SU1173197A1 - Фотометр с цифровым отсчетом - Google Patents

Abstract

ФОТОМЕТР С ЦИФРОВЫМ ОТСЧЕТОМ , содержащий источник излучени , элементы формировани  эталонного и измерительного световых потоков, эталонную и измерительную кюветы, модул тор, снабженный формирователем синхроимпульсов, и приемник излучени , подключенный через устройство преобразовани  к входу вычислительного устройства, о т л ичающийс  тем, что, с целью ,повышени  температурной и временной стабильности чувствительности, в него дополнительно введены таймер и устройство перекрыти  измерительного светового потока с входом управлени , кроме того, устройство преобразовани  выполнено в виде преоб-разовател  сопротивление - частота, а вычислительное устройство содержит реверсивньй счетчик со счетным входом , входом разрешени  счета и входом управлени  режимом счета, одновибратор с входом запуска и цифровым входом управлени  длительностью выдержки , устройство вычитани  кодов, блок установки кода эталонного уровн , устройство суммировани  и хранени  кодов, при этом выход формировател  синхроимпульсов соединен с входом запуска одновибратора и входом I управлени  режимом счета реверсивного счетчика, подключенного через (Л вход разрешени  счета к выходу одновибратора , выход таймера соединен с входами управлени  устройства перекрыти  измерительного светового потока и устройства суммировани  и хранени  кодов, причем счетный вход реверсивного счетчика и его выход, соединенный с первым входом устройства вычитани  кодов ,  вл ютс  соот ветственно входом и выходом вычисС«д лительного устройства, второй вход устройства вычитани  кодов соединен . со с блоком установ-ки кода эталонного Iуровн , а выход через устройство суммировани  и хранени  кодов - с цифровым входом управлени  длительностью выдержки одновибратора.

Description

i-1 Изобретение относитс  к оптике и может быть использовано при измерени х , в процессе которых происходит изменение оптической плотности прозрачных сред, например при количественном анализе газов, аэрозолей, жидкостей, а результат измерений должен быть представлен в цифровом виде. Целью изобретени   вл етс  повышение температурной и временной стабильности чувствительности фотометра с цифровым выходом. На чертеже изображена структурна  схема фотометра. Фотометр с цифровым отсчетом имеет следующие блоки: источник излучени  1, элементы 2 формировани .эталонного и измерительного световых потоков, эталонную кювету 3, измерительную кювету 4, модул тор 5 с фор вIpoвaтeлeм 6 синхроимпульсов, прием ник 7 излучени , преобразователь 8 сопротивление - частота, вычислитель ное устройство 9, таймер 10, реверси ньй счетчик 11 со счетным входом, входом разрешени  счета и входом управлени  режимом счета, одновибратор 12 с входом запуска и цифровым входом управлени  длительностью выдержки , устройство 13 перекрыти  измерительного светового потока, уст ройство 14 вычитани  кодов, блок 15 установки кода эталонного, уровн , устройство 16 суммировани  и хранени  с входом управлени . Приемник излучени  7 подключен через устройст во преобразовани  8 к входу вычислительного устройства 9, выход формиро вател  6 синхроимпульсов соединен с входом запуска одновибратора 12 и входом управлени  режимом счета реве сивного счетчика 11, выход таймера 1 соединен с входами управлени  устрой ства13 перекрыти  измерительного светового потока и устройства 16 сум мировани  и хранени  кодов, причем счетньй вход реверсивного счетчика 1 и его выход, соединенньй также с пер вым входом устройства 14 вычитани  . кодов,  вл етс  соответственно входом и выходом вьиислительнбго устрой ства 9, кроме того, второй вход устройства 14 вычитани  кодов соединен с блоком 15 установки кода эталонног уровн , а выход - через устройство 1 суммировани  и хранени  кодов с циф7 ровым входом управлени  длительностью выдержки одновибратора 12. Фотометр с цифровым отсчетом работает следующим образом. Оптический луч источника 1 преобразуетс  с помощью элементов 2 в два световых потока. Первый световой поток -.эталонньй - проходит через эталонную кювету 3, а второй - измерительньй - через измерительную кювету 4. При вращении модул тора 5 в формирователе 6 происходит формирование синхроимпульсов, а световые потоки попеременно проход т через кюветы 3 и 4 и попадают на приемник 7 излучени . Фотоприемник представл ет собой фоторезистор , включенньй во врем задающую цепь генератора импульсов, который выступает в качестве преобразовател  8 сопротивлени  - частота. Изменени  интенсивностей эталонного и измерительного световых потоков привод т к синхронному и пропорциональному изменению частот следовани  импульсов, генерируемых преобразователем 8. Эти импульсы попадают затем в вычислительное устройство 9, где происходит преобразование перепада интенсивностей излучени  эталонного и измерительного световых потоков в соответствующий код. Преобразование перепада интенснвностей излучени  эталонного и измерительного световых потоков, а следовательно, и соответствующих перепадов частот следовани  импульсов н;5 ныходе устройства преобразовани  3 в код происходит следующим образом Выходные импульсы с выхода устройства преобразовани  8 поступают на счетньй вход реверсивного счетчика 11. Формирователь 6 синхроим- . пульсов производит изменение режима счета счетчика 11 так, что при прохождении светового потока через эталонную кювету 3 счетчик 11 работает в режиме пр мого счета, а при прохождении измерительной кюветы 4 - в реверсивном. Так как интенсивность излучени  светового потока , прошедшего через измерительную кювету 4, всегда меньше или равна интенсивности излучени  светового потока, прошедшего через эталонную кювету 3, частота следовани  импульсов с выхода устройства преобразовани  8 в первом случае всегда меньше или равна частоте, соответствующей второму случаю, В результате за один цикл измерени , начинающийс  моментом открыти  эталонного светового потока и закан чивающийс  перекрытием измерительного светового потока, на счетчике 1 1 остаетс  код, соответствующий разности интенсивности и одновременно  вл ющийс  выходным кодом всего вычислительного устройства 9 Дл  исключени  вли ни  изменени  частоты вращени  модул тора 5 на врем  счета реверсивного счетчика 11 , а следовательно, и на код, соответствующий разности интенсивностей, одновибратор 12 задает врем  счета, независ щее от частоты вращени  модул тора и определ емое лишь кодом на входе управлени  длительностью выдержки. Такое построение схемы вычислительного устройства 9 путем изменени  этого кода позвол ет регулировать в некоторых пределах чувст виteльнocть фотометра, компенсиру  ее температурное и временное изменение . Дл  проведени  такой компенсации с помощью выходного сигнала таймера 10 происходит перекрытие измерительного светового потока устройств перекрыти  13. В результате код, ос танлцийс  на реверсивном счетчике 11 зависит только от источника и прием ника излучени , что дает возможност 974 привести чувствительность фотометра к какому-либо эталонному уровню. Дл  этого из кода, остающегос  на реверсивном счетчике 11 при перекрытии измерительного светового потока с помощью устройства 14 вычитани  кодов, вычитаетс  код эталонного зфовн , задаваемого блоком 15. Получающиес  при каждой компенсации коды разности поступают в устройство 16 суммировани  и хранени  кодов, которое, как и устройство 13 перекрыти  управл етс  сигналом таймера 10. Код, накопившийс  в устройстве 16 суммиро- вани  и хранени  кодов, управл ет длительностью вьщержкй одновиб ратора 12. Если за период между двум  моментами подстройки не произошло изменений характеристик источника и приемника излучени , то на выходе устройства 14 вычитани  кодов присутствует нулевой код, а на выходе устройства 16 суммировани  и хранени  кодов код остаетс  1прежним. Сле- довательно, прежней остаетс  и длительность выдержки одновибратора 12. Соответствующим подбором коэффициента преобразовани  кода, хран щегос  в устройстве 16, в длительность выдержки одновибратора 12 устанавливаетс  сход щийс  во времени процесс подстройки, при котором после очередной подстройки Jfoд на выходе устройства 14 вычитани  кодов умень шаетс  , приближа сь к нулево му во всем диапазоне рабочих температур.

Claims (1)

1. ФОТОМЕТР С ЦИФРОВЫМ ОТСЧЕТОМ, содержащий источник излучения, элементы формирования эталонного и измерительного световых потоков, эталонную и измерительную кюветы, модулятор, снабженный формирователем синхроимпульсов, и приемник излучения, подключенный через устройство преобразования к входу вычислительного устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения температурной и временной стабильности чувствительности, в не· го дополнительно введены таймер и устройство перекрытия измерительного светового потока с входом управления, кроме того, устройство пре образования выполнено в виде преобразователя сопротивление - частота, а вычислительное устройство содержит реверсивный счетчик со счетным вхо дом, входом разрешения счета и входом управления режимом счета, одновибратор с входом запуска и цифровым входом управления длительностью выдержки, устройство вычитания кодов, блок установки кода эталонного уровня, устройство суммирования и хранения кодов, при этом выход формиро вателя синхроимпульсов соединен с входом запуска одновибратора и входом _ управления режимом счета реверсив- S ного счетчика, подключенного через вход разрешения счета к выходу одновибратора, выход таймера соединен с входами управления устройства перекрытия измерительного светового потока и устройства суммирования и хранения кодов, причем счетный вход реверсивного счетчика и его выход, соединенный с первым входом устрой ства вычитания кодов', являются соответственно входом и выходом вычислительного устройства, второй вход устройства вычитания кодов соединен . с блоком установки кода эталонного .уровня, а выход через устройство суммирования и хранения кодов - с цифровым входом управления длительностью выдержки одновибратора.