SE190819C1 - - Google Patents

Description

Uppfinnare: M H Pelavin Prioritet begdrd tram den 3 juli 1961 (USA) Uppfinningen hanfor sig till analys- och registreringsapparater och narmare bestamt till kontrollsystemet i en apparat for kvantitativ matning och registrering av resultat erhallna vid analys av de spektra, som utsandas av en i en brannare inford substans, allt i andamal att kvantitativt bestamma ett element i substansen.

Den registrerande spektralfotometern enligt uppfinningen kan anvandas for kvantitativ analys av olika vatskor med avseende pa en eller flera substanser dari, exempelvis, men utan begransning dartill, analys av blodserum med avseende pa natrium och/eller kaHum. Vid sadan analys sattes litiumklorid eller en annan, ldmplig substans till provet av blodserum, for att man skall erhalla ett prov innehallande en standard eller referens. Nan provet, som innehaller litiumktorid, infores i brannarens laga, erhalles kvantitativ bestamning av exempelvis natrium genom overforing av spektralljuset, som svarar mot spektrallinjen fOr natrium, till en ljuskanslig anordning eller ljusdetektor for astadkommande av en elektrisk strain, vans styrka ãr proportionell till mangden av namnda spektralljus och samtidigt overfOres spektralljuset, som motsvarar spektrallinjen for litium till en annan ljuskanslig anordning, sa att man en-hailer en en annan stromstyrka, som fir proportionell till mangden av sistnamnda spektralljus. En registreringsapparat, som regleras av en differensmatbrygga (null-type balance current ratio system) av noll-typ, registrerar fiirhallandet mellan strommarna som ett matt for den i blodserumet ingaende natriummangden.

I en apparat av ovan angivet slag uppsta ibland falska maxima och minima i registreringen av spektralanalysen av provet pa grund av lagans »butler», som interfererar med registreringarnas riktiga avlasning. Enligt hu vudandamalet med uppfinningen ar apparatens matbrygga forsedd med medel, som eliminerar effekten av namnda »butler», sa att den erhallna registreringen har fa am nagra ails falska maxima och minima.

Uppfinningens andamal, kannetecken och fordelar torde klart framga av foljande beskrivning av den for narvarande foredragna utforingsformen under hfinvisning till bifogade ritning. I fig. 1 visas ett kopplingssehema och en sehematisk vy av en spektralanalys- och registreringsfotometer, varmed sattet och apparaten enligt uppfinningen askadliggores. 1 fig. 2 visas spektralanalyskurvor, som anvfindas vid forklaring av apparaten enligt fig. 1.

Den registrerade spektralfotometern 10 omfattar en spektralbrannare 12 och en registreringsapparat 14, som styres av differensmatbryggan 16. Spektralljus motsvarande spektrallinj en fOr det element, som skall analyseras, 8verfores till den ljuskansliga anordningen eller detektorn 18 och spektralljus svarande mot spektrallinj en for den i provet inforda, interna standarden, overfores till den ljuskansliga anordningen eller detektorn 20. Ett filter 22 dr anordnat i ljusets bana fran lagan F till detektorn 18 och endast ljus, som svarar mot det for analys avsedda elementets spektrallinje passerar genom detta filter. Mellan. detektorn 20 och lagan ar ett filter 24 anordnat och genom detta passerar endast ljus, som svarar mot standardelementets spektrallinje. De ljuskansliga anordningarna utgoras lampligen av fotokonduktiva celler av kadmiumsulfid, vilka aro valkanda anordningar och som i&e behova beskrivas narmare. Pd var och en av de fotosensitiva anordningarna är en reglerad, konstant spanning fran shornkallan 26 patryckt och den darav i var och en av de ljuskansliga anordningarnas krets orsakade striimmen ar proportionell till det 2— — spektralljus, som instralas i resp. anordning.

I kretsen med den ljuskansliga anordningen 18 ingar ett motstand 28 och en kapacitans 30 och i den. ljuskansliga anordningens 20 krets ingar ett motstand 32 och en variabel kapacitans 31. Enligt uppfinningen är kapacitansen 31, sasom narmare skall forklaras har nedan, installd pa ett varde, som eliminerar effekten av falska maxima och minima I strOmmarna i de ljuskansliga kretsarna, vilka upptrada till foljd av brannarens drift och resultera i falska maxima och minima i diagrammet 36, som av pennan 40 i registreringsapparaten 14 skrives pa papperet 38. Motstanden 28 och 32 anya..ndas for att minska kondensatorernas 30 och 34 storlek till praktiska matt. I den ljuskansliga anordningens 18 krets finnes ett belastningsmotstand 42 med en glidkontakt 44. Potentiometern 46 är forbunden med den ljuslansliga anordningens 20 krets via ledningarna 48 och 50.

Atgarder aro vidtagna f Sr neutralisation av motstandsforandringarna i de ljuskansliga anordningarna 18 och 20 pa grund av variationer i omgivningens temperatur. Narmare bestamt avtar motstandet hos de ljuskansliga anordningarna med Skning av ljuset, for vilket anordningarna utsattas, men motstandet okas med stigande temperatur. Den omgivande temperaturens effekt pa anordningens motstand upphaves med hjalp av termistorer 52 och 51 i serie med anordningarna 18 resp. 20, temperaturutjamnande fOrhallande dartill. Termistorerna 52 och 54 aro, om sã erfordras, utrustade med utjamnande motstand 56 resp. 58 i shunt med namnda termistorer for att harrnoniera med eller reducera skillnaderna i temperaturmotstandskarakteristiken hos termistorn och dess motsvarande ljusltansliga anordning.

Registreringsanordningen 14 Sr av den valkanda, sjalvbalanserande glidtradstypen, sasom ovan angivits. Den rorliga kontakten 60 pa potentiometern. 46 Sr forskjutbar i overensstammelse med pennan 40$ registreringsanordningen och bada aro forbundna med muttern 62, som fares utefter gangorna pa den roterande staven 64, som drives av en tvafasmotor 66. Givetvis fasthalles muttern 62 gentemot rotation och staven 64 fasthalles gentemot forskjutning i sin langdriktning, sa att nar den vrides av motorn 66 flyttas mutter. 62 utefter staven for balanserande manovrering av kontakten 60 och darmed samtidigt skeende forflyttning av pennan 40, varigenom kurvan 36 ritas pa papperet 38.

Sasom Sr valkant far fackmannen pa. omradet varierar strommen genom anordningen pa grund av den ljuskansliga anordningens 18 gensvar pa spektralljuset och det uppstar en strom genom motstandet 42, som ger upphov till ett spanningsfall Over namnda mot-stand, och en del av denna spanning till- Hires via kontakten 44 och ledningen 68 till en omformare 70. Pa samma satt varierar strommen genom anordningen p0. grund av den ljuskansliga anordningens 20 gensvar pS spektralljuset och det uppstar en strom genom motstandet 32 och glidtradspotentiometern 46 i registreringsanordningen och det bar beaktas, att namnda glidtrad Sr forbunden med kretsen for den. ljuskansliga anordningen for den interna standarden. Kontakten 60 ph glidtradspotentiometern. 46 Sr forbunden med omformaren 70 via ledningen 72, sa att spanningsskillnaden mellan kontakten 60 och kontakten 44 patryckes omformaren. Denna forandrar likstromsspanningen till en vaxelstromsspanning och vaxelstromsspanningen p0. omformarens utgangssida patryckes transformatorn 74, forstarkes av forstarkaren 76 och patryckes lindningen 78 pa tvafasmotorn 66. Den andra lindningen tvafasmotorn matas med vaxelstrom fran en stromkalla 82. Motor. 66 arbetar i beroende av spanningsdifferensen mellan kontakterna 60 och 44 och driver kontakten 60 pa potentiometern for balans av systemet, vid vilken punkt det icke patryckes flagon spanning pa. omformaren 70. Pennans 40 rorelse under balanseringsoperationen medfor en registrering pa papperet, vilken utgor forhallandet mellan de ljuskansliga anordningarnas gensvar och utgor ett matt fill'. elementmangden i den analyserade substansen.

Den »buller»-eliminerande effekten av kapacitansen 34 kan bast forklaras under hanvisaing till fig. 2, i vilken visas en starkt forstorad del av en kurva 84 erhallen vid spektralanalys av ett prov med avseende pa enbart litium, och en kurva 86 i samma skala som kurvan 84, erhallen vid spektralanalys av ett prov exempelvis med avseende pa en-hart natrium. Dessa kurvor kunna erhallas genom att apparaten laires »single-endech i motsats till »double-ended». Med det sistnamnda uttrycket avses att bade litium- och natriumhalten i provet samtidigt bestammes och jamforas med varandra.

Den ljuskansliga anordningen, som paverkas av litiumhalten i provet Sr shuntkopplad och beledsagande, icke-ljuskansliga elektriska anordningar aro insatta i stallet for att astadkomma en strom for referenssidan, som omfattar glidtraden 40 for reglering av registreringsanordningens verkan, nar anordningen Wires »single-endeth, sO. att det bildas en kurva 86, som representerar natriumhalten i provet utan nagon inverkan frail litiumhalten. FOr att erhalla kurvan 84 for litiumhalten anvandes vid >> single-ended» manovrering av registreringsanordningen, en icke-ljuskanslig, elektrisk anordning for att astadkonnma en strain for referenssidan och provsidan av kretsen gores kanslig for litiums spektralljus. I hada fallen visar registreringsanordningen forhallandet mellan spektral- —3 ljusen frail provet och en fixerad spanning som fir ersatt i referenssidan av kretsen. Engl. »single-ended» och »double-ended» drift av en spektralfotometer aro valkanda och i oeh for sig joke utgora nh.gon del av uppfinning- en, fir det OverflOdigt att ingh. pa flagon ytterligare beskrivning.

En granskning av kurvorna 84 och 86 ger vid handen, att »bullret» som orsakar maxi- ma 88 och minima 90 ph kurvorna, vilka re- presentera en vaxelstromsvariation i det genomsnittliga likstromsvardet ph den strain, som flyter genom kretsen for den ljuskansliga anordningen 18 resp. 20. Effekten av des- sa vaxelstromsmaximum-maximumvariationer kunna reduceras eller helt elimineras genom injustering av kapacitansens 34 varde, sh att forhallandet mellan vaxelstromsmaximamaximavardet och det genomsnittliga likstromsvardet hos de strommar, som ga genom resp. kretsar i de ljuskansliga anordningarna aro samma och likuande variationer darigenom elimineras i de resulterande kurvorna, som astadkommas av registreringsanordningen under analysen, nar apparaten kores »double-ended». Narmare bestamt har, sasom antydes i fig. 2, kapacitansen 34 instfillts pa ett varde, varigenom forhallandet mellan vaxelstromsmaxima-maximavardet 6, for litiumkurvan 84, till det genomsnittliga likstromsvardet 63 är 9,52 %. For natriumkurvan 86 ãr forhallandet mellan vaxelstromsmaximum-maximumvardet 5 till det genomsnittliga likstromsvardet 52,5 aven g,52 %, sd att forhallandena mellan vaxelstromsmaximum-maximumvardet och det genomsnittliga liks Lromsvardet for hada kurvorna aro samma och effekten av »bullret» frfin brannaren elimineras under normal »double-ended» analys med apparaten och registreringen av analysen joke omfattar falska maxima och minima.

Ehuru apparaten beskrivits med en variabel kapacitans 34, Or det givet, att flagon av kapacitanserna 30 eller 34 kan eras justerbar och den andra kapacitansen kan ha ett fixerat varde. En av kapacitanserna 30 eller 34 kan varieras sa, att forhallandet mellan vaxelstromsmaximum-maximumvarde och det genomsnittliga likstromsvardet for varje kurva är samma. Det är ocksh klart, att bada kapacitanserna 30 och 34 kunna vara fixerade och att ett av dem kan forses med en utjfimningskapacitans fOr uppniende av det riktiga kapacitansvardet for att erhalla samma forhallanden for hada kurvorna.

Claims (3)

Patentansprak:

1. Registrerande flamspektrofotometerapparat for spektralanalys av en vatska, vilken innehaller dels en substans, som skall bestam. mas, dels en intern standard, vilken apparat omfhttar en spektrallagbrannare (12), en registreringsanordning (14) och en differensmatbrygga innehallande en ljuskanslig anordning (18) for mottagning av det spektralljus, som svarar mot den namnda substansen och generering av en forsta strom, och en annan ljuskanslig anordning (20) for mottagning av det spektralljus, som svarar mot den interna standarden och generering av en andra strain, varvid registreringsanordningen 5.r inrattad att paverkas av differensmatbryggan i motsvarighet till forhallandet mellan de bkda strommarna, kanneteeknad av att stramkretsen f Or den ena ljuskansliga anordningen (20) innefattar ett installbart kapacitansorgan (34) for eliminering av effekten av falska maxima och minima i de bada strommarna, vilka skulle orsaka falska maxima och minima i det diagram, som framstalles av registreringsanordningen.

2. Apparat enligt patentanspraket 1, Untietecknad av att kapaeitansorganet (34) ar sâ att forhallandet av skillnaden mellan vaxelstromsmaximum och -minimum till det genomsnittliga likstromsvardet i den forsta strommen iir samma som motsvarande forhallande for den andra strommen.

3. Apparat enligt patentanspraket 1 eller 2, kannetecknad av att var och en av de ljuskunsliga anordningarna (18, 20) ãr forbunden med termistorer (52, 54) for neutralisering av den effekt pa de ljuskansliga anordningarna, som utovas av variationer i omgivningen s temperatur. Anforda publikationer: Patentskrifter 'ran USA 2 843007, 3 031 915.