Усилительно-регистрирующее устройство инженера н.а.савинского для квантометров

 

Изобретение относится к области оптического спектрального приборостроения . Целью изобретения является повышение точности анализа и производительности измерений. Устройство содержит фотоприемники аналитических линий и линий сравнения. Фотоприемники заряжают накопительные конденсаторы . Напряжение с накопительных конденсаторов через ключи подается на импульсный электрометр. Сигнал с электрометра поступает на логарифматор, с которого он поступает на ограничительное устройство. С«ограничительного устройства через коммутатор сигнал поступает на измерительную схему, снабженную конденсатором спектральной линии сравнения и конденсатором аналитической спектральной линии. Разность напряжений этих конденсаторов поступает на антилогарифматор, с выхода которого сигнал поступает на вольтметр. Напряжение, измеренное вольтметром, связано с логарифмом концентрации элемента в пробе линейной зависимостью. Накопительные конденсаторы выбирают так, что их емкости прямо пропорциональны спектральной чувствительности фотоприемника. Эта пропорциональность установлена для длины волны аналитической спектральной линии и длины волны спектральной линии сравнения, составляющих аналитическую пару. Устройство позволяет вести автоматическую запись концентрации элементов в пробе. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (111

А1 (594 G01 J 3 30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Ilo делАм изОБРетеций и ОткРытий (21) 3956202/31-25 (22) 28.06.85 (46) 07.10.87. Вюл. Ф 37 (75) Н.А.Савинский (53) 535.853(088.8) (56) Зайдель А,Н. и др, Техника и практика спектроскопии. — M.:

Наука, 1976, с. 124-127.

Фотоэлектрические методы спектрального анализа. - M., 1961, с. 32-43. (54) УСИЛИТЕЛЬНО-РЕГИСТРИРУЮЩЕЕ УСТРОИСТВО ИНЖЕНЕРА Н.А.САВИНСКОГО

ДЛЯ KBAHTOMETPOB (57) Изобретение относится к области оптического спектрального приборостроения. Целью изобретения является повьппение точности анализа и производительности измерений. Устройство содержит фотоприемники аналитических линий и линий сравнения. Фотоприемники заряжают накопительные конденсаторы. Напряжение с накопительных конденсаторов через ключи подается на импульсный электрометр. Сигнал с электрометра поступает на логарифматор, с которого он поступает на ограничительное устройство. С ограничи тельного устройства через коммутатор сигнал поступает на измерительную схему, снабженную конденсатором спектральной линии сравнения и конденсатором аналитической спектральной линии.

Разность напряжений этих конденсаторов поступает на антилогарифматор, с выхода которого сигнал поступает на вольтметр. Напряжение, измеренное вольтметром, связано с логарифмом концентрации элемента в пробе линейной зависимостью. Накопительные конденсаторы выбирают так, что их емкости прямо пропорциональны спектральной чувствительности фотоприемника.

Эта пропорциональность установлена для длины волны аналитической спектральной линии и длины волны спектральной линии сравнения, составляющих аналитическую пару. Устройство позволяет вести автоматическую запись концентрации элементов в пробе.

1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1343251

Изобретение относится к оптическому спектральному приборостроению.

Целью изобретения является повышение точности анализа и производительности измерений.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит фотоприемники 1 и 2 аналитических спектральных .Риний и спектральных линий сравнения, накопительные конденсаторы 3 и 4, ключи 5 и 6, импульсный электрометр

7, логарифматор 8, ограничительное устройство 9, коммутатор 10, измерительную схему 11, конденсаторы 12 аналитической спектральной линии, конденсаторы 13 спектральной линии сравнения, антилогарифматор 14, вольтметр 15 и регистрирующее устройство 16.

Устройство работает следующим образом.

За время экспозиции фотоприемники 1 и 2 заряжают накопительные конденсаторы 3 и 4. Напряжения на накопительных конденсаторах 3 и 4 пропорциональны интенсивностям спектральных линкй. Напряжение U, до которого

|он зарядился накопительный конденсатор 3

С, „, связано с величиной фототока

i „ и временем заряда (временем экспозиции) t соотношением

11 3K

С

Поскольку фототок iaÄ пропорционален интенсивности I „ анализируемой линии и спектральной чувствительности фотоэлемента (фотоумножителя)

G(«), полагают его равным где К вЂ” коэффициент пропорциональности.

Тогда

К11ан 6 (|ъ ан )

a н...,,а,н (1)

laH c

|ан

Аналогично напряжение, до..которого зарядился накопительный конденсатор 4 С... равно

KI,р6(л, )t ср ср (2)

|ср

С|ср

Полагают, что б(Ъа ) 6(%,,)

С |а„С <ср тогда, логарифмируя уравнения (1) и (2) и беря их отношение, получают

1дБ|, 1в?,р

10, P) U|ан

) 1ср

40 Напряжение U измеряемое вольтметром 15, связано с логарифмом концентрации элемента в пробе линейной зависимостью, что позволяет градуировать прибор непосредственно в кон45 центрациях исследуемого элемента.

В качестве вольтметра 15 может использоваться балансный усилитель постоянного тока с высокоомным входом и стопроцентной обратной связью.

К его выходу подключено регистрирующее устройство 16. Величина максимума на записи регистрирующего устройства 1р пропорциональна отношению логарифмов интенсивностей аналитической пары линий. На записи против максимума читается концентрация анализируемого элемента, если прибор предварительно проградуирован по эталонам.

Отношение логарифмов интенсивностей спектральных линий связано с концентрацией Кан анализируемого элемента в пробе соотношением

1а1ан

---=К 1 K +d

)gZ o с ан ср где К и d — некоторые постоянные, определяемые природой анализируемой линии и линии сравнения.

Учитывая это соотношение, получают

1Й11|ан

- †--=А 1аК +N

)gU о с ан о

<ср

15 Так как сигнал на выходе электрометра 7 пропорционален логарифму входного сигнала, то сигнал на выходе логарифматора 8 пропорционален логарифму от логарифма напряжения на .на20 копительном конденсаторе 3 (U< Ä ) или 4 (U ). Напряжения на измерительных конденсаторах 12 (U>aÄ) или 13 (Uz,р ) равны

U2a„=K 1g 1gU1aí

Uac K 1g 1gU

Разность напржкений на измерительных конденсаторах 13, т.е. напряжение на входе антилогарифматора 14 равно

IRU4ag

-U =k 1

30 2аи P IgU<ñр

На выходе антилогарифматора 14 напряжение, пропорционально отношению логарифмов напряжений на накопительных конденсаторах 3 и 4, т.е.

13432

Составитель С.Иванов

Редактор О.Юрковецкая Техред М.Ходанич Корректор М.Демчик

Заказ 4635/4 1 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Ужгород, ул.Проектная, 4

Измерение для нескольких фот элементов С,, осуществляется автоматически и последовательно друг эа другом. Сначала напряжение накопительноЬ го конденсатора линии сравнения подается на С, затем автоматическое ср устройство последовательно делает это же по очереди со всеми накопительными конденсаторами аналитических линий 10

С- подавая соответствующие напряже ан

HHH HB С а, 1

Вольтметр 15 измеряет для каждого

С; отношение логарифмов напряжений

° аи 15 между ним и С«р, одновременно регистрирующее устройство записывает последовательно все измерения. На записи получается ряд максимумов на разных уровнях, против которых читает20 ся концентрация, если каждый канал проградуирован предварительно по эталонам.

Формула изобретения

1. Усилительно-регистрирующее устройство для квантометров, содержащее фотоприемники аналитических cITpKT ральных линий и спектральных линий З0 сравнения, соединенные с накопитель51 ными конденсаторами, последовательно соединенные импульсный электрометр, ограничительное устройство, коммутатор, измерительную схему, снабженную конденсатором спектральной линии сравнения и конденсатором аналитической спектральной линии, вольтметр и регистрирующее устройство, а также ключи, соединяющие накопительные конденсаторы с входом импульсного электрометра, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности анализа и производительности измерений, устройство дополнительно содержит логарифматор и антилогарифматор, причем логарифматор включен между импульсно электрометром и ограничительным устройством, а антилогарифматор — между измерительной схемой и вольтметром.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что накопительные конденсаторы выбраны так, что их емкости прямо пропорциональны спектральной чувствительности фотоприемника на длине волны аналитической спектральной линии и длине волны спектральной линии сравнения, составляющих аналитическую пару.