройства 10. Электрический сигнал измерительного канала от фотоприемного устройства 10, пропорциональный интенсивности светового потока, прошедшего через кювету 9, поступает на вход МИВС 11. Одновременно электрический сигнал опорного канала от фотоприемного устройства 4, пропорциональный интенсивности светового потока, сформированного в осветителе 1 при излучении светодиодом 2 светового импульса, также поступает на вход МИВС 11. Электрические сигналы измерительного и опорного каналов фотометра обрабатываются МИВС 11, и результаты измерения отображаются ею.A photometer with a ball illuminator operates as follows. The
Результатом реализации заявленного технического решения является фотометр с опорным каналом и осветителем, выполненным в виде фотометрического шара, характеризуемый:The result of the implementation of the claimed technical solution is a photometer with a reference channel and a illuminator made in the form of a photometric ball, characterized by:
- более высокой точностью измерения, увеличенной на 10%;- higher measurement accuracy increased by 10%;
- более низким порогом чувствительности, сниженным в 10-15 раз;- lower threshold of sensitivity, reduced by 10-15 times;
- улучшенными характеристиками результатов измерений;- improved characteristics of the measurement results;
- стабильностью и воспроизводимостью;- stability and reproducibility;
- отсутствием дополнительных ручных операций в процессе измерений;- lack of additional manual operations in the measurement process;
- меньшей длительностью процесса измерения, сокращенной на 20%.- shorter duration of the measurement process, reduced by 20%.
Предложенное техническое решение реализовано в выпускаемых малогабаритных аналитических приборах. Их технические характеристики полностью удовлетворяют функциональным требованиям и назначению малогабаритного концентрационного фотометра.The proposed technical solution is implemented in manufactured small-sized analytical instruments. Their technical characteristics fully satisfy the functional requirements and purpose of the small-sized concentration photometer.
Claims (2)
где:
Sш - площадь внутренней поверхности фотометрического шара осветителя;
Sо - площадь отверстий на внутренней поверхности фотометрического шара осветителя;
ρ - коэффициент отражения внутренней поверхности фотометрического шара осветителя.1. A photometer with a ball illuminator, including a illuminator, an optical lens system, a cuvette compartment, in which a cuvette with a solution of the test substance is placed, a photodetector, a microprocessor computing system, characterized in that the illuminator is made in the form of a photometric ball having a diffusely reflecting inner surface, several through holes with built-in sources of light pulses - LEDs having linear dimensions in the range of 0.003-0.006 diameter of the photometric ball, and photo an iodine that forms the reference channel of the photodetector of the illuminator, a shutter placed in front of the photodiode and an output opening whose axis coincides with the axis of the optical system of the photometer lenses, and direct rays from the radiation sources - LEDs - do not fall into this hole, while the area of the inner surface of the ball and the total area the holes of the ball with the radiation sources installed in them are in the ratio:
Where:
S W - the area of the inner surface of the photometric ball of the illuminator;
S about - the area of the holes on the inner surface of the photometric ball of the illuminator;
ρ is the reflection coefficient of the inner surface of the photometric ball of the illuminator.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014153709/28A RU2581429C1 (en) | 2014-12-30 | 2014-12-30 | Photometer device with ball illuminator |
| EA201501022A EA029989B1 (en) | 2014-12-30 | 2015-11-12 | Photometer device with ball illuminator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014153709/28A RU2581429C1 (en) | 2014-12-30 | 2014-12-30 | Photometer device with ball illuminator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2581429C1 true RU2581429C1 (en) | 2016-04-20 |
Family
ID=56194813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014153709/28A RU2581429C1 (en) | 2014-12-30 | 2014-12-30 | Photometer device with ball illuminator |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA029989B1 (en) |
| RU (1) | RU2581429C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU212524U1 (en) * | 2022-03-29 | 2022-07-28 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Suspension absorbance meter |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1435953A1 (en) * | 1986-07-14 | 1988-11-07 | Тбилисское Научно-Производственное Объединение "Аналитприбор" | Photometer |
| RU91761U1 (en) * | 2009-11-03 | 2010-02-27 | Государственное Научное Учреждение "Институт Физики Имени Б.И. Степанова Национальной Академии Наук Беларуси" | REFERENCE DEVICE FOR TRANSFER OF THE SIZE OF THE UNITS OF COORDINATES OF COLOR OF SELF-LIGHTING OBJECTS |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1158760A1 (en) * | 2000-05-26 | 2001-11-28 | GRETAG IMAGING Trading AG | Photographic image acquisition device using leds |
| JP3925301B2 (en) * | 2001-07-12 | 2007-06-06 | コニカミノルタセンシング株式会社 | Spectral characteristic measuring apparatus and wavelength shift correction method for spectral sensitivity of the same |
| US7929142B2 (en) * | 2007-09-25 | 2011-04-19 | Microsoft Corporation | Photodiode-based bi-directional reflectance distribution function (BRDF) measurement |
-
2014
- 2014-12-30 RU RU2014153709/28A patent/RU2581429C1/en active
-
2015
- 2015-11-12 EA EA201501022A patent/EA029989B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1435953A1 (en) * | 1986-07-14 | 1988-11-07 | Тбилисское Научно-Производственное Объединение "Аналитприбор" | Photometer |
| RU91761U1 (en) * | 2009-11-03 | 2010-02-27 | Государственное Научное Учреждение "Институт Физики Имени Б.И. Степанова Национальной Академии Наук Беларуси" | REFERENCE DEVICE FOR TRANSFER OF THE SIZE OF THE UNITS OF COORDINATES OF COLOR OF SELF-LIGHTING OBJECTS |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU212524U1 (en) * | 2022-03-29 | 2022-07-28 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Suspension absorbance meter |
| RU213616U1 (en) * | 2022-06-27 | 2022-09-19 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н.Туполева" | PHOTOMETER |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA029989B1 (en) | 2018-06-29 |
| EA201501022A1 (en) | 2016-07-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4178917A (en) | Method and system for non-invasive detection of zinc protoporphyrin in erythrocytes | |
| RU2730366C2 (en) | Analytical system and method for determining hemoglobin parameters in whole blood | |
| JP5575355B2 (en) | UV protection effect evaluation device | |
| US4945250A (en) | Optical read head for immunoassay instrument | |
| JP4536754B2 (en) | Spectrophotometer and liquid chromatography | |
| JP2017134089A5 (en) | Sensing system | |
| US9322756B2 (en) | Nondispersive infrared micro-optics sensor for blood alcohol concentration measurements | |
| CN108351304A (en) | Water Test Kits | |
| JP2005536713A (en) | Apparatus and method for testing liquid properties | |
| JP6413759B2 (en) | Optical analyzer | |
| US4977325A (en) | Optical read system and immunoassay method | |
| JP2011013167A (en) | Spectrofluorometer and sample cell | |
| JP7057926B1 (en) | Fluorescence measuring device | |
| JP5134862B2 (en) | Analysis equipment | |
| CN111624176B (en) | Turbidity measuring method and turbidity meter | |
| JPH11511557A (en) | Method and apparatus for characterizing a specimen under ambient light | |
| CN111103247A (en) | Ultraviolet-visible spectrophotometer | |
| CN106092968A (en) | Optical detection apparatus and method | |
| JP2010515046A (en) | Spectroscopic measurement | |
| RU2581429C1 (en) | Photometer device with ball illuminator | |
| JP7205190B2 (en) | Optical measuring instrument | |
| JP2022519845A (en) | Sample analysis methods, analyzers and computer programs | |
| US20130100450A1 (en) | Apparatus for determining optical density of liquid sample and optical waveguide thereof | |
| JPH09264845A (en) | Absorptiometer | |
| RU2320980C1 (en) | Method and device for spectral analysis and determination of concentration of components of turbid matter |