(5k) ФОТОМЕТР
Изобретение относитс к технике фотометрии и может быть использовано в фотометрах и рефрактометрах отраже ни . Известен фотометр, содержащий источник излучени с модул тором, световые потоки которого через сравнительную и рабочую кюветы направлены на фотометрический блок, включающий в себ последовательно соединенные фотоприемник и синхронный дискриминатор . Фотометр имеет в своем со-, ставе модул тор световых потоков, пр водимый в действие электродвигателем компенсатор, управл емый реверсивным электродвигателем 1. . Наличие электродвигателей и механически перемещающихс частей усложн ет конструкцию, снижает ее надежность и точность измерений. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс фо тометр, содержащий источник опорного напр жени , источник излучени с модул тором , оптически св занный через сравнительную кювету с фотометрическим блоком, включающим в себ последовательно соединенные фотоприемник, синхронный детектор и инвертирующий интегратор, второй источник излучени со вторым модул тором, оптически св занный через рабочую кювету с фотометрическим блоком, генератор импульсов со схемой НЕ, выход которого соединен с цеп ми управлени синхронного детектора и первого модул тора и через схему НЕ - с цепью управлени второго модул тора, и регистратор 2. Измерени фотометра завис т от стабильности параметров примен емых источников излучени , которые измен ютс под вли нием температуры окружащей среды и с течением времени, что предопредел ет недостаточную точность измерений. Цель изобретени - повышение точности измерений. Дл достижени указанной цели в фотометр., содержащий источник опорно го напр жени , источник излучени с модул тором, оптически св занный через сравнительную кювету с фотометрическим блоком, включающим в себ последовательно соединенные фотоприемник , синхронный детектор и инвертирующий интегратор, второй источник излучени с вторым модул тором, опти чески св занный через рабочую кювету с фотометрическим блоком, генератор импульсов с схемой НЕ, выход которог соединен с цеп ми управлени синхрон ного детектора и первого модул тора и через схему ME - с цепью управлени пторого модул тора, и регистратор, введены два светоделител , дополнительный фотометрический блок, цепь управлени синхронным детектором которого соединена с выходом схемы НЕ, два ключа, дгзе схемы выборки-хранени и блок управлени ,выходы которого соединены с соответствующими цеп ми управлени ключей и схем выборкихранени , причем светоделители установлены соответственно перед сравнительной и рабочей кюветами и оптически св заны с входом дополнительно го фотометрического блока, выход которого последовательно через первую схему пь борки-хранени и второй модул тор соединен с входом второго источника излучени , выход основного фотометрического блока через вторую схему выборки-хранени соединен с ре гистратором и последовательно через первый ключ и первый модул тор - с входом первого источника излучени , источник опорного напр жени через второй ключ с входом первого модул тора . На фиг. 1 изображена блок-схема фотометра; на фиг, 2 - диаграммы импульсов- напр жени соответствующих выходным цеп м блока управлени . Фотометр содержит источник 1 опор ного напр жени , источник 2 излучени с модул тором 3, световой поток которого через сравнительную кювету 4 направлен на вход фотометрического блока 5, включающего в себ последовательно соединенные фотоприемник 6, синхронный детектор 7 и инп вертирующии интегратор о, второй источник 9 излучени с вторым модул то ром 10, световой поток которого через рабочую кювету 11 также направлен на вход фотометрического блока 5, генератор 12 импульсов с схемой НЕ 13, выход которого соединен с цеп ми управлени синхронного детектора 7 и первого модул тора 3, и через схему НЕ 13 - с цепью управлени второго модул тора 10, и регистратор 1А, два светоделител 15 и 16, дополнительный фотометрический блок 17, включающий в себ последовательно соединенные фотоприемник 18, синхронный детектор 19, с цепью управлени которого через схему НЕ 13 соединен выход генератора импульсов 12, и инвертирующий интегратор 20, два ключа 21 и 22, две схемы 23 и 24 выборки-хранени и блок 25 управлени , выходы которого соединены с соответствующими цеп ми управлени ключей 21 и 22 и схем 23 и 2| выборки-хранени , причем светоделители 15 и 16 установлены .соответственно перед сравнительной и рабочей кюветами 4 и 11 и оптически св заны с входом дополнительного фотометрического блока 17, выход которого последовательно через первую схему 23 выборки-хранени и. второй модул тор 10 соединен с входом второго источника 9 излучени , выход основного фотометрического блока 5 через вторую схему выборки-хранени 2k соединен с регистратором 1 и последовательно через первый ключ 21 и первый модул тор 3 с входом первого источника 2 излучени , с которым также последовательно через второй ключ 22 и первый модул тор 3 соединен выход упом нутого источника 1 опорного напр жени . Диаграмма 26 (фиг. 2) соответствует выходной цепи блока 25 управлени , котора соединена с цепью управлени второго ключа 22, диаграмма 27 - с цепью управлени первой схемы 23 выборки-хранени , диаграмма 28 - с цеПью управлени первого ключа 21, диаграмма 29 - с цепью управлени второй схемы выборки-хранени 2Ц, Ось абсцисс представл ет собой ось времени t, на ней отмечены интервалы времени 4t задержки и опережени фронтов импульсов напр жени относительно друг друга, и интервалы времени периодических циклов Т, TIJ, Tj, Т, 15. Устройство работает следующим образом . На определенный интервал времени в период цикла Т второй ключ 22 и перва схема 23 выборки-хранени открыты , первый ключ 21 и втора схема выборки-хранени 2k закрыты. Стабильное положительное напр жение от источника 1 опорного напр жени последовательно через второй ключ 22 и nep вый модул тор 3 поступает на вход пер вого источника 2 излучени , преобразуетс при этом первым модул тором 3 в импульсный сигнал напр жени U и затем первым источником 2 излучени в импульсный сигнал светового потока который поступает на светоделитель 15 часть светового потока Ф от второго оптического выхода светоделител 15 поступает на вход дополнительного фртометрического блока 17, преобразуетс фотоприемником 18 в сигнал переменного напр жени , который затем синхронным детектором 19 преобразуетс в сигнал отрицательного посто нноГО напр жени , который инвертирующим интегратором 20 преобразуетс в положительный сигнал напр жени , который затем последовательно через первую схему 23 выборки-хранени и второй модул тор 10 поступает на вход второго источника 9 излучени , преобразуетс при этом вторым модул тором 10 в импульсный сигнал напр жени и,, с фазностью противоположной фазности напр жени Щ, и затем вторым источником 9 излучени в импульсный сигнал светового потока, который поступает на светоделитель 16, часть светового потока Ф, с фазностью противоположной фазности светового потока Ф, от второго оптического, выхода светоделител 1б совместно со световым потоком Ф поступает на вход дополнительного фотометрического бло -чи ка 17, который разность импульсных сигналов световых потоков Ф и Фп, поступающих в противофазе, преобразует в сигнал положительного посто нного напр жени , который через цепь, включающую первую схему выборки-хранени 23, второй модул тор 10 и второй источник 9 излучени , выравнивает сигналы световых потоков Ф и Фп, поступающих от вторых оптических выходов светоделителей 15 и 16 на вход дополнительного фотометрического блока 17. На момент равенства световых поФо можно записать токов Ф. Kg-iKa Kg К 10 КдК-, где Vg - выходной сигнал положительного напр жени первой схемы выборки-хранени 23; выходное стабильное напр жение источника 1 опорного напр жени ; коэффициенты преобразовани соответствующих индексу элементов блок-схемы; коэффициенты преобразовани вторых оптических выходов светоделителей 15 и 16 (например , коэффициенты отражени плоско-параллельных пластин из стекла, которые можно применить в качестве светоделителей ) . Через определенный интервал времени , короче по длительности цикла Т ча некоторое врем л4 (диаграмма 27), блок 25 управлени закрывает первую схему 23 выборки-хранени , сигнал напр жени VQ , образованный на ней, запоминаетс и хранитс . В начале цикла Тjj (диаграмма 2б и 28 1 блок 25 управлени открывает первый ключ 21 и закрывает второй ключ 22, Положительное напр жение Vjj с выхода первой схемы 29 выборки-хранени через второй модул тор 10 поступает на вход второго источника 9 излучени , преобразуетс при этом вторым модул тором 1П D импульсный сигнал напр жени Упи затем вторым : источником 9 излучени - в импульс-, ный сигнал светового потока, который поступает на светоделитель 16, часть светового потока Фа, от первого оптического выхода светоделител 16 через рабочую кювету 11 поступает на вход основного фотометрического блока 5 преобразуетс фотоприемником 6 в сигнал переменного напр жени , который далее синхронным детектором 7 преобразуетс в сигнал отрицательного посто нного напр жени , который инвертирующим интегратором 8 преобразуетс в сигнал положительного напр жени , который затем последовательно через первый ключ 21 и первый модул тор 3 поступает на вход первого источника 2 излучени , преобразуетс при этом первым модул тором 3 в импульсный сигнал напр жени 1), с фазностью противоположной фазности напр жени и, и затем первым источником 2 излучени - в импульсный си|- нал светового потока, который поступает на светоделитель 15, часть светового потока 04, с фаэностью противоположной фазности светового потока Ф, от первого оптического выхода светоделител 15 через сравнительную кювету k совместно со световым потоком Ф поступает на вход iocHOSHoro фотометрического блока 5, который разность импульсных сигналов световых потоков Ф и Ф, поступающих в противофазе, преобразует в сигнал положительного посто нного напр жени , который через цепь, включающую первый ключ 22, первый модул тор 3 и первый источник 2 излучени , выравнивает сигналы световых потоков Ф и Фд, поступающих от первых оптичесйих выходов светоделителей 16 и 15 через рабочую и сравнительную кюветы 11 и h на вход основного фотометрического блока 5. . На момент равенства световых потоков Ф 2 4 записать w -fO Klfe Ч BblxVK K Э,К,2.(5/Подставл в формулу (2) формулу (1) после некоторых преобразований получаем л КР где Voijiv выходной сигнал напр жени основного фотометрического блока 5f который вл етс одновременно выходным сигна лом фотометра; 15 6 пример, коэффициенты пропус кани плоско-параллельных пластин из стекла, которые можно примен ть в качестве светоделителей); отношение коэффициентов пропускани рабочей и сравнительный кювет 11 и (изA--VO мер емый параметр); (i is bкоэффициент св зи выходного и 1Л 17ТГ ooKicl iA сигнала фотометра с измер 11 15 -( Бмым параметром.
Через определенное врем Д-t (диаграмма 29 блок 25 управлени открывает вторую схему 2k выборки-хранени , через которую выходной сигнал напр жени У ы Фотометра поступает на регистратор , затем через определен
ное врем блок 25 управлени закрывает вторую схему 2k выборки-хранени , при этом выходной сигнал напр жени Vg. запоминаетс ею. и хранитс .
Через определенное врем д-t начинаетс цикл То, аналогичный циклу Т , затем цикл 14, аналогичный циклу Т и т.д.