SU1366922A1 - Nephelometer - Google Patents
Nephelometer Download PDFInfo
- Publication number
- SU1366922A1 SU1366922A1 SU853918862A SU3918862A SU1366922A1 SU 1366922 A1 SU1366922 A1 SU 1366922A1 SU 853918862 A SU853918862 A SU 853918862A SU 3918862 A SU3918862 A SU 3918862A SU 1366922 A1 SU1366922 A1 SU 1366922A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- optical
- radiation
- photodetector
- channels
- photodetectors
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N21/49—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
- G01N21/51—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid inside a container, e.g. in an ampoule
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области фотометрических измерений и может быть использовано в химической промышленности дл контрол мутной среды. Изобретение позвол ет увеличить точность нефелометрического контрол дисперсных сред за счет исключени погрешностей , обусловленных нелинейностью фотоприемников при сохранении высокой частоты коммутации каналов. Дл этого рабоча камера (РК) 5 установлена до пересечени оптических каналов, формируемых линзами 3 и 4, а в месте пе- ресече.ни оптических каналов установлен оптический ослабитель 14. Источники излучени 1 и 2 попеременно включаютс схемой управлени 15. В первый полупериод Измерени излучение от источника 1, прошедшее через РК, ослаб- л етс ослабителем 14 и попадает на фотоприемник 13, одновременно излучение , рассе нное в РК, попадает на фотоприемник 12. Во второй полупериод излучение от источника 2, прошедшее СЛThe invention relates to the field of photometric measurements and can be used in the chemical industry to control a turbid environment. The invention makes it possible to increase the accuracy of nephelometric control of disperse media by eliminating errors caused by the non-linearity of photodetectors while maintaining a high channel switching frequency. For this, the working chamber (RK) 5 is installed before the intersection of the optical channels formed by lenses 3 and 4, and an optical attenuator 14 is installed at the intersection of the optical channels. The radiation sources 1 and 2 are alternately switched on by the control circuit 15. In the first half-period the radiation from source 1 transmitted through the RC is attenuated by the attenuator 14 and hits the photodetector 13, while the radiation scattered in the Republic of Kazakhstan simultaneously hits the photodetector 12. In the second half-period, the radiation from the source 2 passed the SL
Description
3 f 3 f
I ,1вI, 1c
::
00 о00 about
О5 СОO5 CO
ю Yu
ттттttt
через РК и ослабленное ослабителем 14, попадает на фотоприемник 12, одновременно излучение, рассе нное в РК, попадает на фотоприемник 13. Сигналы с фотоприемников раздел ютс схемой разделени сигналов 1б и обрабатываютс в вычислительном устройстве 17. 1 ил.through the RC and attenuated by the attenuator 14, enters the photodetector 12, while the radiation scattered in the RC enters the photodetector 13. The signals from the photoreceivers are separated by a signal separation circuit 1b and processed in a computer 17. 1 sludge.
1one
Изобретение относитс к технике фотометрических измерений и может быть использовано в химической про- мьшшенности дл контрол мутной среды , например дл контрол загр знений горюче-смазочных материалов в услови х повышенной взрывоопасности, а также в химико-фотографической про- мьшшенности дл контрол процесса осаждени твердой фазы.The invention relates to a technique of photometric measurements and can be used in chemical industry to control turbid media, for example, to monitor contaminants of combustible and lubricating materials in conditions of increased explosive hazard, as well as in chemical-photographic industry to control the process of solid phase deposition. .
Цель изобретени - повышение точности измерений.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy.
На чертеже приведена функциональна схема нефелометра.The drawing shows a functional diagram of a nephelometer.
Нефелометр содержит.управл емые источники 1 и 2 излучени , в качестве которых могут быть использованы све- тодиоды, расположенные по ходу излучени от источников излучени линзы 3 и 4, формирующие первый и второй оптические каналы, оси которых пересекаютс в одной точке, рабочую камеру 5 со светопропусканлцими. окнами 6-9, установленные против выходных окон 8 и 9 линзы 10 и 11 дл сбрра рассе нного в камере излучени на фотоприемники 12 и 13 с усилител ми, установленные во втором и в первом оптических каналах, оптический ослабитель 14, установленный в месте пересечени первого и второго оптических каналов, систему обработки сигналов с фотоприемников, включающую устройство 15 управлени , блок 16 разделени сигналов и вычислительное устройство 17, причем управл емые источники света подключены к первому выходу устройства 15 управлени , второй выход которого соединен с блоком 16 . разделени сигналов, сигнальные входы которого подключены к выходам фотоприемников 12 и 13 с усилител ми, а выходы блока разделени сигналов подсоединены к входам вычислительногоThe nephelometer contains controlled sources 1 and 2 of radiation, which can be used as light-emitting diodes located along the course of radiation from radiation sources of lenses 3 and 4, forming the first and second optical channels whose axes intersect at one point, the working chamber 5 with svetopropuskantsimi. windows 6-9 installed against output windows 8 and 9 of lenses 10 and 11 to collect radiation scattered in the chamber to photo detectors 12 and 13 with amplifiers installed in the second and first optical channels, optical attenuator 14 installed at the intersection of the first and the second optical channels, the signal processing system from the photodetectors, including the control device 15, the signal separation unit 16 and the computing device 17, the controlled light sources being connected to the first output of the control device 15, the second output of which Wow is connected to block 16. signal separation, the signal inputs of which are connected to the outputs of photodetectors 12 and 13 with amplifiers, and the outputs of the signal separation unit are connected to the inputs of the computational
устройства, выход которого вл етс выходом нефелометра.a device whose output is a nephelometer output.
. В качестве оптического ослабител 14 может быть использован оптический 5 клин или диафрагма, или система из двух скрещенных пол риза -оров, или люба друга оптическа система, позвол юща ослабл ть лучистый поток.. As an optical attenuator 14, an optical 5 wedge or diaphragm, or a system of two crossed polarisations, or any other optical system, can be used to attenuate the radiant flux.
Нефелометр работает следующим 0 образом.The nephelometer works in the following 0 way.
Источники 1 и 2 излучени попеременно включаютс схемой 15 управлени . В первьй полупериод измерени лучистый поток от источника 1 излуче-. ни , формируемый линзой 3, проходит через окно 6 рабочей камеры, рабочую камеру 5 с исследуемой средой, окно ,8, оптический ослабитель 14 и попадает на фотоприемник 13. Сигнал, про- 0 порциональный световому потоку, пос- тупает на первый сигнальный вход схемы 16 разделени сигналов.The radiation sources 1 and 2 are alternately switched on by the control circuit 15. In the first half period of measurement, the radiant flux from the source 1 is radiation. neither, formed by the lens 3, passes through the window 6 of the working chamber, the working chamber 5 with the test medium, window 8, optical attenuator 14 and enters the photodetector 13. The signal, which is proportional to the luminous flux, arrives at the first signal input of the circuit 16 separation of signals.
Одновременно рассе нньй средой световой поток через окно 8 рабочей камеры фокусируетс линзой 10 на фо- топриемник 12, сигнал с которого поступает на второй сигнальньй вход схемы 16 разделени сигналов.At the same time, the light flux through the window 8 of the working chamber scattered by the medium is focused by the lens 10 onto the photo receiver 2, the signal from which is fed to the second signal input of the signal separation circuit 16.
Под действием управл ющего сигнала 0 со схемы 15 управлени на первом и третьем выходах схемы разделени сигналов формируютс напр же ни , равные поданным йа вход сигналам. Данные напр жени сохран ютс на выходах схе- 5 мы разделени сигналов на второй полупериод измерени .Under the action of the control signal 0, the control circuit 15 at the first and third outputs of the signal separation circuit are formed in a direction equal to the signals fed to the input. The voltage data is stored at the outputs of the signal separation circuit 5 for the second half period of measurement.
Во врем второго полупериода измерени источник 1 схемой 15 управлени выключаетс , а источник 2 включаетс . 0 Лучистый поток от источника 2 излу- 1 чени , формируемый линзой 4, проходит через окно 7 рабочей камеры, рабочую камеру 5 с исследуемой средой, окно 9, оптический ослабитель 14 и попадает на фотоприемник 12. Сигнал, пропорциональный световому потоку, посту- R(B) пает на второй вход схемы 16 разделени сигналов.During the second half period of measurement, source 1 of control circuit 15 is turned off, and source 2 is turned on. 0 The radiant flux from the radiation source 2, formed by the lens 4, passes through the window 7 of the working chamber, the working chamber 5 with the test medium, window 9, optical attenuator 14 and hits the photodetector 12. The signal is proportional to the light flux, post-R (B) is fed to the second input of the signal separation circuit 16.
Одновременно рассе нный средой све-с товой поток через окно 9 рабочей камеры фокусируетс линзой на фотоприемник 13, сигнал с которого поступает на первьй сигнальный вход схемы 16 разделени сигналов. . юAt the same time, the light flux diffused by the medium through the window 9 of the working chamber is focused by a lens onto a photodetector 13, the signal from which is fed to the first signal input of the signal separation circuit 16. . Yu
Под действием управл емого сигнала Т(В) со схемы 15 управлени на втором и четвертом выходах схемы разделени сигналов формируютс напр жени , равные поданным на сигнальные входы бло- 15 ка разделени сигналам. Данные напр жени на втором и четвертом выходах сохран ютс на врем следующего цикла измерени .Т,jT,, Т,Under the action of the controlled signal T (B), the voltage from the control circuit 15 at the second and fourth outputs of the signal separation circuit is equal to the signals applied to the signal inputs of the separation unit 15. The voltage data at the second and fourth outputs is stored for the time of the next measurement cycle. T, jT, T,
Таким образом, на выходе блока раз-го Т„ делени сигналов присутствуют следующие сигналы: U и - сигналы с фотоприемников 12 и 13 при включенном источнике 1 излучени и ufj и Грассе ние среды в пер вом канале в направле нии на фотоприемник 12, в силу симметричности схемы измерени равное рассе нию среды во втором канале в нап равлении на фотоприемник 13;Thus, at the output of the unit T-dividing the signals, the following signals are present: U and are signals from the photodetectors 12 and 13 with the radiation source 1 turned on and ufj and medium scattering in the first channel in the direction of the photodetector 12, due to the symmetry of the measurement circuit equal to the scattering of the medium in the second channel in the direction of the photodetector 13;
пропускание среды в первом канале, в силу симметричности схемы измерени равное пропусканию среды во втором канале; измер емый параметр (мутность среды);transmission of the medium in the first channel, due to the symmetry of the measurement circuit equal to the transmission of the medium in the second channel; measured parameter (turbidity of the medium);
ослdonkey
пропускани окон 6, 7, 8 и 9;passing windows 6, 7, 8, and 9;
пропускание.ослабител 14.Transmission. Weakness 14.
Использу выражени (2)-(5).дл сигналы с фотоприемников 12 и 13 при 25 сигнала U, согласно схеме обработки включенном источнике 2 излучени . Эти сигналов (1), получают выражение сигналы подаютс на вход вычислительного устройства 17, осуществл ющего следующий алгоритм обработки сигна30Using expressions (2) - (5) .dl signals from photodetectors 12 and 13 at 25 signals U, according to the processing circuit of the switched on radiation source 2. These signals (1) receive the expression signals are fed to the input of the computing device 17, which implements the following signal processing algorithm 30
не зависит от интенсивностей источников излучени и от загр знени окон рабочей камеры. В силу нелинейности фотоприемников результат зависит от 35 чувствительности фотоприемников. Однако подобрав пропускание ослабител does not depend on the intensity of the radiation sources and on the contamination of the windows of the working chamber. Due to the nonlinearity of the photodetectors, the result depends on the sensitivity of the photodetectors. However picking up the transmittance attenuator
и s«(2iis,5 1 RL(2)and s «(2iis, 5 1 RL (2)
(6)(6)
лов:fishing:
иand
у«112 ,at “112,
гg
4four
и,, иГз and ,, iGz
s,i(,p- ,;) тч/1)s, i (, p-,;) tch / 1)
Таким образом, результат измерени Thus, the measurement result
(1)(one)
где и - результат измерени .where and is the measurement result.
Использу законы ослаблени светаUsing the laws of light attenuation
средой, дл сигналов U,medium for U signals,
иand
жени : wives:
ufi, и;эufi, and; e
5 МОЖНО записать следующие выра- 1и :5 You can write the following expressions:
Ф з,(ср;) Т, Та-К(;1)з F s, (cf.) T, Ta-K (; 1) s
(Ф(F
иand
«Р S,,"P S ,,
(2(2
)-т.) -t.
т,- тф)t, tf)
(2) J(3)(2) J (3)
14 таким, чтобы интенсивности пр мо прошедшего на фотоприем и рассе нного излучений были равны Ф, «i 40 Рчг , i fs сравнивают чувствительности фотоприемников ) 14 in such a way that the intensities directly transmitted to the photoreceiver and scattered radiation are equal to Ф, «i 40 Рчг, i fs compare the sensitivity of the photodetectors)
.и,, Ф 8,(Ф„).Т,. Тд. т(/5) T.MJC) 9 s,,K)-T,-T,.R(p) (5).i ,, Ф 8, (Ф „). Т ,. Td. t (/ 5) T.MJC) 9 s ,, K) -T, -T, .R (p) (5)
де 5,г(Р) ,5,(Ф) - чувствительности фотоприемникрв 12 и 13 дл потока излучений ,de 5, g (P), 5, (F) - sensitivity of photodetectors 12 and 13 for the radiation flux,
потоки излучени от источников 1 и 2, попавшие на фотоприемник 12; 13 потоки излучени от radiation fluxes from sources 1 and 2 that fell on the photodetector 12; 13 radiation fluxes from
источников 1 и 2, попавшие на фотоприемник 13;.Isources 1 and 2, trapped on the photodetector 13; .I
I 2.I 2.
, Р - потоки излучений от источников 1 и 2 излучени : , Р - radiation fluxes from radiation sources 1 and 2:
1 one
рассе ние среды в первом канале в направлении на фотоприемник 12, в силу симметричности схемы измерени равное рассе нию среды во втором канале в направлении на фотоприемник 13;scattering of the medium in the first channel in the direction of the photodetector 12, due to the symmetry of the measurement circuit equal to the scattering of the medium in the second channel in the direction of the photodetector 13;
пропускание среды в первом канале, в силу симметричности схемы измерени равное пропусканию среды во втором канале; измер емый параметр (мутность среды);transmission of the medium in the first channel, due to the symmetry of the measurement circuit equal to the transmission of the medium in the second channel; measured parameter (turbidity of the medium);
ослdonkey
Использу выражени (2)-(5).дл сигнала U, согласно схеме обработки сигналов (1), получают выражение Using expressions (2) - (5). The signal U, according to the signal processing circuit (1), is given by
и s«(2iis,5 1 RL(2)and s «(2iis, 5 1 RL (2)
(6)(6)
s,i(,p- ,;) тч/1)s, i (, p-,;) tch / 1)
Таким образом, результат измерени Thus, the measurement result
14 таким, чтобы интенсивности пр мо прошедшего на фотоприем и рассе нного излучений были равны Ф, «i 40 Рчг , i fs сравнивают чувствительности фотоприемников ) 14 in such a way that the intensities directly transmitted to the photoreceiver and scattered radiation are equal to Ф, «i 40 Рчг, i fs compare the sensitivity of the photodetectors)
,), s,,(p,;) s,,(cp.t). / ,), s ,, (p ,;) s ,, (cp.t). /
Как следует из выражени (6), результат измерени при этом не зависит 45 от чувствительностей фотоприемников:As follows from expression (6), the measurement result does not depend 45 on the sensitivity of the photodetectors:
1one
и - К and - K
Т (|3) T (| 3)
(7)(7)
К -;- - посто нна прибора.K -; - - constant of the device.
5050
ОСАWASP
Изобретение позвол ет исключить погрешность, обусловленную нелинейностью фотоприемников , и повысить точность измерений.The invention makes it possible to eliminate the error due to the nonlinearity of the photodetectors, and to improve the measurement accuracy.
55 Форму л а изобретени 55 Formula of invention
Нефелометр, содержащий первый и второй источники излучени , соединённые со схемой юс управлени , располо5 13669226A nephelometer containing the first and second radiation sources, connected to the control circuit, is located 5 13669226
женные по ходу излучени оптическиетемами формировани первого и второгоoptically formed formations of the first and second
системы формировани первого и второ-оптических каналов и точкой пересего оптических каналов, оси которыхчени осей этих каналов, при этом вthe system for forming the first and second optical channels and the point of the second optical channels, the axes of which are the axes of these channels,
пересекаютс в одной точке, рабочуюточке пересечени осей каналов устакамеру дл исследуемой среды, первыйновлен оптический ослабитель, а междуintersect at one point, the working point of the intersection of the axes of the channels to the set chamber for the medium under investigation, first the optical attenuator, and between
и второй фотоприемники, расположенныерабочей камерой и фотоприемникамиand the second photodetectors located by the working camera and photodetectors
в первом и втором оптических каналах,введены оптическа система сбора наin the first and second optical channels, the optical collection system on
соединенные с системой обработки сиг-второй фотоприемник излучени , рас- налов, соединенной со схемой управле-iо се нного исследуемой средой в первомconnected to the processing system of the sig-second photodetector of radiation, the rails connected to the controlled-io circuit of the test medium in the first
ни , отличающийс тем,канале, и оптическа система сбораNor, characterized by the channel and optical collection system
что, с целью повышени точности изме-на первый фотоприемник излучени ,that, in order to improve the accuracy of the measurement of the first photodetector of radiation,
рений, рабоча камера установлена врассе нного исследуемой средой воrhenium, the working chamber is installed in the medium in question
обоих каналах между оптическими сие-втором канале.both channels between these optical-second channel.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853918862A SU1366922A1 (en) | 1985-05-15 | 1985-05-15 | Nephelometer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853918862A SU1366922A1 (en) | 1985-05-15 | 1985-05-15 | Nephelometer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1366922A1 true SU1366922A1 (en) | 1988-01-15 |
Family
ID=21185523
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853918862A SU1366922A1 (en) | 1985-05-15 | 1985-05-15 | Nephelometer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1366922A1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0567231A2 (en) * | 1992-04-24 | 1993-10-27 | Becton, Dickinson and Company | Methods and apparatus for detecting biological activities in a specimen |
EP0567230A2 (en) * | 1992-04-24 | 1993-10-27 | Becton, Dickinson and Company | Methods and apparatus for detecting microorganisms in blood culture vials |
US5416581A (en) * | 1992-06-02 | 1995-05-16 | Zullig Ag | Device and process for measuring solid concentrations in liquids |
US6315955B1 (en) | 1995-04-06 | 2001-11-13 | Delaval International A.B. | Method and apparatus for quantitative particle determination in fluids |
RU2471175C1 (en) * | 2011-08-04 | 2012-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Method of determining turbidity of medium |
-
1985
- 1985-05-15 SU SU853918862A patent/SU1366922A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
За вка GB № 1448687, кл. G 01 N 21/22, опублик. 1965. Патент US.№ 3775013, кл. G 01 N 21/06, 1973. * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0567231A2 (en) * | 1992-04-24 | 1993-10-27 | Becton, Dickinson and Company | Methods and apparatus for detecting biological activities in a specimen |
EP0567230A2 (en) * | 1992-04-24 | 1993-10-27 | Becton, Dickinson and Company | Methods and apparatus for detecting microorganisms in blood culture vials |
EP0567231A3 (en) * | 1992-04-24 | 1995-04-12 | Becton Dickinson Co | Methods and apparatus for detecting biological activities in a specimen. |
EP0567230A3 (en) * | 1992-04-24 | 1995-04-26 | Becton Dickinson Co | Methods and apparatus for detecting microorganisms in blood culture vials. |
US5416581A (en) * | 1992-06-02 | 1995-05-16 | Zullig Ag | Device and process for measuring solid concentrations in liquids |
US6315955B1 (en) | 1995-04-06 | 2001-11-13 | Delaval International A.B. | Method and apparatus for quantitative particle determination in fluids |
RU2471175C1 (en) * | 2011-08-04 | 2012-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Method of determining turbidity of medium |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO148761B (en) | APPARATUS FOR CONTINUOUS QUANTITATIVE DETECTION OF OIL IN WATER | |
GB1485428A (en) | Fluid analysers | |
SU1366922A1 (en) | Nephelometer | |
SE439544B (en) | PROCEDURE AND DEVICE FOR DETERMINING A INGREDIENT IN A MEDIUM | |
SU1062573A1 (en) | Non-phelometric measuring method | |
RU2059228C1 (en) | Device for defectoscopic checking of optically transparent crystals | |
JPS60129645A (en) | Gas concentration measuring apparatus | |
SU1233644A1 (en) | Double-beam gas analyzer | |
SU855409A1 (en) | Photometer | |
RU2035717C1 (en) | Correlation gas analyzer | |
SU1495691A1 (en) | Nephelometric analyser | |
SU1226075A1 (en) | Scanning detector of optical radiation source | |
RU1396744C (en) | Method and device for gas correlation analysis | |
SU1223093A1 (en) | Optical meter of dust concentration | |
SU1343309A1 (en) | Photometric analyzer | |
SU873762A2 (en) | Photoelectric device for measuring sizes and concentration of aerosol particles | |
RU95108004A (en) | Fiber-optical device for emergency alarm | |
RU28252U1 (en) | DEVICE FOR DETERMINING OIL CONCENTRATION IN WATER | |
SU1716403A1 (en) | Photometer | |
SU1318860A1 (en) | Device for diagnostic checking of plasma by light diffusion method | |
JPS57196137A (en) | Measuring device for photo luminescence intensity | |
SU211825A1 (en) | PHOTOELECTRIC DEVICE FOR RESEARCH | |
SU1236323A1 (en) | Photometer | |
SU1362947A1 (en) | Logarithmic photometer | |
SU1453184A1 (en) | Photometric petroleum consistency meter |