SU1395959A1 - Фотометр - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к приборостроению , а именно к фотометрам, и может быть использовано в спектральных приборах . Цель - повышение точности измерени  оптических характеристик исследуемого образца. Темновой сигнал эталонного тракта подаетс  на схему управлени  величиной опорного напр жени , а темновой сигнал исследуемого тракта поступает на схему регистрации, вход щую в состав электронного узла. Дл  устранени  погрешности, вызванной неидентичностью характеристик оптических элементов, вход щих в тракты, модул тор выполн етс  в виде цилиндра, состо щего из двух св занных осесим- метричных емкостей с помещенными в них эталонным и измерительным образцами, причем эти емкости разделены двум  осесимметричными непрозрачными сектор а.мп, а ось вращени  моду.ч тора располагаетс  параллельно пучку излучени . Фого.метр конструктивно выполнен в виде двух узлов: оптико-механического и электронного. Оптико-механический узел включает источник света и модул тор. При вращении модул тора емкости поочередно облучаютс  источником света. 1з,учение, пропюдшее через образцы, попадает на вход фотопреобразовател , который совместно с ком.мута- тором, ключом, дифференциальным усилителем , источником опорного напр жени  и регистрирующим ) стройством объединен в электронный узел. С выхода фотопреобразовател  импульсы напр жени  подаютс  на коммутатор и ключ. На вы.чоде комму.- татора импульсы раздел ютс  на три последовательности: эталонный и измерительный сигналы и темновой сигнал эталонного канала. Управл емый темповым сигналом эталонного канала источник опорного напр жени  и дифференциальный усилитель управл ют коэффициентом усилени  фотопреобразовател , поддержива  эталонный сигнал на посто нном уровне. Измерительнь Й сигнал с выхода коммутатора и темновой сигнал измерительного канала с выхода ключа поступают на вход1)| схемы регистра- lUiii 3 ил. (О (Л со со ел со СП со

Description

Изобретение относитс  к приборостроению , а именно к фотометрам, и может быть использовано в спектральных приборах , например, дл  определени  химического состава веществ.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени .

На фиг. 1 представлена блок-схема фотометра; на фиг. 2 - временные диаграммы электрических сигналов на выходах фотопреобразовател , трехканального элек- трического коммутатора и электронного ключа; на фиг. 3 - схема модул тора.

Фотометр включает в себ  источник 1 света, модул тор 2, фотопреобразователь 3 с регулируемым коэффициентом усилени , трехканальный электрический коммутатор 4, электронный ключ 5, дифференциальный усилитель 6, регистрирующее устройство 7, источник 8 опорного напр жени .

Источник 1 света оптически св зан через модул тор 2 с фотопреобразователем 3, выход фотопреобразовател  3 подключен к входу трехканального электрического коммутатора 4 и входу электронного ключа 5, работа которых синхронизирована с модул тором 2. Первый выход трехканального электрического коммутатора 4 подключен к первому входу дифференциального усилител  6, второй выход трехканального электрического коммутатора 4 подключен к первому входу регистрирующего устройства 7, а третий выход через источ- ник 8 опорного напр жени  подключен к второму входу дифференциального усилител  6, выход которого подключен к управл ющему входу фотопреобразовател  3. Выход электронного ключа 5 подключен к второму входу регистрирующего устройства 7.

Фотометр работает следующим образом.

Источник 1 света освещает модул тор 2, состо щий из двух прозрачных емкостей, разделенных непрозрачными секторами. При вращении модул тора источник 1 света поочередно облучает емкости с эталонным и измер емым образцами. Поток излучени , прощедщий емкости с образцами, поочередно попадает на вход фотопреобразовател  3. С выхода фотопреобразовател  3 снимаетс  последовательность электрических импульсов (фиг. 2), амплитуды которых пропорциональны коэффициентам пропускани  эталонного и измерительного образцов, с учетом наложени  темновых сигналов ,Uj)ii и UDS , обусловленных рассе нным излучением

Фот + Uo Us + UPS

.„+и

PR.

U

Uc,

полезные сигналы, измер емого и эталонного образцов; чувствительность фотопреоб- 55 разовател  3;

интенсивность источника i света;

т и т, - коэффициенты пропускани  измер емого и эталонного образцов .

Указанна  последовательность импульсов поступает на вход трехканального электрического коммутатора 4 и электронного ключа 5, работа которых синхронизирована с движением модул тора 2. С первого выхода трехканального электрического коммутатора 4 сигнал UOK + UR поступает на первый вход дифференциального усилител  6. С третьего выхода трехканального электрического коммутатора 4 темновой сигнал эталонного канала Up«. поступает на вход источника 8 опорного напр жени  (Ео), формиру  на его выходе напр жение ЕО -(- UDR. , которое подаетс  на второй вход дифференциального усилител  6. С выхода последнего сигнал AU Ко (Up. + UpR.)- - (En -j- UOR.) (Uft-Eo) KO поступает на управл ющий вход фотопреобразовател  3. В результате действи  отрицательной обратной св зи при ког ффициенте усилени  дифференциального усилител  6 ) AU/KO- O и Ц. Eo const, что обеспечивает независи.мость результатов измерени  от Фо, Кф . Сигнал Uos + Us с второго выхода трехканального коммутатора 4 поступает на первый вход регистрирующего устройства 7, на второй вход которого подаетс  темновой сигнал Ups с выхода электронного ключа 5. Таким образом регистрируетс  величина (Us + U0S ) - UPS Us, пропорциональна  коэффициенту пропускани  Tj измер емого образца.

Фотометр конструктивно выполнен в виде оптико-механического и электронного узлов. Оптико-механический узел включает источник 1 света и модул тор 2. Источник 1 света выбираетс  из услови  необходимого спектрального диапазона и требуемой мощности потока излучени  (глобар, ртутна  лампа и др.)- Модул тор 2 конструктивно выполнен в виде полого цилиндра, ось вращени  которого расположена параллельно оси светового потока. Цилиндр разделен плоскостью, проход щей через ось вращени  на два отделени  (емкости), в которые помещаютс  эталонный и измер емый образцы . Со стороны модул тора 2 емкости с образцами поочередно облучаютс  источником I света. Частота вращени  выбираетс  в зависимости от требуемой частоты модул ции светового потока. Фотопреобразователь 3, трехканальный электрический коммутатор 4, электронный ключ 5, дифференциальный усилитель 6, источник 8 опорного напр жени  и регистрирующ.ее устройство 7 объединены в электронный узел.

Данный фотометр позвол ет по сравнению с известным повысить точность измерени  оптических характеристик исследуемых образцов за счет устранени  погрешностей,

вызванных различием оптических характеристик элементов эталонного и измерительного трактов (зеркал, призм, светоделителей и др.) и за счет раздельной компенсации темнового сигнала в эталонном и измерительном каналах.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Фотометр, содержащий последовательно установленные источник света, модул тор, фотопреобразователь с регулируемым коэффициентом усилени , выход которого подключен к входу трехканального электрического коммутатора, первый выход которого подключен к первому входу дифференциального усилител , второй выход подключен к первому входу регистрирующего

   устройства, третий выход через источник опорного напр жени  подключен к второму входу дифференциального усилител , выход которого подключен к управл ющему входу

   фотопреобразовател , отличающийс  тем, что, с целью повыщени  точности измерени , в него введен электронный ключ, к входу электронного ключа подключен выход фотопреобразовател , выход электронного ключа подключен к второ.му входу регистрирующего устройства, а модул тор выполнен в виде полого цилиндра, ось вращени  которого параллельна оси светового потока, с двум  осесимметрич- ньши емкост ми дл  помещени  эталонного и измер емого обра цов, разделенными двум  осесимметричноши непрозрачными секторами, жесткосв занными с емкост ми.

   фиг.1

   и

   ЛЯ UjjS

   (je.2

   f ffoc/Tfif ff/rs емага ffSpasi Q

   Емкости //Tfl

   э тга/га е/у (а.

   сриг. 3

   и: