SU376668A1 - Автоматический спектрометр - Google Patents

Description

1

Изобретение предназначено дл  автоматического абсорбционного анализа состава сложных смесей и может быть использовано в системах автоматического управлени  процессом химического производства.

Известны спектрометры, содержащие специализированные счетно-решающие устройства дл  оптимизации процесса измерени . Эти спектрометры не позвол ют анализировать многокомпонентные смеси.

Целью изобретени   вл етс  повыщение точности измерений при многокомпонентном анализе и автоматизаци  обработки полученной информации.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что спектрометр содержит электронпый блок программного управлени , управл емый цифровой логической системой, выходы которого через датчики «угол - цифра и приводы со ступенчатой сменой скоростей кинематически св заны с соответствующими механизмами настройки спектрометра: установки длин волн, раскрыти  щелей, переключени  световых каналов , при этом выход приемника излучени  соединен с цифровым счетно-решающим устройством .

Цифровое счетно-рещающее устройство содержит преобразователь напр женн  в частоту , соединенный с входом реверсивного счетчика , выход которого через носледовательно

соединенные логарифматор и блок вычислени  концентраций соединен с регистрирующим устройством.

На чертеже дана блок-схема предложенного спектрометра.

Оптико-механическа  часть спектрометра состоит из источника света /., модул тора света 2 с датчиком опорного сигнала, переключател  световых каналов 3 и кинематически св занных с ним приводом осветител  4 и датчика 5 осветител , монохроматора 6 и приемника излучени  7. С органами настройки монохроматора: механизмами смены и поворота дифракционных рещеток, механизмом изменеНИН величины входной и выходной щели и механизмом установки светофильтров - кинематически св заны соответствующие приводы и датчики угол - цифра: положени  решеток (длины -волны) 8 и 9, установки различных рещеток W и //, установ.ки щели 12 и 13, установки светофильтров 14 и 15.

Выходы датчиков подключены ко входам программного блока 16, разбитого соответственно органам управлени  на секции

образцы, «В - длина волны, «Р - номер решетки, «Щ - щель и «Ф - светофильтры. Выходы секций программного блока соедин ютс  с входами соответстующих приводов. Выход приемника излучени  7 соединен с

входом преобразовател  напр жение-частота

17, выход которого соедин етс  со счетным входом наконител  (реверсивного счетчика ) 18.

Вход управлени  накопител  соединен с датчиком опорного сигнала модул тора света 2, а выход - с входом цифрового логарифматора 19. Выход логарифматора соедин етс  с входом устройства вычислени  концентрации 20 и с регистрирующим устройством 21, выходы блока синхронизации 22 соединены с входами синхронизации блоков 16, 18, 20, 21.

Спектрометр работает следующим образом.

По сигналу «Пуск начинает работать блок синхронизации 22, а затем программный блок 16, в котором задание программы сравниваетс  с показани ми датчиков 5, 9, 11, 13, 15 и вырабатываютс  сигналы рассогласовани  по всем и ти каналам управлени . В зависимости от величины рассогласовани  задаетс  скорость отработки приводов блоков 4, 8, 10, 12, 14. По окончании отработки по всем каналам даетс  команда начала работы накопител  18. Усиленный сигнал приемника 7 преобразуетс  блоком 17 в последовательность импульсов, модулированных по частоте сигналом, поступающим с приемника 7.

Цифровой накопитель 18 подсчитывает разность числа импульсов, соответствующих положительной и отрицательной полуволнам аналогового сигнала, вырабатываемого приемником 7, за заданный интервал времени. Управл ющий сигнал дл  переключени  направлени  счета поступает от датчика модул тора 2.

Назначение накопител  - осла-бление вли ни  шумов приемно-усилительного тракта за счет интегрировани  сигнала по времени. По окончании накоплени  логарифматор 19 вычисл ет логарифм Получившегос  числа и иередает его в вычислительное устройство 20.

Спектрометр может работать в режиме «просмотр, в котором производитс  сканирование заданного участка спектра.

Режим «набор используетс  дл  анализа смесей. В этом режиме производитс  измерение при нескольких, соответствующим образом выбранных длинах волн, и по результатам этих измерений определ етс  состав смесей .

В программный блок 16 входит наборное поле, построенное таким образом, что в режиме «просмотр задаетс  начало и конец сканируемого участка спектра, а также щаг сканировани . В режиме «набор задаютс  аналитические длины волн (от 2 до 8), соответствующа  им ширина щелей, номера кювет. Цикл измерений построен таким образом, что в каждой заданной точке спектра сначала измер етс  кювета с образцом, а затем эталонна  кювета.

В режиме «набор иосле того как проведены измерени  при всех заданных аналитических длинах волн, блок 22 включает устройство 20, которое, использу  результаты измерений , вычисл ет концентрации составл ющих смеси.

Результаты вычислений - показани  логарифматора 19 и концентрации, вычисленные устройством 20, регулируютс  устройством 21 или выдаютс  в систему управлени  производственным процессом.

Предмет изобретени 

1. Автоматический спектрометр дл  анализа химических соединений, содержащий источник света, датчик опорного сигнала, переключатель световых каналов, монохроматор и приемник излучени , отличающийс  тем, что,

с целью повышени  точности измерений при многокомпонентном анализе и автоматизации обработки полученной информации, он содержит электронный блок программного управлени , управл емый цифровой логической системой , выходы которого через датчики уголцифра и приводы со ступенчатой сменой скоростей кинематически св заны с соответствующими механизмами настройки спектрометра: установки длин волн, раскрыти  щелей, переключени  световых каналов, при этом выход приемника излучени  соединен с цифровым счетно-рещающим устройством.

2. Спектрометр по и. 1, отличающийс  тем, что цифровое счетно-решающее устройство

содержит преобразователь напр жени  в частоту , соединенный с входом реверсивного счетчика, выход которого через последовательно соединенные логарифматор и блок вычислени  концентраций соединен с регистрирующим устройством.

сз Сбетоёой канал

- Кинематические сИази -- Злекглричесник сб зи