Устройство для измерения показателя поглощения воды
i ц 888667
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.07.80 (21) 2956678/18-25 (51) М. Кл.з
G 01J 1/44 с присоединением заявки № (53) УДК 543.27 (088.8) (43) Опубликовано 15.08.82. Бюллетень № 30 (45) Дата опубликования описания 15.08.82 по делам изобретений и открытий с
Б. А. Гуреев, В. В. Бачериков, А. Е. Верный, М. И. Вортман и Ю. А. Гольдин
1 с (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ
ПОГЛОЩЕНИЯ ВОДЫ
ГосУдаРстеенный комитет (23) 11риоритет
Изобретение относится к области гидрооптики, а именно к области фотометрии, и может быть использовано в области неконтактных измерений гидрооптических характеристик методами регистрации рассеянного света.
Известно устройство для измерения показателя поглощения воды содержит излучатель, фотоприемник и регистратор (1).
Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для измерения показателя поглощения воды, содержащее лазерный излучатель, фотоприемник, соединенный с входом логарифмического усилителя, и регистратор (2).
Недостатком известного устройства является ограниченная точность, обусловленная влиянием фоновых засветок и неидентичностью характеристик фотоприемников прп их замене.
2О
Цель изобретения — повышение точности измерения, Это достигается тем, что в известное устройство для измерения показателя поглощения воды, содержащее лазерный излучатель, фотоприемник, соединенный с входом логарифмического усилителя, и регистратор, введены генератор логарифм«ческого сигнала, сумматор, дифференциатор, коммутатор с системой управления и пиковый детектор, выход которого соединен с регистратором, а вход через дифференциатор и коммутатор — с выходом сумматора, один вход которого соединен с выходом логарифмического усилителя, а другой вход — с выходом гснератора логарифмического сигнала, вход которого соединен с системой управления, с которой также соединен пиковый детектор.
На чертеже изображена блок-схема устройства.
Устройство содержит лазерный излучатель 1 с блоком 2 питания, фотоприемник на основе, фотоэлектронный умножитель 3 с блоком 4 питания, логарифмический усилитель 5, сумматор 6, генератор 7 логарифмического сигнала, генерирующий импульсы напряжения, мгновенное значсние которого является логарифмической функцией времени, коммутатор, состоящий нз электронного ключа 8 и системы управления: (генератор строб-импульса 9 и линия задержки 10), дифференциатор 11, напряжение на выходе которого представляет собой первую производную от напряжения сигнала на входе, пиковый детектор 12 и регистратор 13. Входы генератора 7 логарифмического сигнала и пикового детектора 12 связаны с системой управления, 888667
Выход фотоприемника 3 непосредственно связан с входом логарифмического усилителя 5, вход пикового детектора 12 через электронный ключ 8 и дифференциатор 11 соединен с выходом сумматора 6, входы которого соединены соответственно с выходами логарифмического усилителя 5 и генератора 7 логарифмического сигнала, а выход пикового детектора непосредственно соединен с входом регистратора 13. 10
Устройство работает следующим образом.
Лазер генерирует импульсы длительностью, существенно меньшей длительности импульса обратного рассеяния. Узкий пучок лазерного излучения направляется в 15 исследуемую водную среду, а импульс рассеянного излучения принимается фотоприемником 3. Запуск генератора 7 логарифмического сигнала, пикового детектора 12 и системы управления коммутатора осуще- 20 ствляется сигналом, синхронизованиым с импульсом зондирующего излучения.
Напряжение Ul(t) на выходе фотоприемника 3 описывается соотношением Ul (t)
-t — ехр (— xct). На выходе логарифмичс- 2() ского усилителя 5 электрический сигнал имеет вид U,(t) = — а xct — an 1}Tt+ d, где с4, (4 и d< — константы, а — масштабный множитель, зависящий от характеристик логарифмического усилителя, а на выходе 00 генератора 7 логарифмического сигнала
U,(t) =anInt+d,.
На выходе сумматора 6 сигнал описывается соотношением >5
U,(t) = — axct+ d„ а на выходе дифференциатора — U,- (t) = а сх.
Электронный коммутатор вырезает из продифференцированного сигнала соответствующий участок импульса, по которому производится определение коэффициента поглощения данной водной среды. 40
Масштабный м} ожитс,lh cI опрс.!Слястся при калибровке аппаратуры в во;пюй срсл:, коэффициент поглощсл}ия ко,о})ой I 1 ñcòñi ..
Данное изобретен! с позволяст существенно повысить опер атив.ioc Tь и то i »00 I получения з»а !С»ий показателя погло»1(— ния и полностью устр:»!l!TI> ру:!уlci o(ipilботку результатов
Поскольку ФЭУ р (>Oi!«r в л»iic;!, ):. рсжиме, а логарифмическое»рсобразо«аи !(CiC>> IlICÑÒ«, 1}}ЕТСЯ !olio, 1»!11 ГЛ :li! I)f f Ol»: Р И ;!МИЧЕСК}}М 3 СИ,}И;. ."I, КР . !1 .I»: ««. О>3(;1:. характер} TII}I1 130},:!«(у»ic. . «, » . ; .-1-. () упро}наст заме»у Ф:-1У ь (!) О !»»1>»с)! !.1. :к;; х, позволяет испол: 3013!1 ь р«з>:. (! Ф.-} Ilpll работе в разли !иых cilcкграль»ых,—.»аи зо»ах., Io}}oлиит(11!!Ой подст1;ойки у(гр(>йсгва при этом ис трсбусгс)1.
Ф о р м у л а; $ о б р с . «» }i . è
$ CTpOIICTI30, !,11!»:$3f Г,) L » Il)! »Ок!1 3 а С, I >l
ИOr.iOi}ICIIIIЯ 130;IЬ!, CO 1(РЖ ">И;C Г ЛCi:>CPII!>!ii
II«>l>, >IcITc,Ib, (1)ото»Р}!Гм»!!к, cc!c IIIII(;I;l>lit входом логарифм.»}сскогo ус» ill}сля, il pcп}стратор, 0òë и !1!(iili c c c s !См, г О, Г
1(СЛЬIО »013«ПИС:}И Я Т()!I!IOCI » 11:!,!(Р(»li}I, « пего ввс.fcill ) спер; lc!p лог;1:)иф;и !«Гко; О сигнала, сумматор, диффср«нци!}то.), ко, мутатор с систем Ой у ир а вл с:1:}я li »1! ко}3 ы и детектор, выход котор()го co(:;i 1»с» « f>(гистратором, à !}ход ч(>р(«,f!c)ôcрс»öli тор II коммутатор — с I3û.;(>,Iом с, lfifатора, Îдии вход которого «О ;!fille! с вы.;0,10;1,л (и арифми !сc}coro усилителя, (1:ip 1 oil 1}ход — Г выходом г(»сратора лог!1 ри(})>ми!c cêîãî clflнала, 13xo I ко" орого (0(,1»»Г» с Г»стсмой ?IP 313 1 СНИ)! С КО I OP()fl I Источники I if(l) of) ii cf flflff, i i ÐÈ1!Яз l>IC 13(> !3. И (l II if!! C Il f)1! ЭКС}, ) l;! 3(1. Л}3торско« с«и,.(г(. Il>c («> (,(. (:, ;й 596835, кл. (i 01,! 1:10, 1(97)). 2. П Тси} (.111((, . 10532 >(>, кл (i 011 . >, 50, опублик. 1977 (ирототи}1). 888667 Редактор М. Ленина Корректор P. Беркович Заказ 1179/16 Изд. г"в 206 Тираж 883 Подписное НГ!0 «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4, 5 Типография, пр. Сапунова, 2 (Составитель А. Чурбаков Техред А. Камышникова
