Спектрофотометр

Спектрофотометр, який містить освітлювач, кювету із об'єктом дослідження, вимірювальний канал, що містить фотоприймач, який відрізняється тим, що в нього введений блок управління, електропровід автоматичної зміни монохроматорів, блок монохроматорів і блок еталонних сигналів, а вимірювальний канал містить блок порівняння та вторинний прилад, один вихід блока управління через блок еталонних сигналів приєднаний до першого входу блока порівняння, другий вихід блока управління приєднаний до входу блока електроприводу автоматичної зміни монохроматорів, вихід електроприводу автоматичної зміни монохроматорів приєднаний до керуючого входу блока монохроматорів, а вихід блока порівняння приєднаний до входу вторинного приладу. Винахід відноситься до технології контролю якості напівпродуктів переробних виробництв і є незамінним у цукровій промисловості (виробництво рафінаду), де визначальним параметром є колір продукту виробництва. Винахід може бути використаний у виробництвах будь-якого напряму, де є необхідність контролю оптичного коефіцієнта пропускання рідини у видимій ділянці оптичного спектру (коефіцієнта забарвленості). Відомий пристрій для вимірювання оптичної густини рідин в лабораторних умовах - фотоелектроколориметр ФЭК-56. В процесі роботи цього приладу виникає необхідність ручним методом регулювати інтенсивність світлового випромінювання з метою балансування двох оптичних каналів приладу Це є необхідним для отримання необхідної точності вимірювань, але візуальна оцінка степені збалансування не може забезпечити високої точності результатів вимірювання Крім цього при визначенні коефіцієнта забарвленості необхідно здійснювати заміну монохроматорів, які входять в комплект приладу (див Бугаенко И,Ф, "Технохимический контроль сахарного производства" М Агрбпромиздат, 1989, с 142) Із вище сказаного випливає, що цей фотоелектроколориметр не може бути впроваджений у систему автоматичного контролю і є непридатним для безпосереднього промислового використання. Найближчим до заявленого винаходу є спектрофотометр, який містить освітлювач, скляну кювету із досліджуваною рідиною, вимірювальний канал, обладнаний фотоприймачем (див А с. СССР № 1511602 5G01J3/42 "Спектрофотометр", опубліковане в Б И. № 36, 1989р.) Робота цього пристрою базується на суб'єктивній оцінці коефіцієнта пропускання досліджуваного об'єкту, що пов'язана із візуальною оцінкою рівності світлових потоків вимірювального і компенсаційного каналів, і саме по собі не може забезпечити високої точності вимірювань В основу винаходу поставлено задачу підвищення точності вимірювань оптичного коефіцієнта пропускання рідини у видимій області оптичного спектра Ця мета досягається за рахунок того, що в пристрій введений блок управління, електропривод автоматичної зміни монохроматорів, блок монохроматорів і блок еталонних сигналів, а вимірювальний канал містить блок порівняння та вторинний прилад; один вихід блоку управління через блок еталонних сигналів під'єднаний до першого входу блоку порівняння, другий вихід блоку управління під'єднаний до входу електроприводу автоматичної зміни монохроматорів, вихід електроприводу автоматичної зміни монохроматорів під'єднаний до керуючого входу блоку монохроматорів, а вихід блоку порівняння під'єднаний до входу вторинного приладу Функціональна схема приладу зображена на фіг До складу приладу входить освітлювач 1, який оптично пов'язаний із блоком монохроматорів 2, СО ю < D 5Г 41530 на рідина має забарвленість), значення сигналу на виході блоку порівняння буде залежати від степені забарвленості об'єкта дослідження, а індикатором цього сигналу служить вторинний прилад 9. Синхронізація в часі роботи блоку монохроматорів З, блоку еталонних сигналів 7 і блоку порівняння 8 здійснюється блоком управління 5 Блок монохроматорів містить декілька монохроматорів (світлофільтрів), які за допомогою електроприводу автоматичної зміни монохроматорів можуть почергово розміщуватись безпосередньо на шляху світлового потоку від освітлювача до об'єкту дослідження. Це забезпечує можливість вимірювання оптичного коефіцієнта пропускання рідин на різних ділянках оптичного спектру. За допомогою блоку управління здійснюється синхронізація комутації сигналів від блоку еталонних сигналів і управління .електроприводом автоматичної' зміни монохроматорів 6. Значення еталонних сигналів порівняння встановлюються при калібруванні пристрою, і вибираються такими, щоб на всіх ділянках оптичного спектру, які формуються монохроматорами, при відсутності в об'єкті дослідження забарвленості, на вторинному приладі був присутній нульовий сигнал Заявлений пристрій забезпечує високу точність вимірювань, оскільки введені в пристрій елементи утворюють систему, яка реалізує перетворення контрольованого параметру в електричний сигнал, послідуюче його порівняння із еталонним і формування сигналу різниці без безпосередньої візуальної оцінки на різних монохромних ділянках оптичного спектру. Таким чином, заявлений пристрій може бути впроваджений у автоматичну систему контролю оптичного коефіцієнта пропускання рідини у видимій області оптичного спектру. який містить монохроматори із різним максимумом довжини хвилі пропускання, за яким розміщена кювета із об'єктом дослідження 3, безпосередньо за якою розміщений фотоприймач 4, блок управління 5 один вихід якого через електропривод автоматичної зміни монохроматорів 6 під'єднаний до блоку монохроматорів, а другий вихід блоку управління через блок еталонних сигналів 7, пов'язаний із першим входом блоку порівняння 8, до другого входу блоку порівняння під'єднаний фотоприймач, а до виходу - вторинний прилад 9 Пристрій працює таким чином. Освітлювач 1 формує світловий потік, який містить спектр випромінювання з довжинами хвиль видимої області оптичного діапазону {400 - 720нм). Цей світловий потік проходить через блок монохроматорів 2 який у відповідності із активним монохроматором виділяє із нього вузький пучок заданої довжини хвилі, яка визначається довжиною хвилі пропускання активного монохроматора Після цього монохромне світло проходить через кювету із об'єктом дослідження 3, і поступає на фотоприймач 4 В останньому відбувається перетворення світлової енергії в електричну. Після цього сигнал з виходу фотоприймача 4 поступає на перший вхід блоку порівняння 8, на другий вхід якого надходить сигнал від блоку еталонних сигналів 7 При відсутності поглинання об'єктом дослідження світлової енергії освітлювача (досліджувана рідина прозора), значення сигналу від фотоприймача дорівнює значенню відповідного еталонного сигналу, і на виході блоку порівняння формується нульовий сигнал Це свідчить про відсутність забарвленості об'єкта дослідження на заданій монохромній ділянці оптичного спектра. При поглинанні об'єктом дослідження енергії світлового випромінювання освітлювача (досліджува 1 2 Остітлюмі Блок монохром atop и Киїгта із об'єктом дослідженні . 6 Елегтроіфніїд шїимаЬвчоиілінін МОХОІфОМЯТррі» « 5 8 Блок управлінні Блок етілонянх сигнали Елок mJpi«nmu£i Вторинний прадід ФІГ. ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15. м. Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90