Нефелометрический анализатор

 

Изобретение относится к оптическим измерениям, а именно к оптико-электронным устройствам определения свойств веществ, и может найти применение в химической, металлургической, пищевой и других отраслях. Цель изобретения - повышение точности измерения. Нефелометрический анализатор введены ответвитель излучения, снабженный механизмом перемещения, отражатель, второй фотоприемник и ряд элементов электронного блока (второй усилитель, второй синхродетектор, вычислительное и запоминающее устройства, корректор светового потока осветителя). Оптическая схема соотношения между характеристиками элементов которой приведены в формуле изобретения, обеспечивает увеличение амплитуды сигнала за счет двукратного прохождения излучением зоны зоны анализа. Элементы электронного блока в зависимости от сигналов, пропорциональных световому потоку на входе ответвителя, корректируют световой поток от осветителя, компенсируя запыленность и резьюстировку оптических элементов. В результате повышается стабильность измерений. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU, 1495691 (5!)4 G О) N 21/47

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21), 4287835/24-25 (22) 21.07.87. (46) 23.07.89. Бюл. Р 27 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения (72) Я.Л.Ииндюк (53) 535.24(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР .Ф 890166, кл. G 01 М 21/01, 1981, Клименко А.П, и др. Непрерывный контроль концентрации пыли. — Киев:

Техника, 1980, с.129-134. (54) НЕФЕЛО11ЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР (57) Изобретение относится к оптическим.измерениям, а именно к оптикоэлектронным устройствам определения свойств веществ, и может найти применение в химической, металлургической, пищевой и других областях науки и техники. Цель изобретения — повышение точности измерения. В нефелоИзобретение относится к оптической оптике, а именно к оптико-элект.ронным устройствам определения, свойств веществ, и может найти применение в химической, металлургической, пищевой и других областях науки и техники.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

На чертеже изображена схема нефелометрического анализатора.

Нефелометрический анализатор включает осветитель 1, состоящий из излучателя 2, объектива 3, защитные стекла 4-6, пылезащитные

2 метрический анализатор введены ответвитель излучения, снабженный механизмом перемещения, отражатель, второй фотоприемник и ряд элементов электронного блока (второй усилитель, второй синхрадетектор, вычислительное н запоминающее устройства, корректор светового потока осветителя). Оптическая схема, соотношения между характеристиками элементов которой приведены в формуле изобретения, обеспечивает увеличение амплитуды сигнала за счет двукратного прохождения излучением зоны анализа. Элементы электронного блока в зависимости от сигналов, пропорциональных световому потоку на входе ответвителя, корректируют световой поток от осветителя, компенсируя запыленность и разъюстировку оптических элементов. В результате повышается стабильность измерений. 1 ил. насадки 7-9, зону 10 анализа, отражатель ll, фотоприемный блок 12, состоящий из объектива 13 и фоторегистратора 14, первый усилитель 15, первый синхродетектор 16, регистратор 17, датчик 18 синхроимпульсов, механизм 19 перемещения ответвителя, ответвитель 20 излучения, фотоприемник 21, второй усилитель 22, второй синхродетектор 23, запоминающее устройство 24, вычислительное устройст.во 25, корректор 26 светового потока осветителя °

Нефелометрический анализатор работает следующим образом.

3 1495691

Осветитель 1 Формирует модулированный световой поток, который, проходя через объектив 3, защитное стекло 4 и пылезащитную насадку 7, освещает анализируемую среду, находящук>ся в зоне 10 анализа, На частицах анализируемой среды происходит рассеяние светового потока, сформированного осветителем. 1О

Часть рассеянного света, проходя пылезащитную насадку 9 н защитное стекло 6, объективом 13 фотоприемного блока направляется на фоторегистратор 14, где осуществляется фото- 15 электрическая регистрация рассеянного светового потока. Световой поток осветителя, прошедший анализируемую среду, пылезащитную насадку 8 и защитное стекло 5, отражается отражате- 20 лем 11 таким образом, что ось отраженного пучка проходит через зону анализа и располагается в той четверти, в которой находится входной зрачок ответвителя 20, и составляет угол р (a/2Ь с оптической осью осветителя, где а=0,5 > (й,+с! ), d„ диаметр выходного зрачка объектива

3 осветителя; d — диаметр входного зрачка ответвителя 20 излучения, 30 расстояние от плоскости входного зрачка ответвителя 20 до отражателя

11. При больших углах световой пучок не .будет зарегистрирован фотоприемником 21 ответвителя 20. Часть отраженного светового потока, проходя зон 10 анализа, рассеивается частицами анализируемой среды, что приводит к увеличению полезного сигнала.

Отраженпый световой поток, прошед- 40 ший анализируемую среду, проходит пылезащитные насадки 7, защитное стекло 4, объектив 3 и попадает в ответвитель 20, входной зрачок которого. устанавливается в оптимальном положе- 45 нии с помощью механизма !9. После этого сигнал регистрируется фотоприемником 21.

Далее сигналы с выходов фотоприемника 21 и фотоприемного блока 12 уси-50 ливаются усилителями 15 и 22, после чего поступают на первый и второй синхродетекторы 16 и 23 соответственно.

Сигнал второго синхродетектора

23 поступает в запоминающее устройство 24 и в вычислительное устройство 25, которое производит сравнение сигнала х(t ) в момент времени

4 с начальным (в момент С„) сигналом

1(1-о) °

Если произойдут изменения характеристик осветителя, изменения коэф фициентов пропускания элементов оптической схемы, вызванные разъюстировками и запылением элементов оптической схемы, изменения коэффициента пропускания анализируемой среды, вызванные колебаниями концентрации широких пределах, то на вход корректо.ра 26 светового потока поступит сигнал i(t )/i(t )Ф-1. В корректоре

26 светового потока формируется сигнал, пропорциональный i(t,)/i(t ), который поступает на осветитель. В свою очередь световой поток осветителя изменяется пропорционально (.)/(;).

При достижении нестабильностями критической величины вычислительно>устройство выдает сигнал на проведа ние регламентных работ (подъюстиров ка и удаление пыли с элементов опти;ческой схемы), после чего цикл работы анализатора повторяется.

Применение описанного нефелометрического анализатора повышает точность и чувствительность измерения, в 2 раза, при этом снижаются нестабильность питающего напряжения осветителя, нестабильность коэффи.циентов пропускания элементов оптической схемы, защитных. стекол и анализируемой среды.

Формула изобретения

Нефелометрический анализатор, со>держащий осветитель с объективом, оптически связанный через зону анализа с фотоприемным блоком, соединенным с электронным блоком, включан>щим последовательно соединенные усилитель, синхродетектор и регистратор, а также оптически связанный с осветителем датчик синхроимпульсов, соединенный с синхродетектором, о т л и ч à lo— шийся тем, что, с.целью повышения точности измерений, нефелометрический анализатор дополнительно содержит ответвитель излучения, снабженный механизмом перемещения, отражатель и Фотоприемник, электронный блок дополнительно содержит второй усилитель, второй синхродетектор, запоминающее устройство, вычислительное устройство и корректор светового потока осветителя, при этом осветитель теля.

Составитель В.Калечиц

Техред Л.Олийнык Корректор Т.Иалец

Редактор С.Пекарь

Заказ 4258/41 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 14 оптически связан с входным зрачком ответвителя излучения через отражатель, плоскость входного зрачка ответвителя совмещена с плоскостью выходного зрачка обьектива осветителя, отражатель установлен по ходу излучения эа зоной анализа так, что ось его симметрии проходит через зону анализа и лежит в плоскости, проходящей через оптическую ось осветителя и центр входного зрачка ответвителя, причем угол между оптической осью осветителя и осью симметрии отражателя не более величины а/2I., где а=0,5(d, +

+d ); d 1 — диаметр выходного зрачка обьектива осветителя; d — диаметр

95691 6 входного зрачка ответвителя иэлучения; расстояние от плоскости входного зрачка ответвителя до отражателя, при этом фотоприемник оптически связан с выходным зрачком ответвителя излучения и соединен с корректором светового потока осветителя через последовательно соединенные второй усилитель, второй синхродетектор, запоминающее устройство и вычислительное устройство, вход второго синхродетектора соединен с датчиком синхроимпульсов, выход — с вычислительным устройством, а выход корректора светового потока осветителя соединен с входом освети