SU960550A1 - Автоматический спектрофотометр - Google Patents

Description

1.

Изобретение относитс  к. оптическим спектральным приборам и может быть применено при количественном абсорбционном анализе состава веществ.

Известен автоматический спектрофотометр , содержащий механизм перемещени  образцов и фотометрический тракт с блоком.стабилизации нул  и калибратором , причем калибратор выполнен в виде блсГка с регулируемым коэффициен- ,о том передачи, блок стабилизации нул  св зан с механизмом перемещени  образцов , который имеет, по крайней мере, три гнезда дл  образцов, в котором стабилизаци  нул  осуществл етс  уста«)5 новкой перед фотоприемником посредством механизма перемещени  образцов, кюветы с холостой пробой и подачей напр жени  смещени  нул  с выхода усилител  фотометрического тракта, через 20 блок стабилизации нул  в противофазе на вход усилител  l.

Однако стабилизаци нул  путем по-, дачи напр жени  смещени  нул  с выхода усилител  на его вход требует увеличени  начального светового потока осветител , т.е. смещени  базисной линии на определенную величину, пропорциональную ее возможному отклонению от нулевого положени  за счет старени  источника света, .запылбни  фотометрического тракта, изменени  оптической плотности кюветы и т.д. Увеличение начального светового потока достиг;аетс  увеличением подводимой мощности к лампе осветител  фотометрического тракта, за счет чего резко снижаетс  ее срок службы и, соответственно, надежность спектрофотометра.

Наиболее близким техническим решением  вл ,етс  автоматический спектрофотометр , содержащий осветитель с источ- , НИКОМ питани ,последовательно соединенный с регул тором интенсивности излучени  , выход которого соединен с лампой осветител , кюветное отделение, соединенные последовательно фотоприемник, усилитель и устройство обработки и

39605504

отображени  сигнала, а также источник На чертеже изображена схема предлаопорного напр жени , сравнивающее уст-гаемого автоматического спектрофоторойство , первый вход которого соеди-метра,

нен с выходом усилител , а второй вход Спектрофотометр содержит источс имеющимс  источником опорного напр -5ник 1 питани , последовательно сожени , устройство пам ти и ключ, се -единенный с регул тором 2 интенсивносзанный своим выходом с входом устрой-ти излучени , выход которого соединен

ства пам ти, и командное устройство,с лампой осветител  3, сформированный

управл ющие выходы которого соединенымонохроматический световой поток косоответственно с кюветным отделением, 10торого через кюветное отделение k,

устройством обработгси и отображени содержащее кювету. 5 и два клапана 6

сигнала и ключом 2.и 7, св занные с ее входом, поступает

Недостатком этого спектрофотометрана фотоприемник 8, сигнал с выхода

 вл етс  невысока  надежность, а так-которого через усилитель 9 поступает

же высокие энергозатраты в осветите- 5в устройство 10 обработки и отображеле . Это св зано с тем, что в регул -ни  сигнала, интегрирующее устройстторе интенсивности излучени  в ка-во 11, выход которого соединен с вхочестве управл ющего устройства при-дом ключа 12, а вход - с выходом перменен электродвигатель, а в качест-вого сравнительного устройства 13,

ве исполнительного устройства - рео- 20первый вход которого соединен с выхостат .дом усилител  9, а второй вход - с вы-ходом источника k опорного напр жеЦель изобретени  - повышение на-ни , выход ключа 12 соединен с входом

дежности и одновременное снижениеустройства 15 пам ти, выход которого

энергозатрат спектрофотометра. 25соединен с первым входом второго сравПоставленна  цель достигаетс  тем,нивающего устройства 16, второй вход что автоматический спектрофотометр,которого соединен с выходом генерасодержащий осветитель с источникомтора 17 пилообразного напр жени , уппитани , последовательно соединенныйравл ющий вход регул тора 2 интенсивс регул тором интенсивности излучени  30ности излучени  соединен с выходом выход которогосоедйнен с лампой осве-второго сравнивающего устройства 16, тител , кюветное отделение, соединен-управл ющие выходы А, Б, С и Д командные последовательно фотоприемник, уси-ного устройства 18 св заны соответстлитель и устройство обработки и отоб-венно с клапанами 6 и 7 кюветного отражени  сигнала, а также источник .делени  k, устройством 10 обработки опорного напр жени , сравнивающее отображени  сигнала и ключом 12. ройство, первый вход которого соединен

с выходом усилител , а второй вход - Автоматический спектрофотометр рас источником опорного напр жени , уст-ботает следующим образом, ройство пам ти и ключ, св занный своим Сформированный осветителем 3 моновыходом с входом устройства пам ти,хроматический световой поток через и командное устройство, управл ющиекювету 5 подаетс  на фотоприемник 8, выходы которого соединены соответствен-в котором осуществл етс  преобразовано с кюветным отделением, устройствомние светового потока в электрический обработки и отображени  сигнала исигнал. Усиленный усилителем 9 электключом , снабжен вторым сравнивающимрический сигнал поступает в устройустройством , генератором пилообразно-ство 10 обработки и отображени  сигго напр жени  и интегрирующим уст-нала, в котором осуществл етс  корройством , при этом первый вход второ-рекци  коэффициента преобразовани , го сравнивающего устройства соединенвыбор необходимого диапазона измерес выходом устройства пам ти, выход , отображение выходного сигнала нератора пилообразного напр жени  со-и его регистраци , а также запоминаединен с вторым входом второго срав-ние выходного сигнала спектрофотометнивающего устройства, выход которогора на врем  коррекции нулевого си1- соединен с управл ющим входом регул -нала и коэффициента преобразовани , тора,интенсивности излучени , вход Управление работой устройства 10 обинтегрирующего устройства соединен сработки и отображени  сигнала осувыходом первого сравнивающего устрой-ществл етс  командой Д, поступаюства , а выход -.с входом ключа.щей с командного устройства 18. По

командам А и Б, поступающим с командного устройства 18, клапан ,6 закрываетс , а клапан 7 открываетс , при этом подача в кювету анализируемого продукта прекращаетс  и в нее s через клапан 6 подаетс  жидкость, например вода, с известной оптической плотностью, котора  промывает кювету 5 и после установлени  оптических характеристик  вл етс  образцом, вве- О денным внутрь кюветы 5.

Сравнительный электрический сигнал с выхода усилител  9 и опорный сигнал от источника 14 опорного напр жени  поступает на соответствующие входы 15 первого сравнительного устройства 13, где осуществл етс  их вычитание. Разностный сигнал, соответствующий смещению нулевого сигнала, усредн етс  интегрирующим устройством 11, напри- 20 мер RC-цепью, и через закрытый ключ 12 и устройство 15 пам ти поступает на первый вход второго сравнивающего устройства 16, на второй вход которого поступает линейное пилообразное на- 25 пр жение с выхода генератора 17 пилообразного напр жени .

На участке возрастани  пилообразного напр жени  при достижении равенства напр жений на первом и втором входезо сравнивающего устройства 16 схема переходит в одно из устойчивых состо ний , на участке спада - в другое устойчивое состо ние.

Таким образом, на выходе сравниваю-55 щего устройства получают импульсный сигнал посто нной амплитудУ, длительность которого пропорциональна смещению нулевого сигнала спектрофотометра . Промодулированныйпо длительное- 40 ти импульсный сигнал с выхода сравнивающего устройства 1б поступает на управл ющий вход регул тора 2 инте;нсивности излучени , например, на базу транзистора р-п переход которого 5 соединен с лампой осветител  3.

При изменении длительности регулирующего сигнала .измен етс  врем  включенного состо ни  регулирующего транзистора и соответственно измен етс ч м эффективна  мощность, подводима  от источника 1 питани  к лампе осветител  3, в результате измен етс  световой поток осветител , поддержива  нулевую линию спектрофотометра на одном -. и том же уровне. При подаче в кювету 5 анализируемого продукта, ключ 12, по команде С, поступающей с командного устройства 18, размыкаетс  и на

врем  действи  измерительного сигнала корректирующий сигнал хранитс  в устройстве -15 пам ти. Интегрирующее устройство 11 исключает пульсации и повышает устойчивость работы схемы коррекции .

Спектрофотометр надежно работает при изменении нулевого сигнала на 40 от диапазона измерени , автоматически следит за этим изменением и компенсирует его, при этом дрейф нулевого сигнала в автоматическом режиме работы корректора составл ет не более 0,5%. Применение импульсного питани  лампы осветител  и компенсаци  отклонени  нулевого сигнала путем изменени  длительности регулирующих импульсов позвол ет снизить эффективную мощность , , подводимую к лампе осветител , мощность, выдел емую на регул торе интенсивности излучени , и соответственно увеличить врем  безотказной работы лампы, уменьшить мощность источника питани  и его габариты, что позвол ет повысить надежность спектрофотометра и снизить его энергозатраты .

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР Р 667824, кл. G 01 J , 1979.

2.Автоматические приборы дл  измерени  концентрации суспензий. М., Машиностроение, 1979 с. 99 (прототип ). .