SU879329A1 - Способ фотометрического анализа жидкостей,аэрозолей и газов - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ФОТОМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ЖИДКОСТЕЙ,

1

Изобретение относитс  к оптике и может быть использовано в абсорбционной фотометрии при количественном анализе ослабл ющих излучение жидкостей , газов, аэрозолей, при измерении малых усилений лазерных сред и при проведении других измерений, в процессе которых имеет место изменение оптической плотности прозрачных сред.

Известен способ фотометрического ансшиза, заключающийс  в том, что свет от источника излучени  пропускают через оптическую систему, предназначенную дл  разделени  луча на два равных по интенсивности луча эталонный и измерительный, модулируют их по интенсивности на 100% по глубине и в противофазе, объедин ют их и направл ют на фбтоприемник, подключенный к электронной аппаратуре , регистрирук цей действующее значение переменного электрического сигнала Этот способ относитс  к тому случаю, когда интенсивности разделенных лучей модулируют без темновых промежутков, т.е. так, что временные интервалы Д t уменьшени  интенсивности одного луча и возрастани  второго совпадают. АЭРОЗОЛЕЙ И ГАЗОВ

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  способ фотометрического анализа изменени  оптической плотности D различных веществ, заключающийс  в том, что путем просвечивани  модулированных световых потоков через образец и эталон, определ етс  разностный сигнал двух световых потоков 2.

10

Недостатком известного способа  вл етс  его низка  чувствительность к измерению D. Это св зано с тем, что в известном способе при D О на выходе фотоприемника присутствует не15 стабильный по амплитуде переменный фоновый электрический сигнал UA. Это приводит к непредсказуемым флуктуаци м нулевых показаний регистрирующей схемы при D О и ограничивает

20 чувствительность способа. Происхождение сигнала Уф св зано с тем,что в моменты At, когда на фотоприемник попадают световые потоки от обоих лучей, вследствие волновой природы

25 света .интенсивность объединенного луча ЗОЕ зависит от разности фаз f между световыми волнами складываемых лучей. В результате при тТс|2. временна  зависимость UQK содержит периодические всплески или уменьшени:  в

моменты &t,4To приводит к по влению на выходе фотоприемника фонового переменного электрического сигнала иф.Вследствие флуктуации показател  преломлени  воздуха, заполн ющего фотометр , изменений рассто ний между оптическими элементами, вследствие температурного расширени  и других факторов величина флуктуирует и вслед за ней флуктуирует непредсказуемым образом 1)0.

Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности способа. ,

Цель достигаетс  тем, что в способе фотометрического анализа жидкостей, аэрозолей и газов путем пропускани  модулированных с частотой аи световых потоков через образец и эталон и определени  разности оптических плотностей с помощь измерительной схемы, с помощью модул тора , установленного в одном из световых потоков, осуществл ют модул цию разности фаз световых волн с частотой ОУ такой, что (1 I U -Oul l(s}-2(Jul , где Т- врем  отклика измеритель.ной схемы на изменение действующего значени  электрического переменного сигнала.

На фиг. 1 представлена схема устройства дл  реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - график зависимости нулевых показаний этого устройства в различных режимах его работы .

Луч от источника света 1 (фиг.1) пропускают через полупрозрачные зеркала 2 и полностью отражающие зеркала 3, модулируют интенсивности разделенных лучей с помощью модул тора 4, помещают на пути лучей измер емый 5 и эталонный 6 объекты, направл ют на фотоприемник 7, соединенный с регистрирующей электронной схемой переменного тока 8, модулируют разность фаз разделенных световых потоков с помощью модул тора 9, выполненного например, в виде двух взаимно скомпенсированных клиньев,один из которых закреплен неподвижно, а другой укреплен на вибраторе 10.

Модул ци  разности фаз световых потоков с частотой (t)C   амплитудой kTt приводит к тому, что за врем  быстродействи  электроизмерительного прибора величина V многократно принимает все возможные зиаченй  от О до 2Ek, вследза ней с периойом 1/С1 быстро осциллирует значегфе сигнала Цф. Электроизмерительный прибор не отслеживает этих осцилл ции , а вместо этого регистрирует стабильное во времени среднее значение сигнала иф-Уф. Вследствии стабильности значени  U достигаетс  стабильность нулевых показаний электронной регистрирующей аппаратуры 7 и повышаетс  чувствительность фотометра в целом. Анализ частотного спектра сигнала Уф показывает, что он состоит из гармоник с частотой Ct и 2wi Дл  того, чтобы исключить

возникновение медленных вариаций значени  U7 на частотах биений/«/-о / и lua-Uvl выполн ют приведенные ограничени  на эти разности. На-фиг.2 приведены записи нулевых показаний элек5 тронной регистрирующей схемы 7 иА от времени в процентах к величине U показани  при перекрытом одном из лучей . Запись 1 получена при выключенном вибраторе 10, т.е. без модул ции

0 f / что соответствует реализации способа прототипа. Запись П получена, когда модулируют величинуЦСмодул тор 9 включен). Из сравнени  записей видно , что девиации нулевых показаний при наличии модул ции f в 10 раз

меньше, а, следовательно, чувствительность фотометра выше во столько же раз, чем в ее отсутствие.Таким образом , предложенный способ позволил в 10 раз подн ть чувствительность фотсметра .

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Способ фотометрического анализа жидкостей, аэрозолей и газов путем пропускани  модулированных с частотой Ц) световых потоков через образец и эталон и определени  разности

   оптических плотностей с помощью

   измерительной схемы, отличающийс  тем, что, с целью повышени  чувствительности способа, с помощью модул тора, установленного в одном из световых потоков, осуществл ют модул цию разности фаз световых волн с частотой (1/ такой,что

   ш / U -ш/Ju;-2a), где tr врем  отклика измерительной схемы на изменение действукицего значени  электрического переменного сигнала. Источники информации,

   прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР

   542915, кл. G 01 J 1/04, 1974.
2. 2. Авторское свидетельство СССР

   658409,кл. G 01 7 1/04, 1972

   (прототип). % Vf/t/ ак/ t./vtf v..