SU1163158A1 - Устройство дл фотометрического анализа - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОТОМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА, содержащее фотоэлектрический анализатор, имеющий оптически св занные источник излучени , кюветвое отделение и фотоприемник, подключенный через фотоэлектрическ1|й усилитель к аналого-цифровому преобразователю , а также переключатель работа калибровка , соединенный с блоком управлени , счетчик, блок установки кода эталонной величины, схему управлени  и блок индикации, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , в-него введены посто нное запоминающее устройство , блок установки кода измеренной эталонной величины, мультиплексор, депшфратор, процессор, тактовый генератор , схема е-инхронизадии, блок подготовки исследуемой пробы продукта, блок перемещени  пробы через кюветное отделение, причем выходы посто нного запоминающего устройства подключены к блоку управлени , к блокам установки кода эталонной величины и кода измеренной эталонной величины, к управл ющим и к информационным входам мультиплексора, к которым также подключены блоки установки кода эталонной величины и кода измеренной . эталонной величины и выход аналогоцифрового преобразовател , выход мультиплексора через последовательно соединенные дешифратор и схему управлени  подключен к входам управлени  процессора, к выходу которого под (Л ключен блок индикации, выход блока управлени  подключен к тактовому генератору , выход которого соединен с входом счетчика, BMxofSfii счетчика подключены к адресным входам посто нного запоминающего устройства, выход схе- . мы синхронизации подключен к аналогоЭд цифровому преобразователю, счетчику, 0 блоку управлени , а вход - к блоку перемещени  пробы, вход которого соединен с блоком подготовки исследуеУ1 DO мой пробы продукта, а выход соединен с кюветным отделением фотоэлектрического анализатора.

Description

Известно устройство дл  фотометрического анализа, содержащее опти чески св занные источник излучени , кюветное отделение и фотоприемник, к выходу которого подключены усилитель и аналого-цифрова  измерительнал схема с индикатором ij ,

Однако устройство не обеспечивает измерени  оптической плотности с высокой точностью.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности  вл етс  устройство дл  фотометрического анализа содержащее фотоэлектрический анализатор , включающий оптически св занные источник излучени , кюветное отделение и фотоприемник, подключенный через фотоэлектрический усилитель к аналого-цифровому преобразователю, а также переключатель работа -калибровка , соединенный с блоком управлени , счетчик-блок установки кода эталонного уровн , схему управлени  и блок индикации 21, ,

Однако известное устройство обладает недостаточной точностью измерений , св занной с нелинейностью характеристик фотоэлектрических анализаторов .

Цель изобретени  - повьпаение точности измерени  устройства.

Указанна  цель достигаетс  тем, 4to в устройство дл  фотометрического анализа, содержащее фотоэлектрический анализатор, имек ций оптически св занные источник излучени , кю- ветное отделение и фотоприемник,подключенный через фотоэлектрический усилитель к аналого-цифровому преобразователю , а также переключатель работа - калибровка, соединенный с блокам упр.авлени , счетчик, блок установки кода эталонной величины, схему управлени  и блок индикации, введены посто нное запоминающее устройство , блок установки кода измеренной эталонной величины, мультиплексор, дешифратор, процессор, тактовый генератор , схема синхронизации, блок подготовки исследуемой пробы продукта , блок перемещени  пробы через кю ветное отделение, причем выходы посто нного запоминающего устройства подключены к блоку управлени , к блокам установки коДа эталонной величины и кода измеренной эталонной величины, к управл ющим и к информационным входам мультиплексора, к которым также подключены блоки установки кода эталонной величины и кода измеренной эталонной величины и выход аналого-цифрового преобразовател , выход мультиплексора через последовательно соединенные дешифратор и схему управлени  подключен к входам управлени  процессора, к выходу которого подключен блок индикации, выход блока управлени  подключен к тактовому генератору, выход которого соединен с входом счетчика,выходы которого подключены к адресным входам посто нного запоминающего устройства, выход схемы синхронизации подключен к аналого-цифровому преобразователю, счетчику , блоку управлени , а вход - к блоку перемещени  пробы, вход которого соединен с блоком подготовки ис- следуемой пробы продукта, а выход соединен с кюветным отделением фотоэлектрического анализатора.

На чертеже представлена блоксхема устройства дл  фотометрического анализа,

Устройство содержит фотоэлектрический анализатор I, содержащий оптически св занные источник 2 излучени , кюветное отделение 3, фотоприемник 4 подключенный через фотоэлектрический усилитель 5 к аналого-цифровому преобразователю 6, а также переключатель работа - калибровка 7, подключенный к блоку 8 управлени , счетчик 9, блок 10 установки кода эталонной величины , схему 11 управлени  и блок 12 индикации.

Посто нное запоминающее устройство 13 подключено к блоку установки кода эталонной величины, блоку 14 установки кода измеренной эталонной величины и к мультиплексору 15. Мультиплексор через дешифратор 16 и схему 11 управлени  подключен к процессору 17. Выход блока управлени  подключен к тактовому .генератору 18. Схема 19 синхронизации подключена к аналогоцифровому преобразователю, счетчику, блоку управлени . Блок 20 перемещени пробы соединен с блоком 21 подготовки исследуемой пробы продукта.

Устройство работает следующим образом .

Перед началом анализа, например, определени  состава продукта, производитс  калибровка устройства. Дл  этого берут две пробы с известным процентным содержанием состава. Эти 31 величины устанавливаютс  с помощью блока 10 установки кода эталонной величины. Блок установки кода эталонной величины представл ет собой, например, программные переключатели с возможностью набора любого числа. При этом переключатель работа - калибровка 7 находитс  в положении Калибровка. С помощью сигнала Запуск включаетс  блок 21 подготовки пробы, который обеспечивает дозирование и перемещение пробы. Из блока 21 подготовки пробы, исследуемый раствор поступает с помощью блока 20 перемещени  пробы в кю ветное отделение 3 фотоэлектрического ан.ализатора 1. Источник 2 излуче- ии , в качестве которого используетс , например, светодиод, излучает свет в определенном спектральном диа пазоне, например в видимой части света. Фотоприемник 4, в качестве которого используетс , например, фотодиод , выдел ет сигнал, величина ко торого зависит ст оптических свойств раствора. Изменение оптических -СВОЙСТВ раствора приводит к изменени освещенности фотодиода. Сигнал с выхода фотоприемника 4 усиливаетс  фотоэлектрическим усилителем 5 и подаетс  на аналого-цифровой преобразо ватель 6, При прохождении исследуемой пробы через кюветное отделение 3 с помощью схемы 19 синхронизации включаетс  аналого-цифровой преобразователь , счетчик 9 устанавливаетс  в нулевое положение и блок 8 управг лени  сигналом со cxei.,c.i 19 синхронизации включает тактовый генератор 18 с выхода которого последовательность импульсов поступает на вход счетчика 9, Счетчик 9 управл ет работой посто нного запоминающего устройства 13, в котором записана программа работы устройства в кодах. Посто нное запоминающее устройства 13 управл ет работой мультиплексора 15 таким образом, что на его вы ходе последовательно по вл ютс  коды с выхода аналого-цифрового преобразовател  6, С помощью дешифратора 16 и схемы 1} управлени  коды с выхода аналого-цифрового преобразовател  занос тс  в процессор 17, В качестве процессора 17 может использоватьс , например, процессор микрокалькул то;ра , К выходу процессора 17 подклю584 чей блок 12 индикации,.который показывает число в дес тичной .системе счислен:; , эквивалентн а выходе аналого-цифрового оразовател  6 Пос. э нное запоминающее устройство 13 вырабатывает сигнал останова , которьй через блок 8 управлени  выключает тактовый генератор 18, Число, которое высвечиваетс  блоком 12 индикации, заноситс  в блок 14 установки кода измеренной эталонной величины, который представл ет собой программные переключатели с возможностью набора любого числа. На этом этап калибровки устройства заканчиваетс  и устройство готово к измерени м . Дл  проведени  измерений переключатель работа - калибровка переводитс  в положение работа. После включени  сигнала Запуск исследуема  проба с неизвестным процентным содержанием состава через блок 21 подготовки пробы и блок 20 перемещени  пробы поступает в кюветное отделение фотоэлектрического анализатора 1 , Аналхэговый сигнал на выходе фотоэлектрического анализатора 1 усиливаетс  фотоэлектрическим усилителем 5 и подаетс  на аналого-цифровой преобразователь 6, I При прохождении исследуемой пробы через кюветное отделение 3 схема 19 синхронизации включает аналого-цифровой преобразователь 6, счетчик 9 устанавливаетс  в нулевое положение и через блок 8 управлени  со схемы 19 синхронизации включаетс  тактовый генератор 18, и устройство начинает работать. Посто нное запоминающее устройство 13 управл ет работой мультиплексора 15 таким образом, что ил его выходе последовательно по вл ютс  коды с выхода аналого-цифрового преобразовател  6, с блока 10 установки кода эталонной величины, с блока 14 установки кода измеренной эталонной величины и с выхода посто нного запоминающего устройства 13.. В посто нном запоминающем устройстве 13 записаны коды, последовательность ко- тЬрых управл ет работой профессора и микрокалькул тора, и производитс  вычисление функции X, где X - процентное содержание исследуемой пробы. Состав продукта, например процентое содержание белка в молоке, опреел етс  путем фотометрировани  раствора , оптическа  плотность которого 51 зависит от концентрации белка вмолоке . На выходе посто нного эапоминакицего устройства 13 вырабатываетс  сигнал останова и через блок 8 управлени  выклю4аетс  тактовый генератор 18, Результаты вычислений отоб ражаютс  блоком 12 индикации, В зависимости от параметров исследуемого вещества закон Бугера-Лам берт а-Бэра может нарушатьс , и функци  преобразовани  будет принимать те или иные нелинейные зависимости. Большинство функциональных зависимос .. тей, которыми обладают фотометрические анализаторы, можно аппроксимировать монотонными однозначными функци ми , такими, как например Y al , Y а+Ъх, Y a+ln Ъх и т,д. Дл  примера осуществление, предложенного устройства рассматриваетс  в случае применени  фотоэлектрического анализатора с нелинейной функцией преобразовател  вида Y а1 где )( - процентное содержание компо нента вещества в исследуемой пробе,например,процентное со держание белка в молоке; Y выходна  величина, т,е, значение исследуемой пробы,полученное на выходе фотоэлект рического преобразовател ; а,Ъ - параметры градуировочной характеристики . Функци  (1) отражает закон Бугера Ламберта-Бэра и характерна дл  зависимости поглощени  света от концентрации . Так как функци  (l) имеет три неизвестные величины, а именно измер е 86 . мую величину X, а также коэффициенты аи Ъ, то путем рещени  трех уравнений Y аГ , Y, , относительно X получим следующее выражение ( 2) ,(Х2-Х,)епЧ/Ч, где Х и Х - известные процентные содержани  компонентов в исследуемых пробах (например, процентное содержание белка в молоке в эталонных пробах ), т,е., коды эталонных величин, записанных в блоке 10; - значени , получаемые на выходе фотоэлектрического преобразовател  при исследовании эталонных проб, т,е, коды измерений эталонных величин, записанных в блоке 1А, Реща  уравнение (2) относительно X, получим процентное содержание исследуемого продукта. Процессор микрокалькул тора имеет большой набор функций, с помощью которых можно проводить линеаризацию любой нелинейной зависимости. Благодар  введению дополнительно посто нного запоминающего устройства блока установки кода измеренной эталонной величины, мультиплексора, дешифратора , тактового генератора, процессора , счетчика, схемы синхронизации , блока подготовки исследуемой пробы продукта и блока перемещени  пробы позволит повысить точность измерени  при практически любой функциональной характеристике преобразовател .

J

ilJr

npoSa

21 - За пуск

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОТОМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА, содержащее фотоэлектрический анализатор, имеющий оптически связанные источник излучения, кюветное отделение и фотоприемник, подключенный через фотоэлектрический усилитель к аналого-цифровому преобразователю, а также переключатель работа калибровка, соединенный с блоком управления, счетчик, блок установки кода эталонной величины, схему управления и блок индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в-него введены постоянное запоминающее устройство, блок установки кода измеренной эталонной величины, мультиплексор, дешифратор, процессор, тактовый генератор, схема синхронизации, блок под готовки исследуемой пробы продукта, блок перемещения пробы через кюветное отделение, причем выходы постоянного запоминающего устройства подключены к блоку управления, к блокам установки кода эталонной величины и кода измеренной эталонной величины, к управляющим и к информационным вхо дам мультиплексора, к которым также подключены блоки установки кода эталонной величины и кода измеренной . эталонной величины и выход аналогоцифрового преобразователя, выход мультиплексора через последовательно соединенные дешифратор и схему управления подключен к входам управления процессора, к выходу которого подключен блок индикации, выход блока управления подключен к тактовому генератору, выход которого соединен с входом счетчика, выходы счетчика подключены к адресным входам постоянного запоминающего устройства, выход схемы синхронизации подключен к аналогоцифровому преобразователю, счетчику, блоку управления, а вход - к блоку перемещения пробы, вход которого соединен с блоком подготовки исследуемой пробы продукта, а выход соединен с кюветным отделением фотоэлектричес—