SU405101A1 - Способ определения степени плотности веществ путем преобразования световых сигналов в интервал времени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области приборостроени . Известны способы определени  степениплотности веществ, основанные на использовании обтюратора, с помощью которого световой поток от источника излучени  пропускают на приемник поочередно через измерительную и сравнительную кюветы. Переменна  составл юща  сигнала, получаемого от фотоприемника , пропорциональна разности интенсивностей световых потоков и служит мерой разности оптических плотностей сред в кюветах. Однако этому способу присущи нелинейность характеристик и зависимость показаний от интенсивности излучени  источника световой энергии и старени  фотоприемника. По предложенному способу имлульсы напр жени , получаемые от фотоприемника, лодают поочередно на два запоминающих конденсатора , интервал времени заполн ют с момента окончани  импульса больщей амплитуды до момента сравнени  напр жений на конденсаторах тактовыми импульсами, поступающими на счетчик. Благодар  этому возможно повыщение точности измерени  и получение линейной характеристики . Дл  обеспечени  анализа концентрации несколько компонентов вещества коммутируют избирательные источники излучени , например помещенные в высокочастотное электрическое иоле ампулы, заполненные анализируемыми компонентами, и одновременно переключают  чейки буферной пам ти. На фиг. 1 показана структурна  схема устройства дл  осуществлени  способа; на фиг. 2 - временна  диаграмма. Излучение от источника 1 раздваивают и полученные два луча пропускают через -модул торы 2 и 3 и две кюветы 4 и 5 с анализируемым и сравнительным веществами соответственно . По выходе из камеп лучи собирают и подают на приемник 6 излучени . Модул торы осуществл ют поочередное пропускание лучей через кюветы и могут управл тьс  любым способом, например, от мультивибратора . Синхронно с модул торами открываютс  ключи 8 и 9, с помощью которых импульсы напр жени  от приемника 6, усиленные усилителем 10, подают на запоминающие конденсаторы 11 и 12. Конденсатор 12, .получающий импульсы больщей амплитуды, щунтируют разр дным резистором 13. Напр жени  на конденсаторах сравнивают с помощью нуль-органа 14. Дл  получени  цифрового выхода используют генератор 15 стандартной частоты , соединенный со счетчиком 16 через ключ 17, открываемый синхронно с .ключом 8 и закрываемый импульсом от нуль-органа 14. Дл 

удобства считывани  показаний способ предусматривает блок 18 буферной пам ти.

Измерени  по предложеиному способу провод т следующим образом.

При открывании ключей 8 и 9 синхронно с модул тора1М И зар жаютс  конденсаторы 11 и 12 до напр жений Uio и Uza (фиг. 2), пропорциональных интенснвност м потоков излучений Oi и Ф2, прошел;ших соответственно через кюветы 4 и 5.

и,, К-5.ф,; и,,:К-8.ф,.

В пе|риод, когда ключ 9 (фиг. 1) разомкнут, а клюЧ 8 замкнут, напр женне на конденсаторе 12 спадает по экспоненциальному заашну за счет разр да через резистор 13

/

и, и,,-е ,

где - посто нна  времени разр да;

t - врем  разр да.

Через врем  tx после закрыти  ключа 9 напр жение Uzo на конденсаторе 12, спада , сравниваетс  с напр жением (/ю на конденсаторе 11

А. , К5Ф.,е ,

Учитыва , что потоки Ф и Ф2 св заны с коэффициентами поглощени  la и ч веществ, заполн ющих кюветы, соотношени ми

Ф, Ф„е- э; ,

получаем

-. г

ФпЗ

откуда, логарифмиру , имеем соотнощение, определ ющее закон преобразовани  величины fix в интервал времени ix,

t h (н-э - Нх).

Из этого выражени  следует, что ix однозначно и линейно определ етс  разностью коэффициентов поглощени  веществ в кюветах. Такие факторы, как колебани  интенсивности излучени  источника чувствительности приемника и коэффициента усилени  усилител , не оказывают вли ни  на точность преобразовани . Цифровой выходной сигнал получают наконлением импульсов от генератора 15 на счетчике 16. Ключ 17 открываетс  в момент закрыти  ключа 9, т. е. в момент начала разр да конденсатора 12. Через врем  ty. импульс нуль-органа 14 закрывает ключ 17. За врем  /ж на счетчике накапливаетс  число , пропорциональное измер емой величине |.1э-

|.1х, где / - частота следовани  импульсов генератора 15. Это число удерживаетс  в счетчике 16 до момента закрыти  ключа 8 и открыти  ключа 9. В этот момент осуществл ют перенос числа в блок буферной лам ти и

сброс на «О счетчика 16.

В следующие циклы переключени  модул торов процесс измерени  повтор етс  в той же последовательности. По предложенному способу возможно поочередное цифровое измерение концентрации разных компопентов анализируемого вещества .

Дл  этого используют переключаемые источники излучени , обладающие заданными

спектральными характеристиками, налример, стекл нные ампулы, заполненные парами или газами, вводимые в высокочастотное электрическое поле. При переключении источников излучени  одновременно переключают  чейку

буферной пам ти.

Предмет изобретени 

Claims (2)

1.Способ определени  степени плотности веществ путем преобразовани  световых сигналов в интервал времени, основанный на измерении их коэффициента поглощени  поочередным пропусканием излучени  через кюветы с анализируемым и сравнительным веществами от источника излучени  к приемнику излучени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , получени  линейной характеристики, имлульсы напр жени , получаемые от фотоприемника, подают

поочередно на два запоминающих конденсатора , интервал времени заполн ют с момента окончани  импульса больщей амолитуды до момента сравнени  напр жений на конденсаторах тактовы.ми импульсами, поступающи1ми

на счетчик.

2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  анализа концентрации нескольких компонентов вещества, коммутируют избирательные источники излучени , например помен1,енные в высокочастотное электрическое поле ампулы, заполненные анализи руемыми компонентами, и одновременно переключают  чейки буферной пам ти.

,