SU855409A1 - Фотометр - Google Patents

Description

(54) ФОТОМЕТР

1

Изобретение относитс  к фотометрическим измерени м и может быть использовано в химической промышленности дл  контрол  замутненных технологических смесей , в частности в химико-фотографической промышленности дл  контрол  процесса физического созревани  эмульсии.

При контроле замутненных технологических смесей имеют дело с гетерогенными средствами, представл ющими взвесь частиц в жидкой или газообразной среде. При этом невозможно избежать выпадени  осадков на стенках измерительной камеры. Загр знение окон измерительной камеры  вл етс  одной из наиболее сунхественных причин, ВЛИЯЮШ.ИХ на точность измерени . Обычно компенсаци  погрешностей св зана с необходимостью отключени  прибора, чистки окон измерительной камеры, регулировки отдельных элементов и т. д.

.Известны фотометры, в которых компенсаци  загр знений окон измерительной камеры достигаетс  тем, что оптические оси выход щих в измерительную камеру потоков излучени  выполнень пересекающимис  в плоскости входного окна под равными

углами к плоскости этого окна, а оги д шего потока и потока рассе нного iii.-yчени  выполнены пересекающимис  п нлоскости выходного окна под равн1 1ми углами 1.

Однако область применени  таких устройств ограничена рассеивающими средами , в то врем  как в химическо : промышленности приходитс  контролировать замутненные среды, слабо рассеив; к 1 ие свет.

10

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  фотометр дл  контрол  жидких и газообразных сред, содержащий источник излучени , установленные по ходу излучени  рабочую каме15 ру, имеющую не менее четырех окон, систему формировани  двух оптических каналов , причем оси оптических каналов выполнены пересекающими плоскость одного из окон в одной точке и под равными углами к плоскости окна, фотоприемник, систему

30 обработки сигналов 2.

Недостатком этого устройства  вл етс  возможность вли ни  ошибок, обусловленных неодинаковым загр знением окон камеры , на результат измерени .

Цель изобретени  - повышение точности измерени  и диапазона контролируемых сред за счет исключени  вли ни  загр знени  окон измерительной камеры на результат измерени .

Дл  этого в фотометре, содержащем источник излучени , установленные по ходу излучени  рабочую камеру, имеющую не менее четырех окон, систему формировани  двух оптических каналов, причем оси оптических каналов выполнены пересекающими плоскость одного из окон Б одной точке и под равными углами к плоскости окна, фотоприемник, систему обработки сигналов , оси оптических каналов с помощью оптических элементов расположенных вне рабочей камеры, выполнены пересекающими каждое из окон камеры, но в разной последовательности, причем количество пересечений с окнами в обоих каналах равны.

На чертеже приведена блок-схема фотометра .

Фотометр содержит источник коллимированного света, например лазер 1, систему формировани  двух оптических каналов , состо щую из зеркального обтюратора 2, электродвигател  3, зеркал 4-9, измерительную камеру 10 со светопропускающими окнами 11-14, фотоприемник 15, систему обработки сигналов с фотоприемника , состо щую из предусилител  16, элемента автоматической регулировки усилени  (АРУ) 17, основного усилител  18, усилител  АРУ 19, электронного коммутатора 20, интеграторов 21, 22, блока вычитани  23, регистрирующего прибора 24, датчика опорного сигнала 25 и усилител  датчика опорного сигнала 26.

Фотометр работает следующим образом .

Свет от источника 1 зеркальным обтюратором 2, приводимым во вращение электродвигателем 3 поочередно направл етс  по двум каналам. В один полупериод свет зеркалами 4, 6, 7, 9 направл етс  через измерительную камеру 10 на фотоприемник 15. При этом свет проходит последовательно через окна 11 -14 камеры. В следующий полупериод свет зеркальным обтюратором 2 и зеркалами 8, 5 направл етс  через камеру на фотоприемник 15. При этом свет проходит последовательно через окна 11 -14.

В фотоприемнике возбуждаютс  сигналы , представл ющие собой последовательность импульсов, соответствующих свету , прощедшему по первому и второму оптическим каналам, котора  усиливаетс  предварительным усилителем 16 и через элемент АРУ 17 подаетс  на основной усилитель 18. Далее сигналы при помощи

электронного коммутатора 20 синхронно раздел ютс  по двум электрическим каналам , содержащим интеграторы 21 и 22. Управление коммутатором осуществл етс  пр моугольными импульсами, синхронными с вращением обтюратора, датчиком опорного сигнала 25, работающим в режиме срыва генерации через усилитель 26. С выхода интеграторов посто нные напр жени , пропорциональные амплитудам импульсов

указанных сигналов, подаютс  на блок вычитани  23 и далее на регистрирующий прибор 24. Уровень сигнала в первом электрическом канале, пропорциональный интенсивности света, прощедщего через первый оптический канал, поддерживаетс  посто нным с помощью АРУ 17 и усилител  19. Благодар  этому, разность указанных сигналов становитс  пропорциональной отнощению сигналов.

(1-:), (1)

где и - показани  регистрирующего прибора 24;

tl,-интенсивность света, прощедщего по первому оптическому каналу и попавщего на фотоприемник 15; 2.- интенсивность света, прощедщего по второму оптическому каналу и попавщего на фотоприемник 15; А - посто нна  прибора. Так как свет в обоих каналах пересекает каждое светопропускающее окно в одной точке и под равными углами к плоскости окна, пропускани  этих окон дл  света в обоих каналах .равны, и интенсивности света, прощедщего по первому и второму каналам, определ ютс  следующими соотнощени ми T,loSTnT«T,T,.. (2)

Па 0081,1 T,iTwT,, (3) гдеТо - интенсивность источника света;

S - чувствительность фотоприемника; Tiijn,

Tij,Tt4 -соответственно пропускани  светопропускающих окон 11, 12, 13, 14;

f - коэффициент ослаблени  среды;

- рассто ние между светопропускающими окнами И и 12;

Lj3,i -рассто ние между светопропускающими окнами 13 и 14;

Ln,ti-рассто ние между светопропускающими окнами 11 и 13;

LU.II - рассто ние между светопропускающими окнами 12 и 14.

Показани  регистрирующего прибора 24,

как следует из (1),(2) и (3), равны

U А (i- .,в-L,,0)f

и не завис т от пропускани  окон. Тем

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Фотометр для контроля жидких и газообразных сред, содержащий источник излучения, установленные по ходу излучения рабочую камеру, имеющую не менее четы- 1* рех окон, систему формирования двух оптических каналов, причем оси оптических каналов выполнены пересекающими плоскость одного из окон в одной точке и под равными углами к плоскости окна, фотоприемник, систему обработки сигналов, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности измерений и диапазона контролируемых сред, оси оптических каналов с помощью оптических элементов, расположенных вне рабочей камеры, выполнены пересекающими каждое из окон камеры, но в разной последовательности, причем количество пересечений с окнами в обоих каналах равны.