Фотоэлектрический анализатор

 

В.И. Волкова, В.M. Першуков, П.И. Стальнов / и M.Â.Êóëàêoâ (72) Авторы изобретения

Новомосковский филиал Московского химико-технологического института им. Д.И.Менделеева (7l ) Заявитель (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано для автоматического контроля концентрации технологических растворов (например воды, атмосферы) для контроля окрашеннь;х жидких сред например содержание фтора в воде) .

Известно устройство для автоматического контроля концентраций технологических растворов — однокюветный компенсационный фотометр с коммутирующим устройством для непрерывного автоматического определения концентрации твердой фазы в жидких и газообразных средах, включающий источник света, оптическую систему, кювету, фотоприемник и регистрирующий прибор (1 .

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является, фотоэлектрический анализатор, содержащий последовательно соединенные истрчник света, формирователь светового луча, сканирующее устройство кювету, оптический клин, фотоприемник и измерительный прибор. Опти— ческий клин выполнен в виде диска с последовательно набранными клиньями, рассчитанными на различные концен трации исследуемой среды (2 .

Сканирующее устройство преобразует статический световой поток в узкий пучок света, периодически пеое1О мещающийся вдоль кюветы от точки с минимальной толщиной дР точки с максимальной толщиной слоя исследуемой среды. Одновременно световой поток, l5 прошедший кювету, проходит оптический клин, совершая аналогичные перемещения в радиальном направлении с той лишь разницей, что минимальной толщине слоя анализируемой среды со20 ответствует. максимальная оптическая плотность клина и наоборот.

Недостатком этого анализатора является сложность конструкции клина

При этом повышение точности опреде859835 ления концентрации требует увеличения набора клиньев, что сказывается на габаритах устройства.

Цель изобретения — упрощенйе конструкции и повышение точности измерения.

Для достижения указанной цели в фотоэлектрическом анализаторе, содержащем источник света с устройством сканирования светового пучка и установленные по ходу светового пучка оптическую систему, кювету, оптический клин, фотоприемник и нуль-орган, оптический клин выполнен в виде призмы с перегородкой по линии сканирования светового пучка, при этом одна часть призмы содержит раствор с минимальной концентрацией, а другая с максимальной, и снабжен устройством перемещения его перпендикулярно плоскости сканирова ния светового пучка.

На фиг.l представлена принципиальная схема устройства; на фиг.2 сечение А-А на фиг.l.

Устройство содержит источник 1 света,конденсор 2, устройство 3 сканирования луча, измерительную кювету

4, оптический клин 5, собирающую линзу 6, фотоприемник 7, усилитель

8, реверсивный двигатель 9 и измери30 тельный прибор 10.

Устройство работает следующим образом.

Световой поток от источника 1 из5

20

35 лучения проходит последовательно конденсор 2, сканирующее устройство

3, кювету 4, оптический клин 5,собирающую линзу 6 и попадает иа фотоприемник 7. Сканирующее устройство

40 формирует и перемещает луч света, .ширина которого равна ширине рабочей части кюветы. Луч света периодически перемещается вдоль длины кюветы от точки с минимальной толщиной до точки с максимальной толщиной слоя ис- 45 следуемой среды. Одновременно луч света, прошедший кювету, проходит

;оптический клин, в котором минимальной толщине слоя анализируемой среды соответствует максимальная оптичес- 50 кая плотность клина и наоборот. Оптический клин выполнен в виде призмы (фиг.2), поделенной по линии сканиро вания луча на две камеры, каждая из камер аналогична измерительной кювете. Одну камеру заполняют раствором с максимальной концентрацией.Определенному положению оптического клина соответствует постоянство интенсивности светового потока во времени падающего на фотоприемник и схема находится в состоянии равновесия.В случае изменения концентрации по— является переменная составляющая изменения интенсивности во времени, которая усиливается усилителем и через сервопривод изменяет положение оптического клина в сторону уменьшения переменной составляющей сигнала.

Величина перемещения клина является мерой концентрации.

Предлагаемое устройство позволяет упростить конструкцию оптического клина, расширить в широких пределах диапазон измерений, а также повысить точность измерений при неизменных габаритах анализатора.

Формула изобретения

Фотоэлектрический анализатор, со держащий источник света с устройством сканирования светового пучка и установленные по ходу светового пучка оптическую систему, кювету, оптический клин, фотоприемник и нуль-орган, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности измерения, оптический клин выполнен в виде призмы с перегородкой по линии сканирования светового пучка,при этом одна часть призмы содержит раствор с минимальной концентрацией, а другая с максимальной, и снабжен устройством перемещения его перпендикулярно плоскости сканирования светового пучка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 138390, кл. G 01 1 1/10, 196!.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке В 2560037/18-25, кл. G 01 N 21/20, 1978 (прототип).

° °

I фиа.f

А-А

Физ. Z

Составитель В.Вртаев .Редактор Е.Лушникова Техред Ж.Кастелевич Корректор С.Шекмар

Заказ 7534/62 Тираж 9О7 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород,,ул.Проектная, 4