Двухлучевой фотометр

 

ДВУХЛУЧЕВОЙ ФОТОМЕТР, содержащий источник излучения, систему формирования измерительного и сравнительного каналов, в которой установлен модулятор с датчиком опорного сигнала , причем в сравнительном канале размещен клин установки нуля, а в измерительном канале - оптический фотометрический клин, кинематически соединенньй с электромеханической системой перемещения фотометрического клина, выход которой соединен с системой регистрации, причем выходы измерительного и сравнительного каналов оптически связаны с приемником излучения к выходу которого последовательно подключены усилитель и фазочувствительный детектор, управлякнций вход которого соединен с выходом датчика опорного сигнала, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения быстродействия, в него введены формирователь импульсов выборки и схема фиксации уровня выходного сигнала фазочувствительного детектора, причем вход формиро (Л вателя импульсов выборки подключен к датчику опорного сигнала, выход формирователя подключен к управляющему входу схемы фиксации уровня выходного сигнала, другой вход которой подключен к выходу фазочувствительного детектора, а выход - к входу электромеханической системы перемещения фотометрического клина и является быстродействующим выходом 00 фотометра.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А (51)4 G 01 J 1/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А8ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

: (21) 3651500/24-25 (22) 11. 10.83 (46) 30.08.85. Бюл. ¹ 32 (72) Л.Г.Гросс, В.Ф.Куликов и А.Г.Васильев (71) Казанский научно-исследовательский технологический и проектный институт химико-фотографической промьппленности (53) 535.242(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 600400, кл. G 01 J 1/04, 1978.

Малышев В.И. Введение в экспериментальную спектроскопию. М., Наука, 1979, с. 407. (54) (57) ДВУХЛУЧЕВОЙ ФОТОИЕТР, содержащий источник излучения, систему формировайия измерительного и сравнительного каналов, в которой установлен модулятор с датчиком опорного сигнала, причем в сравнительном канале размещен клин установки нуля, а в измерительном канале — оптический фотометрический клин, кинематически соединенный с электромеханической системой перемещения фотометрическо„„SU„„1176180

ro клина, выход которой соединен с системой регистрации, причем выходы измерительного и сравнительного каналов оптически связаны с приемником излучения к выходу которого последовательно подключены усилитель и фазочувствительный детектор, управляющий вход которого соединен с выходом датчика опорного сигнала, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повьппения быстродействия, в него введены формирователь импульсов выборки и схема фиксации уровня выходного сигнала фазочувствительного детектора, причем вход формирователя импульсов выборки подключен к датчику опорного сигнала, выход формирователя подключен к управляющему входу схемы фиксации уровня выходного сигнала, другой вход ко» торой подключенк выходу фазочувствительного детектора, а выход - к входу электромеханической системы перемещения фотометрического клина и является быстродействующим выходом фотометра.

1176180

15

25

35

55

Изобретение относится к измерителям оптических характеристик и пленочных материалов и может быть использовано в химико-фотографической промышленности при изготовлении кинофотоматериалов.

Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение быстродействия.

На чертеже представлена функциональная схема.

Устройство содержит источник излучения 1, поток излучения которого разделяется системой формирования измерительного и сравнительного каналов на измерительный канал, состоящий из последовательно установленных линз 2, светофильтра 3, вырезающего необходимую для измерения область спектра, контролируемого образца 4, фотометрического клина 5, первого входного окна световода-смесителя 6, и сравнительный канал, состоящий из последовательно установленных светофильтра 7, аналогично светофильтру 3, световода

8, огибающего контролируемый обра зец, клина установки нуля 9, второго окна световода-смесителя 6, выходное окно которого расположено против приемника излучения 10, подключенного к усилителю 11, выход которого подключен к входу фазо-. чувствительного детектора 12, выход которого подключен к входу схемы фиксации 13 уровня выходного сигнала, другой вход которой подключен к выходу формирователя импульсов выборки 14, управляющий вход которого и управляющий вход фазочувствительного детектора подключены к датчику опорного сигнала 15, расположенного в непосредственной близости к выходному окну световода 8, выход схемы фиксации 13 подключен к элемтромеханической системе 16 перемещения фотометрического клина, связанной с системой регистрации 17, и является быстродействующим выходом фотометра. Источник излучения

1 установлен в центре модулятора

18, который выполнен в виде цилиндра с прорезями, равномерно расположенными по окружности.

Фотометр работает следующим образом.

Излучение от источника 1 с помощью модулятора 18 поочередно направляется в измерительный и сравнительный каналы. В измерительном канале излучение проходит через линзы 2, светофильтр 3, контролируемый материал 4, фотометрический клин 5, световод-смеситель 6 и направляется на приемник излучения 10. В канале сравнения излучение проходит через светофильтр 7, световод 8, клин установки нуля 9, световод-смеситель

6 и направляется на тот же приемник излучения 10. В отсутствие контролируемого материала с помощью клина рстановки нуля 9 добиваются равен;тва лучистых потоков измерительно,"о и сравнительного каналов, при ртом фотометрический клин полностью введен в измерительный канал. При контроле оптических свойств листовых материалов при их производстве, например кинофотопленок, в измерительном зазоре фотометра перемещается материал, оптические свойства которого неоднородны по площади, в том числе в направлении перемещения, и на приемнике излучения 10 возникает сигнал с частотой коммутации лучистых потоков, который состоит из постоянной составляющей, соответствующей номинальной величине пропускания контролируемого материала, и переменной составляющей, вид и частота первой гармоники которой обусловлены взаимным расположением неоднородностей на материале и скоростью его перемещения в измерительном зазоре, Кроме того на сигнале присутствуют выбросы, возникающие в момент коммутации лучистых потоков измерительного и сравнительного каналов и объясняющиеся различием в площадях сечения лучистых потоков и их конечными размерами, различным распределением энергии излучения по площади сечения измерительного и сравнительного каналов, а также неточностью изготовления оптико-механических узлов, например модулятора. В ряде случаев амплитуда выбросов может значительно превышать полезный сигнал.

С целью устранения влияния выбросов без усложнения конструкции и уменьшения постоянной времени в фотометре предусмотрен формирователь импульсов выборки, на вход которого подаются импульсы с датчика опорного сигнала 15, а с его выхода на управ1176180 ляющий вход схемы фиксации уровня выходного сигнала 13 поступают импульсы выборки, длительность которых намного меньше периода коммутации.

Передним фронтом импульсов выборки производится сброс ранее запомненного в схеме фиксации уровня выходного сигнала фазочувствительного детектора, а задним фронтом — запоминание его текущего значения на время до поступления на управляющий вход схемы фиксации следующего импульса. При этом на выходе схемы фиксации присутствует сигнал, повторяющий по форме сигнал с фазочувствительного детектора, но свободный от выбросов.

Этот сигнал поступает на электромеханическую систему 16, которая перемещает фотометрический клин до тех пор, пока постоянная составляющая не скомпенсируется. При этом регистратор 17 отмечает среднюю величину пропускания контрОлируемого материала, а на выходе схемы фиксации присутствует ступенчатый сигнал, форма которого описывает изменения пропускания контролируемого материала, которые не успевает скомпенсировать электромеханическая система 16.

В результате использования формирователя импульсов выборки и схемы фиксации уровня выходного сигнала значительно упрощается конструкция фотометра за счет снижения требований к точности механических узлов, оптических элементов и к необходимости точной юстировки оптико-механической схемы, а также обеспечивается существенно меньшая инерционность фотометра., поскольку не требуется дополнительной фильтрации выходного сигнала. В целом фотометр позволяет с помощью обычной электромеханической системы и связанной с ней регистрирующей системы фиксировать среднее значение пропускания контролируемого материала, а с выхоlp да схемы фиксации с помощью, например, быстродействующего самописца регистрировать быстрые изменения пропускания относительно его среднего значения.

15 При использовании фотометра для контроля качества кинофотопленок при нанесении и формировании светочувствительных фотослоев он позволяет контролировать не только среднее

20 значение наноса фотоэмульсии по всей длине и ширине движущейся ленты материала, но и за счет использования быстродействующего выхода регистрировать изменения наноса фотоэмуль25 сии в широком диапазоне частот, вплоть до частоты коммутации лучисO тых потоков, вызванные неравномерностью движения фотоподложки, неравномерностью подачи фотоэмульсии, 3О колебаниями вакуума в поливном устройстве и другими мешающими факторами. Это позволяет оперативно в процессе изготовления а не путем лабораторного анализа готовой продукобнаружить и устранить мешающие нормальному процессу факторы, что приводит к повышению качества продукции и снижению внутризаводского брака.

Составитель А.Чурбаков

Редактор В.Ковтун Техред Ж.Кастелевич Корректор Е. Сирохман

Заказ 5334/41 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

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