Фотоколориметр

 

Использование: оптическое приборостроение , медико-биологические исследования для анализа химического состава жидких сред, в том числе сточных вод. Сущность изобретения: фоколориметр содержит источник света, конденсор, полевую диафрагму, зональные светофильтры, обьектив. кювету, кассету с диффузно отражающим экраном и образцами реактирных индикаторных бумаг, а также фотоприемный блок. Фотоколориметр можно использовать без перестройки оптической схемы для анализа жидких сред, налитых в кюв&ту, а также с помощью реактивных индикаторных бумаг, смоченных в исследуемом растворе. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)я G 01 N 21/85

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (РИ Б). (21) 4863225/25 (22) 29.08.90 (46) 23,10.92. Бюл, ¹ 39 (71) Завод "Квант", г, Ростов-на-Дону (72) С,B. Рудаков, А.Ю. Киснер, М.П. Завеса и А.Н. Мамаев (73) Завод "Квант", г. Ростов-на-Дону (56) Лабораторные оптические приборы,/Под ред. Л.А. Новицкого. M.: Машиностроение, 1979, с. 294.

Лабораторные оптические приборы./Под ред, Л.А. Новицкого. M.: Машиностроение. 1979, с. 291. (54) ФОТОКОЛОРИМЕТР (57) Использование: оптическое приборостИзобретение относится к оптическому приборостроению и может найти применение для анализа химического состава жидких сред, в том числе поверхностных и сточных вод, а также при медико-биологических исследованиях.

Известен двухлучевой фотоколориметрнефелометр, содер>кащий источник света и два оптических канала, в которых последовательно по ходу луча установлены конденсор, зональный светофильтр, обьектив, кювета для исследуемого раствора, фотоприемник.

Недостатками этого фотоколориметра являются его относительная сложность, связанная с наличием двух каналов, и невозможность с его помощью проводить анализ химического состава жидких сред с использованием реактивных индикаторных бумаг

„„5U„„1771531 АЗ роение, медико-биологические исследования для анализа химического состава жидких сред, в том числе сточных вод, Сущность изобретения; фоколориметр содержит источник света, конденсор, полевую диафрагму, зональнь1е светофильтры, обьектив, кювету, кассету с диффузно отражающим экраном и образцами пеактивн ы х инди каторн ых бумаг. а также фотоприемный блок, Фотоколориметр можно использовать без перестройки оптической схемы для анализа жидких сред, налитых в кювету, а также с помощью реактивных индикаторных бумаг, смоченных

s исследуемом растворе, 2 ил.

Известен также двухканальнь и фотометр cDMLLI-56М (и его модификации), содержащий источник света. конденсор, зональный светофильтр и два оп1ических канала, в которых последовательно по ходу луча установлены объектив, прозра ный образец или кювета с исследуемой жидкостью, фотоприемник, причем фотоприемник измерительного канала помещен в фотомет- !(JI рический шар Тейлора с отверстием для () установки непрозрачных образцов, в част- а ности РИБ, или диффузно отражающего экрана. »

Недостатками этого фотометра являются его относительная сложность v большие габариты, связанные с наличием фотометрического шара. Кроме того. использование фотометрического шара приводит к большим светоэнергетическим потерям, 1771531

Целью изобретения является улучшение энергетических характеристик за счет снижения потерь излучения, На фиг. 1 дана оптическая схема фотоколориметра; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг, 1.

Фотоколориметр содержит источник света 1, конденсор 2, нейтральные и зональные светофильтры 3, полевую диафрагму 4, объектив 5, кювету 6, кассету 7 с диффузно отражающим экраном 8 и лепестками РИБ

9 и 10; последовательно закрепленными на ее кольцевом секторе 11, установленном с возможностью перемещения относительно входного окна кассеты, фотоприемный блок с двумя фотоприемниками 12 и 13.

Фотоколориметр работает следующим образом.

При измерении светопропускания жидкой среды перемещением кольцевого сектора 11 в световой поток вводится диффузно отражающий экран 8. Конденсор 2. изображает источник света 1 в плоскость диафрагмы 4. Это изображение объективом 5 переносится в плоскость входного окна кюветы 7 и диффузно отражающего экрана 8, Рассеянный экраном 8 свет попадает на светочувствительные площадки фотоприемников 12 и 13, которые работают в разных спектральных диапазонах. Нейтральные и зональные светофильтры 3 служат для ослабления и выделения узких участков спектра из сплошного спектра излучения источника света 1, Исследуемый раствор и раствор сравнения последовательно наливаются в кювету

6, которая вводится в световой пучок, Отношение сигнала с фотоприемника при введении кюветы с исследуемым раствором к сигналу при введении кюветы с раствором сравнения равно коэффициенту светопропускания исследуемой жидкой среды относительно раствора сравнения.

При измерении коэффициента диффузного отражения РИБ в телесном угле, определяемом размерами светочувствительной площадки фотоприемника и расстоянием этой площадки до входного окна кассеты 7, в световой пучок путем перемещения кольцевого сектора 11 последовательно вводятся лепестки РИБ 9 и 10, смоченные в растворе сравнения и исследуемом растворе соответственно, Отношение сигнала с фотоприемника при введении в световой пучок лепестка с РИБ, смоченного в исследуемом растворе, к сигналу при введении в световой пучок лепестка РИБ, смоченного в растворе сравнения, равно коэффициенту отражения РИБ, смоченной в исследуемой среде, относительно РИБ, смоченной в рас30

Где Фо — световой поток, попадающий В шар; рш — коэффициент отражения внутренней поверхности шара;

Ощ — диаметр шара;

S — площадь светочувствительной площадки фотоприемника.

Световой поток Фг, попадающий на светочувствительную площадку фоп приемника в фотоколориметре, равен

Ф P„eoS

Ф2

45 где р — коэффициент отражения диффузного экрана;

50 L — расстояние от экрана до светочувствительной площадки фотоприемника.

Следовательно, Фг Ог„(1 - )P„

Ф1 2р L2

При рщ =рд имеют .

Ф2 Ош(1 Pm

Ф1 2 2 творе сравнения, а логарифм десятичной обратной величины коэффициента отражения равен оптической плотности окрашенного лепестка РИБ (смоченного в

5 исследуемом растворе) в спектральной зоне, определяемой светофильтрами 3.

Фотоколориметр можно использовать без перестройки оптической схемы для анализа химического состава жидких сред, на10 литых в кювету, а также путем измерения плотности окраски РИБ, смоченной в исследуемой жидкости, При этом уровни сигналов с фотоприемников при измерениях светопропускания жидкости в кювету и при изме15 рении коэффициента диффузного отражения РИБ имеют близкие значения, что упрощает электронный тракт прибора, так как уменьшается необходимый линейный диапазон выходных характеристик.

20 Использование кассеты с лепестками

РИБ и диффузно отражающим зкраногл позволяет существенно уменьшить габариты прибора по сравнению с фотометром ФМШ56М и снизить светознергетические потери

25 -по сравнению с шаром Тейлора. Световой поток Ф, попадающий на светочувствительную площадку фотоприемника в шаре

Тейлора, равен

1771531

Составитель С,Рудаков

Техред M,Moðãåíòàë

Корректор M.Максимишинец

Редактор Г.Бельская

Заказ 3756 Тираж Подписное

ВНИИГ1И Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ (CCP

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, óë.Гагарина, 101

Известно. что для обеспечения достаточной фотометрической точности необходимо, что Dm 10dom, где dom — диаметр максимального отверстия в шаре. Обычно

dom 10 мм, т. е. Dm ЫОО мм, = 0,8, I =10 мм, поэтому

CD1

>10, т.е. световой поток. попадающий на светочувствительную площадку фотоприемника. в фотоколориметре приблизительно в 10 раз больше, чем при использовании шара

Тейлора, Формула изобретения

Фотоколориметр, содержащий источник излучения и последовательно установленные по ходу излучения конденсор, светофильтры и объектив, а также кювету и фотоприемныйблок, отличающийся тем. что. с целью улучшения энергетических ха5 рактеристик за счет снижения потерь излучения, в устройство введена кассета, содержащая по крайней мере два лепестка реактивной индикаторной бумаги и диффузионно отражающий экран, последователь10 но закрепленные на ее кольцевом секторе, установленном с возможностью перемещения относительно окна кассета, оптически связанного с кюветой и фотоприемным блоком, при этом кювета и кассета расположе15 ны последовательно по ходу излучения между обьективом и фотоприемным блоком.