ПРИБОРЫ И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА, 2011, № 5, с. 161-162
ПРИБОРЫ, ИЗГОТОВЛЕННЫЕ В ЛАБОРАТОРИЯХ
УДК 621.365.2
оптоэлектронныи автоматический колориметр
© 2011 г. Б. Н. Рахимов, О. К. Ушаков, Е. Ю. Кутенкова, Т. В. Ларина
Сибирская государственная геодезическая академия Россия, 630108, Новосибирск, ул. Плахотного, 10 Поступила в редакцию 25.03.2011 г.
Описан оптоэлектронный автоматический колориметр с цилиндрической кюветой в теле прозрачного шара, в которой закреплен посеребренный стержень — отражатель. Излучение двукратно проходит через исследуемую жидкость, залитую в кювету, пропускание света контролируется четырьмя оптронами на длинах волн 920—450 нм.
Колориметры — оптические приборы для измерения концентрации веществ в растворах по их окраске. Эти приборы широко применяются при научных исследованиях и в различных областях народного хозяйства для контроля и управления технологическими процессами, а также в медицине [1].
В данной работе описана новая конструкция оптоэлектронного автоматического колориметра для анализа жидкостей. На рис. 1а представлена блок-схема прибора, а на рис. 1б — конструктивное исполнение датчика [2, 3].
Колориметр (рис. 1а) содержит задающий генератор 1 (источник импульсного напряжения),
Оптоэлектронный автоматический колориметр: а — блок схема; б — конструкция датчика. 11 ПРИБОРЫ И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА № 5 2011
162
РАХИМОВ и др.
коммутатор 2, светоизлучающие диоды 3—6, контролируемый объект 7, посеребренный стержень 8 с отражающей поверхностью, измерительные фотоприемники 9—12, блок обработки фотоэлектрического сигала 13, регистрирующий прибор 14 (например, э.в.м.), кювету в виде линзы-шара 15.
Кювета 15 (рис. 1б) изготавливается в виде линзы-шара с цилиндрической полостью, проходящей через ее центр. В полости стойками 16 закреплен посеребренный стержень 8 с отражающей поверхностью. К кювете присоединяется стеклянная градуированная воронка 19, куда заливается контролируемая жидкость 7. Снизу полость может перекрываться краном 17. Вся конструкция помещена в корпус 18.
Устройство работает следующим образом. После заполнения цилиндрической полости кюветы 15 жидкостью 7 она облучается несколькими светодиодами с длиной волны 920—450 нм. Устройство можно установить на линии технологического процесса, т.е. можно контролировать жидкости, протекающие через трубу (см. рис. 1б).
Задающий генератор 1 вырабатывает прямоугольные импульсы с частотой 8—10 Гц. Импульсы через коммутатор-переключатель оптронов 2 подаются поочередно на светоизлучающие диоды 3—6.
В первом положении коммутатора-переключателя 2 излучение диода 3 фокусируется и отражается от стержня 8 и попадает на измерительный фотоприемник 9. Далее сигнал поступает в блок обработки 13, где формируется отношение сигналов компенсационного и измерительного потоков. Сигнал отношения пропорционален оптическому коэффициенту пропускания, и по его значению с использованием предварительно измеренной гра-дуировочной характеристики определяется концентрация веществ в растворе. Во втором поло-
жении переключателя 2 подключается вторая оптопара, процесс измерения повторяется, и так далее для остальных оптопар.
На основе описанного метода разработан оптоэлектронный автоматический колориметр "ОАК-1М".
Основные технические характеристики. Абсолютная погрешность не более 0.010 Б в диапазоне оптической плотности 0.000—0.800 Б; длины волн источников излучения 920, 680, 560, 450 нм; длина оптического пути кюветы 6 мм. Питание 220 В, 50 Гц, 3 Вт; Габариты прибора 200 х 50 х 200 мм, масса <3.0 кг.
Точность измерения повышена благодаря двукратному прохождению излучения через исследуемый объект и стационарному расположению кюветы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ермолов И.Н. Неразрушающий контроль: Справочник. В 7-ми т. / Под ред. В.В. Клюева. Т. 6. Магнитные методы контроля, Оптический контроль, Радиоволновый контроль. М.: Машиностроение, 2004.
2. Рахимов Н.Р., Кутенкова Е.Ю., Ларина Т.В. и др. // Сб. материалов VI Междунар. науч. конгр. "ГЕО— Сибирь-2010". (Новосибирск. 19-29 апреля 2010 г.) Новосибирск: СГГА, 2010. Т. 5. Ч. 1. С. 173.
3. Рахимов Б.Н., Ушаков О.К., Кутенкова Е.Ю., Ларина Т.В. Патент № 2413201 РФ. Класс МПК51 G01N 21/03 // БИ. 2011. № 6.
Адрес для справок: Россия, 630108, Новосибирск, ул. Плахотного, 10, ФГУП Сибирская государственная геодезическая академия; тел. 8(383)344-40-58, факс +7(383)344-40-58, 8(383)344-40-58. E-mail: n_rah@ngs.ru, larina_t_v@mail.ru
ПРИБОРЫ И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА № 5 2011
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.