SU1377605A1 - Spectrophotometer - Google Patents
Spectrophotometer Download PDFInfo
- Publication number
- SU1377605A1 SU1377605A1 SU864031159A SU4031159A SU1377605A1 SU 1377605 A1 SU1377605 A1 SU 1377605A1 SU 864031159 A SU864031159 A SU 864031159A SU 4031159 A SU4031159 A SU 4031159A SU 1377605 A1 SU1377605 A1 SU 1377605A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- counter
- key
- converter
- Prior art date
Links
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims abstract 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 abstract 1
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области оптического спектрального приборостроени . Целью изобретени вл етс повышение точности и надежности. Свет от источника 1 проходит через кювету 2 и попадает на фотоэлектрический преобразователь 3. Электрический сигнал усиливаетс и преобразуетс в частоту с помощью преобразовател 5, Генератор 9 через ключи 6 и 7 подключен к суммирующему и вычитающему .входам реверсивного счетчика 10, преобразователь 5 через ключ 8 - к счетчику 12 импульсов, информационньй выход которого подключен к первому входу коммутатора 16 режимов отсчета. Выход коммутатора 16 соединен с блоком 13 цифрового отсчета. После накоплени в счетчике 12 числа импульсов 10 с выхода пр мого переноса этого счетчика поступает сигнал на первый вход блока 14 управлени , а с выходов этого блока поступают сигналы на управл ющие входы ключей 6, 7 и 8, коммутатора 16 и регистра 11. Вход регистра 11 соединен с информационным выходом счетчика 10, а выход - с входом параллельной записи счетчика 10. }5ыход обрат- ног о переноса счетчика 10 соединен с вторым входом блока 14. В спектрофотометре имеетс логарифмический преобразователь 15, управл ющий вход которого подключен к шестому выходз;- блока 14. Вход логарифмического преобразовател 15 соединен с выходом ключа 8j а выход - с вторым входом коммутатора 16. В спектрофотометре не требуетс использовани арифметико-логических схем, а также механических подвижных соединений, что приводит к повьшекию точности и надежности . 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (О СО -4 ssrfThe invention relates to the field of optical spectral instrumentation. The aim of the invention is to increase accuracy and reliability. The light from the source 1 passes through the cuvette 2 and enters the photoelectric converter 3. The electric signal is amplified and converted to frequency using converter 5, Generator 9 through keys 6 and 7 connected to summing and subtracting inputs of the reversible counter 10, converter 5 through key 8 - to the counter 12 pulses, the information output of which is connected to the first input of the switch 16 reference modes. The output of the switch 16 is connected to the block 13 of the digital readout. After accumulating in the counter 12 the number of pulses 10 from the output of direct transfer of this counter, a signal arrives at the first input of control unit 14, and the outputs of this block receive signals at the control inputs of keys 6, 7 and 8, switch 16 and register 11. Register input 11 is connected to the information output of the counter 10, and the output is connected to the input of the parallel recording of the counter 10.} The 5 output of the counter-transfer conversions 10 is connected to the second input of the block 14. In the spectrophotometer there is a logarithmic converter 15, the control input of which is connected to the sixth vyhodz - block 14. Entrance logarithmic converter 15 connected to the output and the output key 8j - a second input of switch 16. The spectrophotometer is not required to use arithmetic-logic circuits, and the mechanical movable joints, leading to povshekiyu accuracy and reliability. 1 hp f-ly, 1 ill. (ABOUT -4 ssrf
Description
Изобретение относитс к оптическому спектральному приборостроению.This invention relates to optical spectral instrumentation.
Цель изобретени - повьшение точности и надежности.The purpose of the invention is to increase accuracy and reliability.
На чертеже изображена блок-схема спектрофотометра.The drawing shows a block diagram of a spectrophotometer.
Спектрофотометр содержит источник 1 света, представл ющий собой источник монохроматического света, длину волны которого можно выбрать в определенном спектральном диапазоне , кювету 2, фотоэлектрический преобразователь 3, усилитель 4, преобразователь 5 напр жение - частота,элек- тронно-управл емые ключи (первый 6, второй 7 и третий 8), генератор 9 тактовых импульсов, реверсивный счетчик 10 импульсов, регистр 11, второй счетчик 12 импульсов, блок 13 цифро- вого отсчета, блок 14 управлени , цифровой логарифмический преобразователь 15 и коммутатор 16 режимов отсчета.The spectrophotometer contains a source of light 1, which is a source of monochromatic light, the wavelength of which can be selected in a certain spectral range, cell 2, photoelectric converter 3, amplifier 4, voltage-frequency converter 5, and electronic-controlled keys (first 6 , second 7 and third 8), 9 clock pulse generator, reversible pulse counter 10, register 11, second pulse counter 12, digital readout block 13, control block 14, digital logarithm converter 15 and switch 16 p presses reference.
Устройство работает следующим об- разом.The device works as follows.
Перед измерением величины поглощени света образцом - его коэффици- ента пропускани Т- - в кюветном отделении спектрофотометра исследуемый образец отсутствует и производитс калибровка спектрофотометра, заключающа с в фиксации эталонного поток 1 излучени света (через кювету 2 без образца или через кювету 2 с эталонным, контрольным, образцом). Before measuring the amount of light absorbed by the sample — its transmittance T—, the sample under study is absent and the spectrophotometer is calibrated, which consists in fixing the reference flux 1 of the light emitted (through the cuvette 2 without a sample or through the cuvette 2 with a reference, reference) , by sample).
Калибровку спектрофотометра осуществл ют следующим образом.The calibration of the spectrophotometer is carried out as follows.
Свет от источника 1 света через кювету 2 (без образца или с контрольным образцом) поступает на фотоэлек- трический преобразователь 3. На выходе последнего по вл етс электрический сигнал, который после усилени усилителем 4 при помощи преобразова- ,тел 5 напр жение - частота преобразу- етс в частоту f, пропорциональную интенсивности проход щего потока излучени света lo. В режиме калибровки после подачи на блок 14 управлени команды TO одновременно управл юпщми сигналами, поступающими с первого и второго выходов блока 4 управлени , включаютс первьй и третий ключи 6 и 8. Начинаетс одновременное накопление счета импульсов. Счетчиком 12 накапливаютс импульсы, поступающие с частотой fg с преобразовател 5 через третий ключ 8, а реверсивным счетчиком 10 накапливаютс импульсы.The light from the light source 1 through the cell 2 (without a sample or with a control sample) enters the photoelectric transducer 3. The output of the latter is an electrical signal that, after amplification by amplifier 4 using transducer 5, voltage-frequency conversion - to a frequency f proportional to the intensity of the transmitted light emitting flux lo. In the calibration mode, after the TO command to the control unit 14 is sent, the first and third keys 6 and 8 are simultaneously controlled by the signals received from the first and second outputs of the control unit 4. A simultaneous accumulation of the pulse count begins. The counter 12 accumulates pulses arriving at a frequency fg from the transducer 5 via the third key 8, and the reversible counter 10 accumulates the pulses.
00
j j
5 five
5five
0 5 0 5 0 5 0 5
поступающие, с частотой f с генератора 9 тактовых импульсов через пер- вьш ключ 6 на суммируюсщй счетный вход реверсивного счетчика 10. После накоплени счетчиком I2 числаarriving, with frequency f from the generator 9 clock pulses through the first key 6 to the summing counting input of the reversing counter 10. After the accumulator I2 accumulates numbers
J/J /
импульсов 10 , где k - заранее выбранное целое число, с выхода пр мого переноса счетчика 12 поступает сигнал- на первый вход блок 14 управлени . На первом и втором выходах блока 14 управлени по вл ютс сигналы выключени первого и третьего ключей 6 и 8. Поступление импульсов на счетные входы счетчиков 10 и 12 прекращаетс и начинаетс подача им- пульса управлени с четвертого выхода блока 14 управлени на управл ющий вход регистра 11, в результате чего содержимое информационного выхода счетчика 10 при помощи регистра 11 через вход параллельной записи записываетс в реверсивном счетчике 10. Тем самьп завершаетс калибровка спектрофотометра, в результате которой;в течение интервала времениpulses 10, where k is a preselected integer, from the output of direct transfer of counter 12, a signal arrives at the first input of control unit 14. On the first and second outputs of the control unit 14, the turn-off signals of the first and third keys 6 and 8 appear. The pulses entering the counting inputs of counters 10 and 12 stop and the control pulse from the fourth output of the control unit 14 to the control input of the register 11 begins As a result, the contents of the information output of the counter 10 are recorded by means of the register 11 through the input of the parallel recording in the reversing counter 10. Thus, the calibration of the spectrophotometer is completed, as a result of which; Yemeni
t -- через вход параллельной за оt - through the entrance parallel to o
писи в счетчике 10 записываетс и хранитс - накопленное число импульсов, равное . Таким образом, при помощи генератора 9 тактовых импульсов и счетчика 10 завершаетс запоминание интервала времени t, необходимое дл подсчета дес ти импульсов (следующих с частотой с выхода преобразовател 5), число которых вл етс мерой калибровки эталонного уровн интенсивности проход щего потока излучени света 1. Спектрофотометр откалиброван и подготовлен к измерению коэффициента пропускани The records in the counter 10 are recorded and stored — the accumulated number of pulses equal to. Thus, using the clock pulse generator 9 and the counter 10, the memory of the time interval t necessary for counting ten pulses (following with the frequency from the output of the converter 5), the number of which is a measure of the calibration of the reference intensity level of the transmitted light emitting light 1, is completed. The spectrophotometer is calibrated and prepared for measuring the transmittance
Т исследуемого образца, гдеT of the test sample, where
о . I - интенсивность потока излучени about . I is the intensity of the radiation flux
света, прошедщего через исследуемый объект (образец).light passing through the object (sample).
После калибровки спектрофотометра в его кюветном отделении помещают кювету с измер емым образцом и на блок 14 управлени подают команду Т. С первого и третьего выходов блока 14 управлени поступают сигналы управ.- лени , включающие второй и третий ключи 7 и 8, Выход преобразовател 5 через третий ключ 8 подключаетс к счетному входу счетчика 12, а генератор 9 тактовых импульсов через второй ключ 7 - к вычитающему счетному входу реверсивного счетчика 10.After calibrating the spectrophotometer in its cell compartment, a cuvette with a measured sample is placed and command 14 is sent to control unit 14. From the first and third outputs of control unit 14, control signals are received, including second and third keys 7 and 8, the output of converter 5 through the third key 8 is connected to the counting input of the counter 12, and the clock generator 9 via the second key 7 is connected to the subtracting counting input of the reversible counter 10.
Импульсы с выхода преобразовател 5, частота f которых теперь пропорциональна значению Т, накапливаютс счетчиком 12. Одновременно на вычи- тающий счетньй вход реверсивного счетчика 10 через второй ключ 7 поступают тактовые импульсы с генератора 9 тактовых импульсов с частотой f. Через интервал времени t после вычитани реверсивным счетчиком N импульсов на его выходе обратного переноса по вл етс сигнал управлени , постзшающий на второй вход блока 14. управлени . Последний через первый и третий вьгходы управлени выключает второй и третий ключи 7 и 8, прекраща этим поступление потоков импульсов на счетные входы счетчиков 10 и 12. Содержание Ny счетчика 12 с его информационного выхода через коммутатор 16 поступает на блок 13 цифрового отсчета. На последнем по вл етс цифра, отТражающа величину поглощени - образца .The pulses from the output of the converter 5, the frequency f of which is now proportional to the value of T, are accumulated by the counter 12. At the same time, the clock pulses from the generator 9 clock pulses with the frequency f are fed to the subtractive counting input of the reversing counter 10. At a time interval t after a reverse counter is subtracted by N pulses, a control signal appears at its reverse transfer output, post-output to the second input of control unit 14. The latter, through the first and third control inputs, turns off the second and third keys 7 and 8, thereby stopping the flow of pulses to the counting inputs of counters 10 and 12. The content Ny of the counter 12 from its information output goes through the switch 16 to the digital reference unit 13. At the last, a figure appears that represents the absorbance value of the sample.
ТT
N.N.
10ten
Выбором величины 1/10 путем подбора коэффициента пересчета счетчика 12,. можно легко установить требуемую точность и разрещающую способность (количество знаковых разр дов) цифрового отсчета измер емой величины поглощени света. Таким образом спек трофотометр путем автоматического выбора времени измерени t, в зависимости от заранее задаваемой точности (выбором коэффициента k) обеспечивает высокую точность калибровки и измерени при различных уровн х интенсивности эталонного излучени Ijj . Основание степени 10 дл показател степени - коэффициента k - выбрано в цел х упрощени отображени блоком 13 цифрового отсчета как абсолютных , так: и процентных значений величины Т, что в данном случае до- стигаетс соответствующей простой расстановкой зап той децимальногоBy selecting the value of 1/10 by selecting the conversion factor of the counter 12 ,. The required accuracy and resolution (number of significant bits) of a digital reading of the measured light absorption value can be easily established. Thus, the spectrophotometer, by automatically selecting the measurement time t, depending on the predetermined accuracy (selection of the coefficient k), ensures high accuracy of calibration and measurement at various levels of the intensity of the reference radiation Ijj. The basis of degree 10 for the exponent — the coefficient k — was chosen to simplify the display by the digital reading unit 13 both absolute and percentage values of T, which in this case is achieved by the corresponding simple arrangement of decimal
числа - результата измерений. Так, например, при N 10 и N,(5000 абсолютное значение Т равно величине 0,500; процентное, соответственно, 50,0%. Следовательно, упрощаетс практическа реализаци блока 13 цифрового отсчета, так как не требуетс использование арифметико -логи- ческих или других схем, реализующихnumbers - the measurement result. Thus, for example, with N 10 and N, (5000, the absolute value of T is equal to 0.500; the percentage, respectively, 50.0%. Consequently, the practical implementation of block 13 of the digital readout is simplified, since it does not require the use of arithmetic-logic or other schemes that implement
5 ю f5 20 255 f5 20 25
30 5 дО з 30 5 do s
00
5five
функцию определени отношени х двух последовательно поступающих чисел. Дл достижени возможности не- - посредственного отсчета на блоке цифрового отсчета значени оптической плотности (экстинкции) образца Da function to determine the ratios of two consecutively incoming numbers. To achieve the possibility of direct reading on the digital readout block of the optical density (extinction) value of sample D
lg на блок 14 управлени подаетс команда D, после чего сигнал управлени с шестого выхода блока 14 управлени поступает на заправл ющий вход цифрового логарифмического преобразовател 15. Подключенный к вы- ходу третьего ключа 8 преобразователь 15 преобразует число N импульсов , пропорциональных значению Т (поступаюш 1Х с выхода преобразовател 5), реализу функцию lg-( ) lg control unit 14 is given a command D, after which the control signal from the sixth output of control unit 14 is fed to the charging input of the digital logarithmic converter 15. The converter 15 connected to the output of the third key 8 converts the number N of pulses proportional to the value of T (input 1X from the output of the converter 5), implement the function lg- ()
lg р D. После этого преобразовани lg p D. After this conversion
цифровое значение оптической плотности через коммутатор 16 режимов отсчета поступает на блок 13 цифрового отсчета. Преобразователь 15 содержит двоичный счетчик - счетчик адресов и посто нное запоминающее устройство, причем адресный вход последнего подключен к информацион- ному выходу счетчика адресов.В режи-. ме измерени оптических величин поглощени образца импульсы с выхода третьего ключа 8 в течение времени изме- р ени t накаплива отс счеТчиком в виде числа N. Содержание этого счетчика используетс дл адресации посто нного запоминающего устройства, в котором дл каждого адреса, кото- рьй определ етс числом N, записано соответствующее значение величины D согласно соотношениюthe digital value of optical density through the switch 16 reference modes is supplied to the block 13 of the digital reference. The converter 15 contains a binary counter — an address counter and a persistent storage device, the address input of the latter being connected to the information output of an address counter. In order to measure the optical absorption values of the sample, the pulses from the output of the third key 8 during the measurement time t are accumulated by the counter in the form of a number N. The contents of this counter are used to address a permanent storage device, in which for each address that is determined number N, the corresponding value of D is written according to the relation
1 -Ig ,. 1 -Ig,.
Таким образом, подключение информационного выхода цифрового логарифмического преобразовател 15 через коммутатор 16 режимов отсчета к блоку 13 цифрового отсчета можно точно и надежно отобразить измеренную величину поглощени света - оптическую плотность D исследуемого образца.Thus, connecting the information output of the digital logarithmic converter 15 through the switch 16 of the reference modes to the digital reading unit 13 can accurately and reliably display the measured amount of light absorption - the optical density D of the sample under study.
Отсутствие в спектрометре инерционных , имеющих весьма ограниченную точность механических подвижных сое динений (из-за неизбежных люфтов и трений в них), приводит к повышению точности калибровки - фиксации эталонного уровн светопропускани оптического канала измерени и, слё- довательно, в целом к резкому пЬвыше- нию точности измерени спектрофотометром величин поглощени света.The absence of inertia in the spectrometer, which has a very limited accuracy of mechanical moving joints (due to unavoidable backlashes and friction in them), leads to an increase in the calibration accuracy — fixing the reference level of the optical transmission of the optical measurement channel and, consequently, on the whole, to a sharp the accuracy of the spectrophotometer measurement of light absorption values.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU864031159A SU1377605A1 (en) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | Spectrophotometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU864031159A SU1377605A1 (en) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | Spectrophotometer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1377605A1 true SU1377605A1 (en) | 1988-02-28 |
Family
ID=21224157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU864031159A SU1377605A1 (en) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | Spectrophotometer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1377605A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5575284A (en) * | 1994-04-01 | 1996-11-19 | University Of South Florida | Portable pulse oximeter |
| US5830137A (en) * | 1996-11-18 | 1998-11-03 | University Of South Florida | Green light pulse oximeter |
-
1986
- 1986-02-28 SU SU864031159A patent/SU1377605A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР |№ 535469, кл. G 01 J 1/44, 1976. Тарасов К.Н. и др. Проектирование спектральной аппаратуры. Л.: Машиностроение, 1980, с. 130-132. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5575284A (en) * | 1994-04-01 | 1996-11-19 | University Of South Florida | Portable pulse oximeter |
| US6011985A (en) * | 1994-04-01 | 2000-01-04 | University Of South Florida | Medical diagnostic instrument using light-to-frequency converter |
| US6496711B1 (en) | 1994-04-01 | 2002-12-17 | University Of Florida | Pulse oximeter probe |
| US5830137A (en) * | 1996-11-18 | 1998-11-03 | University Of South Florida | Green light pulse oximeter |
| US6330468B1 (en) | 1996-11-18 | 2001-12-11 | University Of South Florida | System using green light to determine parmeters of a cardiovascular system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3697185A (en) | Method and apparatus for the time sharing of multiple channel analysis means | |
| US3531202A (en) | Spectrometer readout system | |
| GB1586565A (en) | Photometer | |
| US4140394A (en) | Spectrometer sequential readout system | |
| SU1377605A1 (en) | Spectrophotometer | |
| US4214835A (en) | Spectrometer sequential readout system | |
| GB2070765A (en) | Spectrophotometry | |
| US3471242A (en) | Densitometer analog-to-digital converter system | |
| SU934242A1 (en) | Multirange photometer | |
| SU853416A1 (en) | Digital photometer | |
| SU1481602A1 (en) | Transparency meter | |
| SU1467405A1 (en) | Infra-red moisture meter | |
| SU762015A1 (en) | Apparatus for measuring pass factor of investigated object | |
| SU1485033A1 (en) | Spectral photometer | |
| US3593007A (en) | Electronic digital converter and readout unit | |
| RU1772087C (en) | Device for measurement of residual stress in glass | |
| SU1571481A1 (en) | Photocolorimetric gas analyzes | |
| SU1157365A1 (en) | Moisture meter | |
| SU798618A1 (en) | Spectrum analyzer | |
| SU857797A1 (en) | Device for measuring selective transmission coefficient | |
| SU771475A1 (en) | Photometer | |
| SU647616A1 (en) | Method and apparatus for compensating for amplitude spectrum distortions | |
| SU552521A1 (en) | Photometer with a pulsed radiation source | |
| SU1673993A1 (en) | Multitrace oscilloscope distortion coefficient meter | |
| SU1399672A1 (en) | Device for measuring fat content in milk |