SU813143A1 - Фотоэлектрический спектроанали-зАТОР - Google Patents

Description

(54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СПЕКТРОАНАЛИЗАТОР

I

Изобретение огиоситс  к оптическим спектроанализаторам.

Известны устрсйства дл - оптическсмго анализа образца (11.

. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  оптического анализа , содержащее два источника излучени , фотогфеобразователи, снабженные регул торами коэффициентов усилени , линейные ключи, цифроаналоговые гфеобра ователи, нуль-саганы, одни из соединены с регул тсфами коэффициентов усилени , другие подключены к устройствам управлени  ци4роаналоговыми преобразовател ми , и регистрирующее устройство 23Т

Однако такие устройства характеризуютс  недостаточно высокой точностыо измерений, вследствие того, что на результат измерений оказывают вли ние гемновые токи фотоприемника и дрейф нул  усилителей.

Цель изобретени  - повышение точности измерений.

Эта цель достигаетс  тем, что известный фотоэлектрический спектроанализатор, содержащий источники излучени , фото- преобразователи, снабженные регул торами коэффициенте усилени , линейные ключи, цифроаналоговые преобразователи, нуль-саганы, одни из которых соединены с регул тс ами коэффициентов усилени , другие подключены к устройствам управ лени  цифроаналс  овыми преобразовател ми , и регистрирующее устройство, снабжен делител ми напр жени , а линейные ключи выполнены трехканальными, при этом выход первого делител  напр жени , состо щего из посто нных резисторов и соединенного с первым каналом первого линейного ключа, подключен на первый вход, первого нуль-орг&на, выход второго делител  напр жени , состо щего из последовательно соединенных посто нного резистора и первого цифрового управл емого резЕстора . и соединенного со вто;рым каналом первого линейного ключа, подключен на первый вход вторсхго нульоргана , выход третьего канала первого линейного ключа подключен ко втсрым входам первого и BTqDoro о ь-органа, выход третьего делител  напр жени , состо щего из посто нного резистора и второго цифрового управл емого резистора и соединенного с первым каналом . второго линейного ключа, подключен на первый вход третьего нуль-органа, выход .четвертого делител  напр жени , состо щего из посто нного резистора и третьего цифровото управл емого резистора и соединенного со вторым каналом второго линейного ключа, подключец на первый вход четвертого нуль-сагана, выход третьего канала второго линейного ключа подключен ко вторым входам третьего и четвертого нуль-органов. На чертеже изображена схема фотоэлектрического спектроанализатс эа. Устройство содержит оптическую систему 1, источники 2 и 3 излучени , фо топриемник 4, регистрирующий основной поток, фотоприемник 5, регистрирующий поток сравнени . Выход фотоприемника 4 соединен со входом первого усилител  6 а выход фотоприемника 5 - со входом второго усилител  7, Выходы усилителей 6 и 7 соединены со входами первого линейного ключа 8 и второго линейного ключа 9 соответственно. Линейные ключи 8 и 9 выполнены трехканальными. На выходе первого канала линейного клю ча 8 включен делитель напр жени , состо щий из посто нных резистсров 1О и 11 ( R и RJ ). Выход этого делител  соединен с первым входом нуль-органа 12. выход которого подключен к регул тору коэффициента усилени  усилител  б. Второй выход линейнсго ключа соединенс делителем напр жени , состо щим из посто нного резистора 13(R3) и цифрово го управл емого резистора 14 (R). Вы ход этого делител  напр жени  соединен о первым входом нуль-органа 15, выход которого подключен к импульсному ключу 16, вход щему в устройство управлени  цифровым резистором 14, Вход импульсного ключа 16 подключен к генератору: 17 импульсов, а его выход к пересчетному устройству 18, св занному с цифровым управл емым резистс эом 14. Выход третьего канала линейного ключа 8 подключен ко втсрьгм входам нуль-органа 12 и 15, Первый канал линейного клю-ча 9 соединен с делителем напр жени , состо щим из посто нного резистора 19 (Ry) и цифрового управл емого резистора 20(R4), св занного с пересчетным 3.4 устройством 18. Выход этого делител  напр жени  подключен к первому входу нуль-фгана 21, выход которого соединен с регул тсром коэффч{диенга усилени  усилител  7, Втсрой выход линейного ключа 9 подключен к делителю напр жени , состо щему из посто нного резистора 22 (R7) и ци4рового управл емого резистора 23 (Rg), Выход этого делител  напр жени  подключен к первому входу нуль-органа 24, выход которого соединен с импульсным ключом 25, вход щим в устройство управлени  цифровым управл емым резистором 23„ Вход ключа 25 соединен с генератором 17 импульсов, а его выход с пересчетным устройством 26, св занным с цифровым управл емым резистором 23 и регистрирующим устройством 27. Дл  управлени  работой источНИКОВ 2 и- .3 излучени  и линейных ключей 8 и 9 установлен синхронизатор 28, Регул тс ы коэффициентов усилени  установлены в усилител х 6 и 7. Устройство работает следующим образом . Из излучени  анализируемого образца в оптической системе 1 выдел етс  аналитическа  ЛИНИЯ, световой поток которой воспринимаетс  фотоприемником 4, и лини  сравнени , световой поток направлен на фотоприемник 5, На эти же фотоприемники поочередно с импульсами искры Подаютс  световые импульсы от источника 3, работой котсрого управл ет синхронизатор 28, Между дугами искры и световыми импульсами источника 3 имеютс  промежутки времени, в течение которых фотоприемники не освещены. Сигналы с фотоприемников усиливаютс  усилител ми и поступают на линейные ключи. Через один канал каждого линейного ключа пропускаетс  Сигнал, возникающий в момент освещени  фотоприемника излучением искры , через второй канал - сигнал, возникающий в момент освещени  источником 3 и через третий - в момент, когда фотоприемники не освещены, т.е, пропускаетс  сигнал, обусловленный темновым током фотоприемника и смещением нул  усилител . Поэтому с первото канала первого линейного .- ключа на делителе напр жени , состо щем из резисторов 1О и 11 (R и R(,) выдел етс  сигнал Ц Ц, к,+i/f,: на делителе, состо щем из резисторов 13 и 14 (Rj и R), сигнал и на выходе третьего канала первого линейного ключа сигнал Urvi f на делителе, состо щем из резистрров 19 и 20 (Rj и R), - сиг5 нал . делителе, состо щем из резисторов 22 и 23 (R-.и Rft) сигнал 0, иг и «а выходе третьего :канала второго линейного ключа сигнал Онд , где и - напр жение, пропорциональное интенсивности аналитической линии с фотоприемника 4; 0 - напр жение пропорциональное световому потоку источника 3 .с фотоприемнйком 4; гц- величина сигнала, обусловленного темновы током фотоприемника 4 и смещением нул усилител  6; коэффициент усилени  усилител  6; Uj- напр жение, пропорциональное световому потсжу источника снимаемое с фотоприемника 5j Ufl- напр жение , пропорциональное интенсивности линии сравнени  с фотоприемника 5; величина сигнала, обусловленна  темновым током фотоарИемника и смещением усилител  7; Kj - коэффициент уси лени  усилител  7. , . Напр жение с выхода делител  напр жени  на резисторах Ю н 11, поступающее на первый вход нуль-органа 12, сравниваетс  с на пр жением йгй, поступающим на второй вход нуль-органа 12. Напр жение, пропорциональное разности - Un с выхода нульоргана 12 воздействует на регул тс коэффициента усилени  усилител  6, устанавлива  и поддержива  коэффициент усилени  таким, чтобы указанна  разнос приближалась к нулю, т.е. , Hu., u,-K,b., .. 1 Напр жение ,Ua-K,tUH, Rj-b R С выхода делител  напр жени  на резисторах 13 и 14, поступающее на первый вход нульхзргана 15, также сравниваетс с напр жением Оц , поступающим на второй вход нуль-орга на 15. Напр жение Л U - UM с выхода нульоргана 15 управл ет прохождением импульсов с генератора 17 через ключ 16 в пересчетное устройство 18. В зависимости от знака разности Л Uj увеличиваетс  либо уменьшаетс  число импульсов в накопителе пересчетного устрсйст .ва 18, а следовательно, увеличиваютс  или уменьшаютс  сопротивлени  цифровы управл емых резисторов 14 и 2О, которыми управл ет пересчетное устройств 18. Сопротивление резистора 14 устанавливаетс  таким, чтобы напр жение. 436 снимаемое с делител  напр жени  на резисторах 13 и 14, было близко к Ut, т.е. . и„, и и„,и,К, (2) Одновременно с изменением сопротивлени  резистс эа 14 на такую же величину измен етс  сопротивление резистора 2О. ;UJ .VJ4lU U. Напр жение ,Ь С выхода делител  на резисторах 19 и 2О, поступающее на первьй вход нуль- органа 21, сравниваетс  с напр жением UHJ , поступающим на второй вход этого же нуль-органа,, Напр женна AUj- U - UH с выхода нуль-органа 21 воздействует на регул тор коэффициента усилени  усилител  7, устанавлива  и поддержива  коэффициент усилени  таким, чтобы указанна  разность 1фи6лижалась к нулю, т.е. Un..,HUH. U3.K.i(3) Яу R6 Напр жение и .rJirt-Una ;С выхода делител  на резисторах 22 и 23, поступающее на первый вход нульоргана 24, также сравниваетс  с Un., поступающим на его второй вход. Напр жение uU4 М4- выхода нуль-органа управл ет прохождением импульсов с генератора 17 через ключ 25 в пересчетное устройство 26. В зависимости от знака разности AU увеличиваетс  или уменьшаетс  число рмпульсов в накопителе устройства 26, а следовательно увеличиваютс  или уменьшаютс  сопротивление резистора 23 и показани  регистрирующвго устройства 27, которыми управл ет пересчетное устройство 26. |Сопротивпеиие резистора 22 устанавливаетс  таким, чтобы напр жение, снимаемое с делител  напр жени  на резисторах 21 и 22, было близко к напр жению , т.е. Ufl Ki+ Uhr Ri«UniH UM U4KiM(4) , Одновременно с изменением сопротивлени  цифрового управл емс хэ резистора 22 измен ютс  показани  регистрирующего устрсЛства 27. Сопротивлени  резисторов R РЗ 5 ч 7 могут быть выбраны одинаковыми, равными 1, тогда из (1) и (2) .к.4 (5)

Учитьша , чго из (3), (4.) и (5), получим

- Kii«-;

.UjKi-;l U4Ki ;U3 R,U4-Ri(6 RR

..

(7)

иг- U4

Как видно из (7) величина R , характ изующа  результат измерений, который фиксируетс  регистрирующим устройством 27, определ етс  только величиной светового потока, характеризующе- го концентрацию анализируемого элемента в пробе, и не зависит от темновот-о тока фотоприемников, смещени  нул  усилителей , а также от колебаний интенсивностей чувствительности основного и вспомогательного источников света, от колебаний чувствительности топриемников, колебаний коэффициентов усилени  усилителей .

Claims (2)

1.Авторское свидетельство ССС5Р

№ 541093, кл. О-01 J З/ОО, опублик. 1975.

2.Авторское свидетельство СССР :№ 2646489/18-25, кл. Q 01 J 3/42,

опублик. 17.07.78.