SU1170289A1 - Фотометр - Google Patents

Abstract

ФОТОМЕТР, содержащий измерительный канал, включающий источник свата и последовательно расположенные по ходу излучени  светоделительньй-элемент , электромеханический модул тор с модулирующим диском с прозрачными и непрозрачными секторами, светосоединительный элемент и изме- . рительный фотоприемник, канал синхронизации , включающий два источника синхронизирующего излучени , каждый из которых оптически св зан с приемником синхронизирующего излучени , и соединенный с приемниками синхронизирующего излучени  и измерительнымфотоприемником двухтактный фазовый детектор, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени ,стабильности показаний и упрощени  конструкции, непрозрачные секторы модулирующего диска выполнены с вырезами, расположенными симметрично относиттельно оси каждого сектора, причем каждый из вырезов вьшолнен.в виде участка кольца, внешний радиус S которого равен радиусу модулирующего (Л диска, внутренний радиус меньше внешнего на величину диаметра пучка синхронизирующего излучени , а угловой размер выреза превышает угловой размер пучка измер емого излучени .

Description

ю

00

сс

//

(иг. 1 Изобретение относитс  к области а паратуры дл  физико-химических измерений и может быть использовано дл  анализа веществ в различных производствах химической, нефтехимической , пищевой и других отраслей промьшшенности . Цель изобретени  - повьшение точности измерени , стабильности показаний , и упрощение конструкции, На фиг.1 приведена .оптико-электронна  схема фотометра; на фиг.2 форма вьтолнени  моделирующего диска на фиг.3 - Осциллограмма сигналов. Фотометр (фиг.1) содержит источник излучени  1, приемник 2 излучени , зеркала 3 и 4, электромеханичес кий модул тор 5 светового потока с моделирующим диском 6, двухтактный фазочувствительный детектор 7с клю чами 8 и схемой 9 управлени  и двум  источниками 10 и приемниками 11 синхронизирующего потока, оптически клин 12, светофильтры 13 и 14, пред варительный усилитель 15 с разделительным конденсатором 16, усилитель мощности 17, реверсивный электродви гатель 18 и шкалу 19. Зеркала 3 и-4, светофильтры 13 и 14 и электромеханический модул тор 5 установлены последовательно по пу ти потока излучени  между источника ми 1 и приемником 2 излучени . Модулирующий диск 6, источники 10 и приемники 11 синхронизирующих потоков расположены симметрично относительно осей измер емых потоков Излу чени  так (см. фиг..2), что на приемник 2 излучени  попеременно попада только один из измер емых потоков, а соответствующий синхронизирующий поток при этом перекрыт. Выход приемника 2 через последовательно вклю ченные предварительный усилитель 15 ключи 8 двухтактного фазовдго детектора 7 и усилитель мощности 17 св  зан с управл ющей обмоткой реверсив ного электродвигател  18. 1 . Фотометр работает следующм образом . Поток излучени  от источника 1 раздел етс  с помощью зеркал 3 и 4 на два потока: опорный (на фиг.1 верхний) и рабочий- (нижний). Оба п тока проход т соответственно через светофильтр 13 или, 14, моделируютс  диском бис помощью зеркал 3 и 4 св д тс  на приемник 2 излучени . Моелирующий диск 6 модул тора 5 расположен симметрично относительно осей световых пучков так, что на приемник 2 излучени  попеременно попадает только один из потоков излучени : опорньй или рабочий. С приемника излучени  электрический сигнал, пропорциональный потокам излучени , попадает -на предварительньй усилитель 15, где с помощью разделительного конденсатора 16 выдел етс  только переменна  составл юща  напр жени  сигнала, пропорциональна  разности двух потоков излучени . Усиленн 1й по напр жению сигнал с предварительног о усилител  подаетс  на двухтактный фазочувствительный детектор 7, электронные ключи 8 которого управл ютс  схемой 9 управлени  в такт с прохож ,цением опорного или рабочего сигнала . Это достигаетс  тем, что источники 10 и приемники 11 синхронизирующих потоков схемы 9 управлени  расположены на одной пр мой, соедин ющей ось модул тора и центры потоков излучени , как показано на фиг.2. Переменное напр жение, форма которого приведена на фиг. 3, выпр мл етс  фазочувствительным детектором, и посто нное напр жение поступает на усилитель мощности 17 и реверсивный электродвигатель 18. Электродвигатель 18 в зависимости от фазы (пол рности) посто нного напр жени  с выхода фазового детектора перемещает оптический клин 12 в такое положение (увеличива  или уменьша  поток), при котором рабочий поток станет равным опорному и, следовательно-, напр жение на выхЬде фазового детектора станет равным нулю. Работа фазового детектора синхронизирована с положением моделирующего диска относительно окон, пропускающих световые потоки, а следовательно , и с фазой переменного напр жени  сигнала. Благодар  вырезам в непрозрачных секторах фазовый детектор пропускает область только экстремальных значений сигнала, а область перехода фазы нап з жени  сигнала через нуль исключаетс . Действительно, например, при смещении центра моделирующего диска изза неточной начальной установки или в процессе эксплуатации из положени  О в положение 0 (фиг.2) угол 0 между образующими, проход щими через центры сечений светокых пучков, уике отличаетс  от угла 02 между образующими сектора. При этом распределение во времени интенсивностей падаюищх на приемник потоков радиации искажаетс , как показано на фиг.За. В результате на выходе приемника даже при равенстве интесивностей потоков (оптическа  система уравновешена) об разуетс  электрический фон (например , по форме, соответствующей фиг. 3 б). Если бы при этом длительность импульса управлени  плечом фазового детектора бьша равна полупериоду сигнала 1, то .через фазоный детектор прошли бы нечеткие гармоники электрического фона и создали бы на его нарузке эквивалентный сигнал помехи, который фотометр отработал бы как полезный сигнал. Однако благодар  наличию вырезов (как показано на фиг, 2) длительность импульса управлени  плечом фазового детектора Tj меньше полупериода Т и прохождеСечени  санхр. nomof

Сечени  изм.

oS rnoffoB

Фиг. 2 94 ние электрического фона значительно снижа:тг . Размер выреза определ ет Т - т, врем  L между по влением сигнала 2 той или инор фазы и открыванием соответс1дующего плеча фазового детектора, Врем  н 1 должно быт) не менее Ulитeльнocти элМ трического фона. При этом почти полност1 ю ислючаетс  вли ние как технологической неточ сости установки оси моделирующего диска и источников и ггриемников синхронизирующего излучени , так и их смещени  п процессе эксплуатации. Исключение элементов регулировки положени  электромеханическсчм модул тора, источников и приемникоп синхронизирующего излучени  позно.и от упростить конструкцию фотометра. Использование изобретени  позволит пов1.1сить точность измерени  путем снижени  случайной составл ющей погрешности и увемшчить пргм  стабил1 )Т1ой работы фотометра.

a

Claims (1)

1. ФОТОМЕТР, содержащий измерительный канал, включающий источник света и последовательно расположенные по ходу излучения светоделительный элемент, электромеханический модулятор с модулирующим диском с прозрачными и непрозрачными секторами, светосоединительный элемент и изме- . рительный фотоприемник, канал синхронизации, включающий два источника синхронизирующего излучения, каждый из которых оптически связан с приемником синхронизирующего излучения, и соединенный с приемниками синхронизирующего излучения и измерительнымфотоприемником двухтактный фазовый детектор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения,стабильности показаний и упрощения конструкции, непрозрачные секторы модулирующего диска выполнены с вырезами, расположенными симметрично относиттельно оси каждого сектора, причем каждый из вырезов выполнен.в виде участка кольца, внешний радиус которого равен радиусу модулирующего диска, внутренний радиус меньше внешнего на величину диаметра пучка синхронизирующего излучения, а угловой размер выреза превышает угловой размер пучка измеряемого излучения.

   1 1170289