Анализатор гексоз колориметрический

 

АНАЛИЗАТОР ГЕКСОЗ КОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ , содержащий блок управления, подключенный к блоку подготовки пробы и проведения колориметрической реакции, масштабный преобразователь, к ВЫХОДУ которого подключен вторичный прибор, источник света, по ходу излучения которого установлена светоделительная призма, на одном выходе которой установлен двухканальный фотометр, выполненный в виде последовательно установленных по ходу излучения светофильтра и двух светбделительных пластин, на выходе одной из которых последовательно по ходу излучения расположены диафрагма и первый фотоприемник, а на выходе другой - кювета и второй фотоприемняк, причем оба фотоприемника через свой блок логарифмирования соединены с входами блока вычитания, а кювета с блоком подготовки и проведения колориметрической реакции, о т ли чающийся , что, с целью повышения точности измерений, надежности в работе и расширения области применения, в него введены два блока умножения, сигнализатор заполнения кювет, блок включения-выключения, блок вычитания и дополнительный фотометр , устаноЕленный на другом вы- { ходе светоделительной призмы, причем (Л выход Каждого фотометра через свой блок умножения соединен с соответствующим входом блока вычитания, выход которого соединен с входом масштабного преобразователя, вход сигнализатора Заполнения кювет соединен с кюветаМи фотометров, а го выход через блок включения-выключения - с источником излучения, выполX ненным в виде импульсном лампы. 4. СО.

„.80„„430 А

С0103 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3596 01 J 1 44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

C е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3490429/18-25 (22) 05.07,82 (46) 23.03.84. Бюл. Р 11 (72) В.М.Зозуля, Э.A.Гиндин и Н.A.Íèêoëàåíêî (71) Всесоюзный проектно-конструкторский и научно-исследовательский институт автоматизации пищевой промышленности Пищепромавтоматика (53) 535.242(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 596835, кл. G 01 У 1/44, 1978.

2. Патент Швейцарии Р 579268, кл. G 01 Т 1/44, 1976 (прототип) . (54.)(57) АНАЛИЗАТОР ГЕКСОЗ КОЛОРИМЕТ-

РИЧЕСКИЙ, содержащий блок управления, подключенный к блоку подготовки пробы и проведения колориметрической реакции, масштабный преобразователь, к выходу которого подключен вторичный прибор, источник света, по ходу излучения которого установлена светоделительная призма, на одном выходе которой установлен двухканальный фотометр, выполненный в виде последовательно установленных по ходу излучения светофильтра и двух светоде.лительных пластин, на выходе одной из которых последовательно по ходу излучения расположены диафрагма и первый фотоприемник, а на выходе другой — кювета и второй фотоприемник, причем оба фотоприемника через свой блок логарифмирования соединены с входами блока вычитания, а кювета— с блоком подготовки и проведения колориметрической реакции, о т л и— ч а ю шийся тей, что, с целью повышения точности измерений, надежности в работе и расширения области применения, в него введены два блока умножения, сигнализатор заполнения кювет, блок включения-выключения, блок вычитания и дополнительный фотометр, установленный на другом выходе светоделительной призмы, причем выход каждого фотометра через свой блок умножения соединен с соответствующим входом блока вычитания, выход которого соединен с входом масштабногб преобразователя, вход сигнализатора заполнения кювет соединеН с кюветами фотометров, а его выход через блок включения-выключения - с источником излучения, выполненным в виде импульсном лампы.

1081430

Ы1 el2

С +PC -о C опр -1.меш 2 опр 2 мело

)+ меш((1 6) (1) концентрация определяемой и мешающей компонент; коэффициенты поглощения определяемой компоненты н сравнитель, — 65

Изобретение относится к приборостроению для пищевой проьышленности предназначено для автоматического колориметрического анализа сбраживаемых углеводов (гексоэ в спиртовых бражках при производстве пищевого спирта из крахмалистого сырья, а также может использоваться при производстве гидролизного и изобутилового спирта.

Известно устройство для анализа 10 двухкомпонентных растворов с перекрывающимися полосами поглощения, содержащее блок управления, источник света, фотометр и вторичный прибор (1).

Недостатком известного устройства )5 является ограниченная точность.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является анализатор гексоэ колориметричесхий, содержащий блок управления, подключенный к блоку подготовки пробы и проведения колориметрической реакции, масштабный преобразователь, к выходу которого подключен вторичный прибор, источник получения, по ходу излучения которого установлена светоделительная призма, на одном выходе которой установлен двухканальный фотометр, выполненный в виде последовательно установленных по ходу излучения светофильтра и двух светоотдели- ЗО тельных пластин, на выходе одной иэ которых последовательно по ходу излучения установлена диафрагма и первый фотоприемник, а на выходе другой кювета и второй фотоприемник, причем 35 оба фотоприемника через свой блок логарифмирования соединен с входами блока вычитания, а кювета соединена с блоком подготовки и проведения колориметрической реакции (2) . 4p

Недостатком известного устройства является ограниченная точность, погрешность возникает из-за значительной неравномерности спектральной характеристики мешающей компоненты 45 и отсутствия минимума спектральной характеристики определяемой компоненты,независящего от концентрации, что приводит к невозможности ныбора оптимальных спектральных позиций.

Так, если D) — оптическая плотность сравнительного канала; а D< оптическая плотность измерительного канала, то автоматическое вычитание оптических fiJIQTHостей сравнительного и измерительного каналов дает 55 ном и измерительном каналах на заданных. спектральных позициях;

Д1,Р2 — коэффициенты поглощения утешающей компоненты н сравнительном и измерительном каналах на тех же спектральных позициях.

Из выражения -(1) видно, что при неравенстве коэффициентов поглощения мешающей компоненты н сравнительном и измерительном каналах (/Ь, рл), вследствие неравномерности ее спектральной характеристики

Смеа(Р1-)3 ) 0 ()

Это выражение и определяет погрешность измерения.

Если при этом концентрация мешающей компоненты однorо порядка превышает концентрацию определяемой компоненты, то практические результаты измерения становятся недостозерными.

Кроме того, использование источника света непрерывного излучения не обеспечивает достаточной надежности работы. устройства н связи с ограниченностью его сроков службы. Периодическое включение указанных ламп невозможно в связи с большим временем выхода источника света на рабочий режим. Смена источника света требует проведения дополнительной юстировки прибора.

Цель изобретения — повышение точности измерений, надежности работы и расширение области применения.

Постанленная цель достигается тем, что в анализатор гексоз . колориметрический, содержащий блок управления, подключенный к блоку подготовки пробы и проведения колориметрической реакции, масштабный преобразователь, к ныходу которого подключен вторичный прибор, источник света, по ходу излучения которого установлена светоделительная призма, на одном выходе которой установлен двухканальный фотометр, выполненный в виде последовательно установленных по ходу излучения светофильтра и двух светоделительных пластин, на выходе одной иэ которых последовательно по ходу излучения расположена диафрагма и первый фотоприемник, а на выходе другой — кювета и второй фотоприемник, причем оба фотоприемника через свой ° блок логарифмирования соединены с входами блока вычитания, а кювета с блоком подготовки и проведения колориметрической реакции, введены два блока умножения, сигнализатор заполнения кювет, блок включения-выключения, блок вычитания и дополнительный фотометр, установленный па другом выхоце светоделительной приэ1081430 (4 ОПР+ 1 МЕШ) фп2=фо (4)

-o O, р С пз о ф =фо (1 а электрические сигналы на выходах фотоприемников

40 U =3ф

11 о

-4 с +pc опр q ме«<)

u12= 3 фо е

45 -(о С р С е 2 опр 2 ме<") (9)

22 о (101 где U „П2 - электрические сигналы

11 I <1 в сравнительных каналах

50 " рабочего и дополнитель ного каналов;

U U — электрические сигналы в измерительных кана22 лах рабочего и дополни55 тельного каналов; коэффициент преобразова.ния фотоприемников 12, 14, 29 и 30; о „,о 2- коэффициенты поглощения определяемой компоненты в рабочем и дополнительном каналах на спектральных позициях, заданных выбором света65 фильтров 8 и ?4;

60,мы, причем выход каждого фатометра через свой блок. умножения соединен с соответствующим входом блока вычитания, выход которого соединен с входам масштабного преобразователя, вход сигнализатора заполнения кювет соединен, с кюветами фотометров, а его выход через блок включения-выключения — с источником излучения, выполненным в виде импульсной лампы.

На чертеже показана блок-схема устройства.

Устройство содержит блок 1 управления, подключенный к блоку 2 подготовки пробы и проведения колориметрической реакции, масштабный преобразователь 3, к выходу которого подключен вторичный прибор 4, источник 5 излучения, по ходу излучения которого установлена светоделительная призма 6, на одном выходе которой установлен двухканальный фотометр 7, выполненный в виде последовательно установленных по ходу излучения светофильтра 8 и двух светоделительных пластин 9 и 10, на выходе одной из которых последовательно по ходу излучения установлена диафрагма

ll и первый фотоприемник 12, а на выходе другой — кювета 13 и второй фотоприемник 14, причем оба фотоприемника через свой блок логарифмирования 15 или 16 соединены с входами блока 17 вычитания, а кювета — с блоком 2 подготовки и проведения колориметрической реакции, блоки

18 и 19 умножения, сигнализатор 20 заполнения кювет, блок 21 включениявыключения, блок 22 вычитания, и дополнительный фотометр 23, установленный< на втором выходе светоделительной призмы б, причем выходы каждого фотометра через свой блок 18 или 19 умножения соединен с соответствующим входом блока 22 вычитания, выход которого. соединен с входом масштабного преобразователя 3, вход сигналиэатора 20 заполнения кювет соединен с кюветами фотометров, а его выход через блок 21 включениявыключения — с источником 5 излучения, выполненным в виде импульсной лампы. Дополнительный фотометр 23 также, как и основной фотометр 7, содержит светофильтр 24, светодели" тельные пластины 25 и 26, диафрагму 27, кювету 28, фотоприемники 29 и 30, блоки 31 и 32 логарифмирования, блок 33 вычитания.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый раствор подается в блок 2, в котором производится доэирование реагентов, их смешивание и колориметрическая реакция.

Реакционная смесь из блока 2 подается в кюветы фотометров 7 и 23.

Сигналиэатор 20 заполнения кювет определяет момент заполнения кювет и подает сигнал на блок 21 включения-выключения, который включает источник 5 излучения на время измерения, излучение которого светадели5 тельной призмой делится на два потока, которые пройдя через светофильтры, образуют рабочий и дополнительный кана,лы, построенные по дифференциальной схеме измерения. Потоки

)0 излучения измерительного и сравнительного каналов в рабочем и дополнительном канале периодически уравниваются при нулевых концентрациях

Ф определяемой и мешающей компонент

15 в кюветах фотометров 7 и 23 с помощью диафрагм 11 и 27.

Таким образом, световые потоки фп1< Фпы ф з< фпъ падающие На фотопри емники 13, 14, 29 и 30, равны световому потоку Ф, падающему на кюветы 13 и 28 и диафрагмы 11 и 27. фп4 фо фп1 фо пз î п4. о ф =Ф

Следовательно, если в кюветах

13 и 28 находится раствор с концентрацией определйемой компоненты Со„ и мешающей компоненты С, то световые потоки в каждом оптическом канале соответственно равны

30 фп1 фо (3! 108143О

20 (Ю) ((6 ) Й((6 — коэфФициенты поглощения мешающей компоненты в рабочем и дополнительном каналах на этих же спектральных позицияху

С.,С - концентрации определяе-. мой и мешающей компо.нент.

После логарифмирования сигналов на выходе блоков 15, 16, 31 и 32 ло, гарифмирования сигналы соответст- )0 венно равны ь(„„=е) ф, (41! еu,= ь ф (")

24 О

Вычитание выражений (12) из (11) и (14) из (131 в блоках 17 и 33 вычитания дает

Е. U„„-Е и„,=aC„C,„,+ô„ñ„„

"и- . „- (;С

После умножения на постоянные коэффициенты A и В в блоках 18 и 19 рабочего и дополнительного каналов на их выходах получаем

30 (fn0>> fnU> j=Bd>С +ар С (я}

Результат вычитания выражения (18) из (17) в блоке 22 вычитания умножения на масштабирующий ноэфциент М в масштабном преобраэовйтеле 3 дает детям(сая (Ас(„-ВЫ 1 С те (Ая Bpт () (тт

Выбором коэффициентов умножения при настройке обеспечивается условие (20)

/Ь

4ф„-Вр =о (gw)

Следовательноi "вык=МсопрМ ИсЦ"е зависит от концентрации мешающей

Саясяц

Выбором масштабирующего коэффици ( еята Яа(-ВИ1 достятается соотяетствие показаний вторичного прибора

4 концентрации определяемой компоненты и получение стандартного выходного оигнала.

Изобретение позволяет повысить точность измерения за счет исключения влияния на результат анализа концентрации мешающей компоненты.

Соединение входа сигналиэатора заполнения кювет с выходом последовательно соединенных кювет рабочего и дополнительного каналов, а выхода— с блоком включения-выключения источника света, который выполнен в виде импульсной лампы, повышает надежность работы анализатора.

ВЯИИПИ Заказ 153бд4

Тираж 823 Подпи оное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород,ул.Проектная,4