Оптический фильтровый анализатор веществ
Использование: изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано при создании анализаторов газообразных и жидких веществ. Сущность изобретения: излучение источника пропускаются через рабочую кювет, модулируются по спектру в пределах полосы (линии) поглощения анализированного компонента посредством модулятора, выполненного в виде двух вращающихся синхронно и противофазно оптических систем, имеющих осевые и поворотные отражающие поверхности, и оптического фильтра, установленного на пересечении оптических осей, проходящих через одноименные отражающие поверхности оптических систем. Промодулированное излучение подается на фотоприемник, выходной сигнал которого обрабатывается на удвоенной частоте по отношению к частоте вращения модулятора с выделением информации о концентрации анализируемого компонента. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК,, И,, 1827591 А1.(51)5 G 01 N.21/61
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОмстВО сссР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 2 (21) 4922681/25 Сущность изобретения: излучение источника . (22) 29.03.91 .. пропускаются через. рабочую кювет, модулиру(46) 15.07.93. Бюл. N 26 ются по спектру в пределах полосы (линии) (71) Институт физики АН БССР поглощения анализированного компонента по(72} В. Б. Дунаев и И. В. Скорняков средством модулятора, выполненного в виде (56) Безух Б. А. и др, Инфракрасные газоана- . двух вращающихся синхроннои противофазно . лизаторы. Минск: препринт 1221, Ин-т.фи- . оптических систем, имеющих осевые и позики АН БССР, 1980. с. 4-9..: -воротные отражающие поверхности, и оптиТхоржевский В, П. Автоматический ана- .ческого фильтра, установленного на лиз химического состава газов. М.; Химия,. пересеченииоптическихосей, проходящихче1969, с. 109 — 110.. реэ- одноименные отражающие поверхности
: (54) ОПТИЧЕСКИЙ ФИЛ ЬТРОВЫЙ АНАЛИ- оптических систем. Промодулированное излу3АТОР ВЕЩЕСТВ .. чвние подается на фотоприемник, выходной (57) Использование: изобретение относйтся ь: сигнал которого обрабатывается на удвоенной к аналитическому приборостроению и мо- частоте:по отношению к частоте вращения может быть использовано при создании анали- дулятора с выделением информации о концензаторов газообразных и жидких веществ.. трацийанализируемого компонента. 1 ил.
Изобретениеотноситсяканалитическо- нии оптических осей, проходящих через му приборостроению и может быть использо- . первые 5, 9 и вторые 6, 8 отражающие повано при создании анализаторов газообраз- верхности оптических систем 4, 7 модулятоных и жидких веществ. ра 3, выход фотоприемника 12 соединен с:
Целью изобретения .является повыше- . входом блока 13 обработки сигналов, управ- (р ние точности измерений.. ляющий вход которого через формирователь 14 р
На чертеже представлена структурная управляющих сигналов связан с модулято- схема предлагаемого устройства. ром 3,.
Оптический фильтровый анализатор ве- . Работа устройства заключается в следу- . ществ содержит источник 1 излучения, ра- - ющем. О бочую кювету 2, модулятор 3, содержащий Иэлучениеот источника 1 пропускается 1 первую оптическую систему 4, имеющую пер-. через рабочую кювету 2, à которую подается, сую 5 и вторую о отражающие поверхности, и анаеивируемая смесь, и напр аапяется на пер- ),» вторую оптическую систему 7, имеющую вто- .: вую отражающую поверхность 5 первой опти рую 8 и первую 9 отражающие поверхности, ческой системы 4 модулятора 3. Отраженное оптический фильтр 10, фокусирующую сиота- - от этой поверхностй излучение второй отраму 11, фотоприемиик 12, блок 13 обработки . жающей поверхностью 6 направляется через сигналов и формирователь 14 управляющих . оптический фильтр 10 на аналогичную ей втосигналов (удвоенной частоты), при этом оп- рую отражающую поверхность 8 второй оптитический фильтр 10 установлен на пересечв- ческой системы 7 модулятора и после
1827591
Выполнение селективной модуляции оптического сигнала, несущего. информапереотражения первой отражающей поверхностью 9 направляется фокусирующей системой 11 на приемную площадку фотоприемника 12.
Вращение первой и второй оптических систем модулятора, в качестве которых могут использоваться как зеркальныеустройстцию о концентрации анализируемого компонента; на удвоенной частоте по отношению к частоте модуляции. сигнала, обусловленного влиянием крыльев (полос) поглощения посторонних .компонентов, позволяет улучшить избирательность анализа и тем самым ва, так и призмы, осуществляется синхронно и в противофазе, Это ведет к изменению: . повысить точность измерений. угла наклона пучка излучения, проходящего "О . Кроме этого, сканирование пучка излумежду их вторыми отражающими поверхно- . чения по отношению к неподвижномуфильтру стями, по отношению к оптическому фильт-, позволяет достаточно легко (даже автоматичеру. Однако известно, что от угла падения ски) осуществить его замену с целью осущепучка излучения на фильтр зависит макси- ствления многокомпонентного анализа, а мум его полосы пропускания. Поэтому на "5. также упрощает настройку и калибровкуусфотоприемник будет попадать излучение, тройства. сканируемое по спектру с частотой вращения модулятора. Формула изобретения
Оптический фильтр выбирается и уста- . Оптический фильтровый анализатор венэвливается таким образом, чтобы сканиро- 20 ществ, содержащий последовательно уста-. . вэние спектра излучения осуществлялось в новленные на одной оптической оси источник обе стороны от центра полосы (линии) по- . излучения, рабочую кювету, модулятор, опглощения анализируемого компонента.. тический фильтр; фокусирующую систему, Благодаря этому, изменение интенсивности фотоприемник, а также. блок обработки сигпопадающего на фотоприемник излучения, .2б налов и формирователь управляющих сиг- обусловленное поглощением его анализи- налов, причем выход фотоприемника руемым компонентом в рабочей кювете бу- . подключен к входу блока обработки.сигнадет осуществляться с удвоенной частотой лов,управляющийвходкоторогочерезфорпо отношению к частоте вращения модуля- мирователь управляющих сигналов связан с тора, в то время как изменение интенсивно- ЗО модулятором; отличающийся тем, что, . сти излучения, обусловленное поглощением с целью повышения точности анализа, модуего крыльями линий (полос) посторонних лятор выполнен ввиде первой и второйопкомпонентов, будет происходить на основ- тических систем, расположенных по обе ной частоте вращения модулятора (естест- стороны оптического фильтра, каждая из.ковенно с учетом того, что при этом центры. З5 торых содержит первую и вторую отражаюлиний (полос) поглощения посторонних щие поверхности, которые установлены компонентов не будут попадать в диапазон неподвижно друг относительно друга, присканирования спектра). чем вторая отражающая поверхность через
Промодулированное таким образом из- первую отражающую поверхность первой лучение преобразуется фотоприемником 12 4О оптической системы оптически связана с исв злектрический сигнал, который подается точником излучения, вторая отражающая на вход блока 13 обработки сигналов, пред- поверхность второй оптической системы опставляющего собой фазочувствительный тически связана через оптический фильтр с усилитель-выпрямитель, и обрабатывается второй отражающей поверхностью первой на удвоенной частоте по отношению к час- 45 оптической системы, а через первую отражаютоте вращения модулятора с выделением щую поверхность второй оптической системы информации о концентрации анализируе- и фокусирующую систему — с фотоприемнимого компонента. ком, при этом первая и вторая оптические сисНеобходимая синхронизация работы темы выполнены с возможностьюсинхронного блока обработки сигналовосуществляется с 5О вращения вокруг оси, проходящей через их помощью формирователя 14 управляющих первые отражающие поверхности, а формисигналов удвоенной частоты, связанного с рователь управляющих сигналов выполнен модулятором. например, оптически или лю- с возможностью формирования сигналов бым другим известным способом.. удвоенной частоты.
1827591
Составитель В.Дунаев
Техред ММоргентал Корректор С.Пекарь
Редактор
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101
Заказ 2355 . Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/б
