Фотометр

Винахід відноситься до фотометричних пристроїв, заснованих на вимірі інтенсивності випромінювання при проходженні через аналізовану речовину, зокрема для автоматичного визначення змісту різних домішок у забрудненій воді, зміст яких стохастично змінюється в широких межах, може знайти застосування в різних галузях промисловості. Відомий двопроменевий фотометр, що містить джерело модульованого світла, еталонний і вимірювальний тракти, перший фотоперетворювач, підключений до одного з входів обчислювального пристрою, до іншого входу якого підключене джерело опорної напруги, через перший комутатор електричних сигналів, вихід обчислювального пристрою з'єднаний із входом першої схеми порівняння, а її вихід - з керуючим входом першого фотоперетворювача. Друге джерело модульованого світла підключене до входу др угого фотоперетворювача, входи якого через додаткові оптичні тракти зв'язані з першим і другим джерелами другого комутатора, вхід якого з'єднаний з виходом другого фотоприйомоперетворювача другої схеми порівняння з подільником, підключеним до одного з її входів. Другий вхід цієї схеми порівняння підключений до одного з виходів др угого комутатора, інший вихід якого з'єднаний з подільником. Вихід другої схеми порівняння через підсилювач і третій комутатор, з'єднаний з входом другого джерела світла, а вихід пристрою, що віднімає, через четвертий комутатор з'єднаний з другим входом першої схеми порівняння [А.с. №13831105 СССР, кл. G01J 1/44, 1988]. Недоліком цього пристрою є обмеженість діапазону виміру змісту речовин у воді, що характеризуються значним світлопоглинанням. Найбільш близьким технічним рішенням до винаходу є двоканальний фотометр, що містить послідовно встановлені оптичний випромінювач, модулятор, робочу й еталонну кювети, оптичний фільтр і послідовно з'єднані приймач випромінювання, пристрій поділу сигналів і прилад, що реєструє (реєстратор), блок стабілізації світлового потоку, вхід якого з'єднаний із другим виходом пристрою поділу сигналів, а вихід - з оптичним випромінювачем [А.с. №890082 СССР, кп. G01J 1/44, 1981]. Однак відомий пристрій не забезпечує вимір контрольованої величини, світлопоглинаючі властивості якої змінюються в широких межах. Крім того, при значному підвищенні концентрації контрольованої речовини в рідині керуючий сигнал, який подається на випромінювач, може досягти критичних значень і вивести з ладу джерело світла, знижуючи тим надійність пристрою при його використанні. В основі винаходу лежить завдання створити фотометр, у якому за рахунок введення нових конструктивних елементів було б забезпечене автоматична зміна меж виміру, що виключає помилкові переключення діапазонів, а випромінювач експлуатувався б тільки в припустимих режимах і за рахунок цього підвищити надійність приладу. Поставлена задача досягається за рахунок того, що у фотометр, що містить послідовно встановлені оптичний випромінювач, модулятор, робочу й еталонну кювети, оптичний фільтр і послідовно з'єднані приймач випромінювання, пристрій поділу сигналів і прилад, що реєструє, блок стабілізації світлового потоку, другий вихід пристрою поділу сигналів з'єднаний з входом блоку стабілізації світлового потоку, а перший вихід останнього з'єднаний з оптичним випромінювачем відповідно до винаходу додатково введені масштабуючий пристрій, блок розширення меж виміру, виконавчий механізм, причому робоча кювета виконана двосекційною, блок розширення меж виміру включає послідовно з'єднані датчик варіативної зони і пристрій обліку часу перебування рідини в робочій кюветі, останній містить формувач тимчасового інтервалу, суматор, перше і друге джерела керуючого сигналу, аперіодичну ланку, перший і другий ключі, при цьому масштабуючий пристрій включений між виходом пристрою поділу сигналів і входом приладу, що реєструє, другий ви хід блоку стабілізації світлового потоку з'єднаний з входом датчика варіативної зони, вихід останнього з'єднаний с керуючим входом першого ключа, сигнальний вхід якого з'єднаний з виходом першого джерела керуючого сигналу, сигнальний вихід першого ключа з'єднаний з першим входом суматора, другий вхід якого з'єднаний з формувачем тимчасового інтервалу, ви хід суматора через аперіодичну ланку зв'язаний з керуючим входом другого ключа, перший і другий сигнальні входи останнього з'єднані з першим і другим виходами другого джерела керуючого сигналу, перший сигнальний вихід другого ключа з'єднаний з виконавчим механізмом, зв'язаним з другою секцією робочої кювети, а другий сигнальний вихід з'єднаний з другим входом масштабуючого пристрою. Використання в пристрої робочої кювети, виконаної з двох секцій, дозволяє дискретно змінювати товщину шару розчину, через який проходить світловий потік від оптичного випромінювача, шляхом подачі аналізованої рідини в обидві секції чи в одну з них. Цим досягається дискретна зміна інтенсивності світлового потоку на виході робочої кювети, обумовленої залежностями Ф11 =Ф 0 exp( -kCl1 ); (1) Ф12 =Ф 0 exp(- kCl2 ); (2) де Ф 0 - інтенсивність світлового потоку на вході в робочу кювету; Ф 11 , Ф12 - інтенсивності світлових потоків на виході з робочої кювети, рідина в який знаходиться в одній і двох секціях відповідно; K - коефіцієнт поглинання середовища; C - концентрація контрольованої речовини в рідині; l1 , l2 - значення товщини шару рідини в кюветі, при Ф 0 = const; C = const; l1 >l2 (3) маємо Ф 11