UA75967C2

UA75967C2 - Turbidity meter for liquid

Info

Publication number: UA75967C2
Application number: UA20040403230A
Authority: UA
Inventors: Yevhen Mykolaiovych Serheiev; Mykhailo Hryhorovych Tkachenko; Tetiana Kostiantyniv Skorykova; Viktoriia Hryhorivn Herzhykova; Viktor Opanasovych Zahoruiko; Tamara Volodymyriv Chornookova; Zoya Petrivna Skobinnykova; Nina Ivanivna Stovbur
Original assignee: Nat Inst Of Vine And Wine Maga
Priority date: 2004-04-28
Filing date: 2004-04-28
Publication date: 2006-06-15

Abstract

The proposed turbidity meter for liquid contains a red optical radiation source with light-emitting diodes, a measuring chamber, which is made of transparent plastic with low thermal conductivity, a reference light-emitting diode, a measuring light-emitting diode, photodetectors, a comparator, and a measuring unit. The measuring chamber contains a blind for interrupting optical radiation. The optical axis of the measuring light-emitting diode is arranged at an angle of 15 degrees to the axis of the reference light-emitting diode. The proposed meter is distinctive by its enhanced measurement accuracy and simplified design.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до галузі машинобудування, зокрема, до фотометричних приладів. 2 Відомо фотометричний прилад (мутномір), що містить джерело світла, оптичну систему формування світлового потоку, металеву вимірювальну камеру, фотоприймачі, пристрій для порівняння сигналів і вимірювальний пристрій (Мутномер жидких пищевьх сред лабораторньй МПЛ. Паспорт. НПО "Пищепромавтоматика", Одесса, 1990).The invention relates to the field of mechanical engineering, in particular, to photometric devices. 2 A photometric device (turbidity meter) is known, which contains a light source, an optical system for the formation of a light flux, a metal measuring chamber, photoreceptors, a device for comparing signals and a measuring device (Mutnomer zhidkikh pishchevykh sred laboratory MPL. Passport. NPO "Pishchepromavtomatika", Odesa, 1990 ).

Спільні ознаки відомого винаходу та винаходу, що заявляється: джерело світла, вимірювальна камера, 70 фотоприймачі, пристрій для порівняння сигналів і вимірювальний пристрій.Common features of the known invention and the claimed invention: a light source, a measuring camera, 70 photoreceptors, a device for comparing signals and a measuring device.

Однак, відомий мутномір має велику похибку вимірювань і невисоку чутливість через утрати світла в системі формування світлового потоку й у вимірювальній камері, а також складну конструкцію оптичної системи формування світлового потоку.However, the known turbidimeter has a large measurement error and low sensitivity due to light losses in the light flow forming system and in the measuring chamber, as well as the complex design of the light flow forming optical system.

Найбільш близьким до винаходу за конструктивним і технічним виконанням є фотометричний пристрій, що 19 містить джерело світла, оптичну систему формування світлового потоку, вимірювальну камеру, що має три світловоди, при цьому світловод, що подає світло, одним кінцем повернуто до джерела світла, іншим - до розташованого співвісно опорного світловоду, вихідний кінець якого, у свою чергу, розташовано в інтегруючій сфері з фотоприймачем, вимірювальний світловод розташовано в середині проміжку між зазначеними світловодами, а вихідний кінець цього світловоду розташовано в інтегруючій сфері з фотоприймачем (А.с. СРСРThe closest to the invention in terms of design and technical implementation is a photometric device, which 19 contains a light source, an optical system for the formation of a light stream, a measuring camera that has three light guides, while the light guide, which supplies light, has one end turned to the light source, the other - to the coaxially located reference optical fiber, the output end of which, in turn, is located in the integrating sphere with the photoreceptor, the measuring optical fiber is located in the middle of the gap between the specified optical fibers, and the output end of this optical fiber is located in the integrating sphere with the photoreceptor (A.S. USSR

Ме52810, С01М21/24, 19761.Me52810, C01M21/24, 19761.

Спільні ознаки винаходу, що заявляється, та прототипу: джерело світла, вимірювальна камера, випромінюючий, опорний і вимірювальний світловоди, фотоприймачі, пристрій для порівняння сигналів і вимірювальний пристрій.Common features of the claimed invention and the prototype: a light source, a measuring camera, emitting, reference and measuring light guides, photoreceptors, a device for comparing signals and a measuring device.

Недоліком цього типу пристроїв є велика похибка вимірювань і невисока чутливість приладу через утрати с світла в системі формування світлового потоку, які обумовлені тим, що лампа накалювання, яка Ге) використовується як джерело світла, має кругову діаграму випромінювання і, як наслідок, тільки частина світлового потоку попадає у вимірювальну камеру. Неоптимальне розташування вимірювального світловоду (під кутом 90 градусів до світловоду, що подає світло) також обумовлює додаткові втрати світла. Крім того, цей мутномір має складну конструкцію оптичної системи формування світлового потоку. вThe disadvantage of this type of device is a large measurement error and a low sensitivity of the device due to light losses in the light flux formation system, which are due to the fact that the incandescent lamp, which is used as a light source, has a circular radiation pattern and, as a result, only part of the light flow enters the measuring chamber. The suboptimal location of the measuring light guide (at an angle of 90 degrees to the light-emitting light guide) also causes additional light losses. In addition, this turbidimeter has a complex design of the optical system for the formation of light flux. in

В основу винаходу поставлено завдання шляхом удосконалення відомого мутноміра, за рахунок підвищення Ге) чутливості приладу, знизити похибку вимірювань, а також спростити його конструкцію.The invention is based on the task of improving the known turbidity meter by increasing the device's sensitivity, reducing the measurement error, and simplifying its design.

Поставлене завдання вирішується таким чином, що в мутномірі, який містить джерело світла, вимірювальну о камеру, випромінюючий, опорний і вимірювальний світловоди, фотоприймачі, пристрій для порівняння сигналів і ою вимірювальний пристрій, відповідно до винаходу, джерело світла виконано у вигляді світлодіоду зі спрямованоюThe task is solved in such a way that in the turbidimeter, which contains a light source, a measuring camera, emitting, reference and measuring light guides, photoreceptors, a device for comparing signals and a measuring device, according to the invention, the light source is made in the form of an LED with a directional

Зо характеристикою випромінювання в червоній області видимого спектра, вимірювальна камера виготовлена зі - пластмаси, що поглинає світло, з низькою теплопровідністю та обладнано шторкою, що відсікає світло, а вимірювальний світловод розташовано під кутом 15 градусів до опорного світловоду.With the characteristic of radiation in the red region of the visible spectrum, the measuring chamber is made of light-absorbing plastic with low thermal conductivity and equipped with a light-blocking curtain, and the measuring light guide is located at an angle of 15 degrees to the reference light guide.

На фіг. представлена структурна схема мутноміра, що заявляється. Мутномір містить у собі: джерело світла « 1, вимірювальну камеру 2, випромінюючий світловод З, опорний світловод 4 і вимірювальний світловод 5, З 50 фотоприймачі 6, 7, шторку 8, яка відсікає світло, пристрій для порівняння сигналів 9 і вимірювальний пристрій 10. с Світловий потік від джерела світла 1 подається у вимірювальну камеру 2 через випромінюючий світловод Зі,In fig. a structural diagram of the claimed turbidity meter is presented. The turbidimeter includes: a light source 1, a measuring camera 2, an emitting light guide C, a reference light guide 4 and a measuring light guide 5, C 50 photodetectors 6, 7, a curtain 8 that cuts off the light, a device for comparing signals 9 and a measuring device 10. c The light flux from the light source 1 is fed into the measuring chamber 2 through the emitting light guide Z,

Із» пройшовши через досліджувану рідину, спрямовано надходить до опорного світловоду 4 і далі - на фотоприймач 6. Світловий потік, бічне випромінювання якого обмежується шторкою 8, яка відсікає світло, проходячи через вимірювальну камеру 2, частково розсіюється присутніми в рідині частками і послідовно попадає на вимірювальний світловод 5, фотоприймач 7 і вимірювальний пристрій 10. це. Від фотоприймача 6 електричний сигнал подається на пристрій для порівняння 9, де підсилюється до рівня, 4! необхідного для підтримки постійного світлового потоку.After passing through the liquid under investigation, it reaches the reference light guide 4 and further - to the photodetector 6. The light flux, the lateral radiation of which is limited by the curtain 8, which cuts off the light, passing through the measuring chamber 2, is partially scattered by the particles present in the liquid and successively falls on measuring light guide 5, photo receiver 7 and measuring device 10. this. From the photo receiver 6, the electrical signal is sent to the device for comparison 9, where it is amplified to a level of 4! necessary to maintain a constant luminous flux.

Розташування вимірювального світловоду 5 під кутом 15 градусів до опорного світловоду 4 дозволяє іш максимально використовувати світловий потік та, як наслідок цього, підвищити чутливість приладу, а шторка 8,The location of the measuring light guide 5 at an angle of 15 degrees to the reference light guide 4 allows you to make maximum use of the light flux and, as a result, to increase the sensitivity of the device, and the curtain 8,

Ге»! 20 яка відсікає світло, дозволяє зменшити вплив бічного засвічення на вимірювальний світловод 5 і знизити похибки вимірювань. тм Використання світлодіоду зі спрямованою характеристикою випромінювання в червоній області видимого спектра як джерела світла 1 дозволяє вилучити оптичну систему формування світлового потоку, що спрощує конструкцію приладу. і)Gee! 20, which cuts off the light, allows you to reduce the impact of side illumination on the measuring light guide 5 and reduce measurement errors. tm The use of an LED with a directional characteristic of radiation in the red region of the visible spectrum as a light source 1 makes it possible to remove the optical system of light flux formation, which simplifies the design of the device. and)

Claims

The formula of the invention is)

Turbidimeter, which consists of a light source, a measuring chamber, radiating, reference and

60 measuring light guides, photodetectors, a device for comparing signals and a measuring device, which is distinguished by the fact that the light source is made in the form of an LED with a directional characteristic of radiation in the red region of the visible spectrum, the measuring chamber is made of light-absorbing plastic with low thermal conductivity and is equipped a curtain that cuts off the light, and the measuring light guide is located at an angle of 15 degrees to the reference light guide.

b5