Абсорбционный способ определения концентрации веществ
Использование: для измерения лучистой энергии в газоанализаторах, спектрофотометрах, спектрорадиометрах и т.д. Сущность изобретения: пучки излучения пропускают через рабочие и сравнительные каналы и подают на фотоприемник. Выходной сигнал фотоприемника обрабатывают с получением разности двух сигналов, создаваемых отдельно периодическим накопителем частей импульсов за заданные временные интервалы с использованием фронтов и срезов этих импульсов. 6 ил.
Изобретение относится к технике измерения лучистой энергии и может быть использовано в газоанализаторах, спектрофотометрах, спектрорадиометрах и т. д. Известен способ определения концентрации веществ включающий поочередное пропускание пучков излучения источника через рабочий и сравнительный каналы, подаче этих пучков на приемник излучения, усилении его выходной электрического сигнала с последующей фиксацией его нулевого уровня и накоплением фиксированного на нулевом уровне сигнала. Недостатком этого способа является отсутствие точного соответствия между интенсивностью излучения источника и сформированным сигналом нормировки. Наиболее близким техническим решением является абсорбционный способ определения концентраций веществ, включающий поочередное пропускание излучения через рабочий и сравнительный каналы, преобразование этих потоков излучения в электрические сигналы, формирование сигнала нормировки, по которым определяют концентрацию анализируемого компонента. Недостатком этого способа является слабая корреляция между интенсивностью излучения источника и сформированным сигналом нормировки, обусловленным влиянием шумов, т.е. отсутствует точное соответствие между потоком излучения и сигналом нормировки. Целью изобретения является повышение точности за счет снижения влияния шумов на уровень формируемого сигнала нормировки. Поставленная цель достигается тем, что в абсорбционном способе определения концентрации веществ, включающем поочередное пропускание излучения по меньшей мере через один рабочий и один сравнительный каналы, преобразование этих потоков излучения в электрические сигналы, формирование сигнала нормировки, по которым определяют концентрацию анализируемого компонента, сигнал нормировки формируют синхронно с модуляцией излучения путем накоплений электрических сигналов усредненных по времени выборок с получением двух промежуточных сигналов и разности их значений, причем суммарное время выборок за период модуляции излучения устанавливают не менее Т/n и не более 2Т/n. где Т период пропускания пучков излучения через оптические каналы, n число оптических каналов. На фиг. 1 представлена структурная схема устройства, реализующая способ. Устройство для осуществления способа содержит оптический блок 1 анализатора вещества, модулятор 2, блок 3 приемника излучения, блок 4 синхронизации, связанный с модулятором, электронный коммутатор 5, накопители 6 и 7 и вычитающее устройство 8. Выход блока 3 приемника излучения соединен с входом электронного коммутатора 5, управляющий вход которого подключен к выходу блока 4 синхронизации, а его выходы, через накопители 6 и 7, связаны с входами вычитающего устройства 8. Способ реализуется следующим образом. При поочередной модуляции пучков излучения и оптических каналов анализатора веществ, выходной электрический сигнал может иметь вид, например, показанный на фиг. 2. Для получения на выходе вычитающего устройства 8 сигнала нормировки, пропорционального, например, потоку излучения, прошедшего через сравнительный канал, с помощью электронного коммутатора 6, управляемого от блока синхронизации 4, связанного с модулятором 2, можно задать следующие интервалы выборок: при формировании первого промежуточного сигнала от 0 до А и от В до Т/n, а второго от А до В. В этом случае на вход накопителя 6 будет поступать периодический сигнал, форма которого показана на фиг. 3 поз. 9, а на вход накопителя 7 периодический сигнал, представленный на фиг. 4 поз. 10. Уровни постоянных выходных сигналов накопителей 6 и 7, пропорциональных усредненным за время выборок входным сигналам, показаны соответственно на фиг. 3 и 4, поз. 10 и 12. При этом выходной сигнал вычитающего устройства 8 (фиг. 5), являющийся сигналом нормировки, будет пропорционален разности выходных сигналов накопителей 6 и 7 и не будет зависеть от уровня постоянной составляющей выходного сигнала блока 3 приемника излучения, т.к. любое изменение постоянной составляющей будет вносить одинаковую добавку в промежуточные сигналы, которая в вычитающем устройстве будет устраняться. Добавка к выходному сигналу блока приемника излучения шумовой составляющей (фиг. 6) так же не приведет к смещению уровня сигнала нормировки, а лишь увеличит дисперсию шумов на выходах накопителей и соответственно на выходе вычитающего устройства. Изобретение позволяет обеспечить более жесткую корреляцию между интенсивностью излучения источника и сформированным сигналом нормировки, снизив влияние на него шумов.
Формула изобретения
АБСОРБЦИОННЫЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ВЕЩЕСТВ, включающий поочередное пропускание излучения по меньшей мере через один рабочий и один сравнительный каналы, преобразование этих потоков излучения в электрические сигналы, формирование сигнала нормировки, по которым определяют концентрацию анализируемого компонента, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, сигнал нормировки формируют синхронно с модуляцией излучения путем накопления электрических сигналов усредненных по времени выборок с получением двух промежуточных сигналов и разности их значений, причем суммарное время выборок за период модуляции излучения устанавливают не менее T/n и не более 2T/n, где T период пропускания пучков излучения через оптические каналы; n число оптических каналов.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 31-2000
Извещение опубликовано: 10.11.2000
