[go: up one dir, main page]

RU1777649C - Optical density meter - Google Patents

Optical density meter

Info

Publication number
RU1777649C
RU1777649C SU884617946A SU4617946A RU1777649C RU 1777649 C RU1777649 C RU 1777649C SU 884617946 A SU884617946 A SU 884617946A SU 4617946 A SU4617946 A SU 4617946A RU 1777649 C RU1777649 C RU 1777649C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
integrator
output
voltage
adder
inverting
Prior art date
Application number
SU884617946A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Васильевич Мартынов
Рахматулло Фазылович Фазылов
Original Assignee
Николай Васильевич Мартынов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Васильевич Мартынов filed Critical Николай Васильевич Мартынов
Priority to SU884617946A priority Critical patent/RU1777649C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1777649C publication Critical patent/RU1777649C/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к оптическим методам анализа и может быть использовано дл  измерени  дымности отработавших газов дизельных двигателей. Цель изобретени  - повышение точности измерений за счет автоматической коррекции базового отсчета. Замыканием ключа 8 формируетс  нарастающее напр жение на выходе инвертирующего интегратора 9, обеспеченное напр жением разбаланса сигналов интегратора 6 и источника опорного напр жени  10, вычисленное сумматором 7. Нарастающее напр жение смещает рабочую точку на характеристике логарифмического преобразовател  5, формирующего последовательность импульсов, длительность которых пропорциональна логарифму отношени  сигналов фотоприемника 2, усиленного усилителем 4. и интегратора 9. В установившемс  режиме импульсный сигнал преобразовател  5, проинтегрированный интегратором 6, компенсирует опорное напр жение, а на выходе сумматора 7 устанавливаетс  нулевое напр жение. При размыкании ключа 8 инвертирующий интегратор 9 сохран ет корректирующий сигнал.2 ил. соThe invention relates to optical analysis methods and can be used to measure the exhaust smoke of diesel engines. The purpose of the invention is to increase the accuracy of measurements due to automatic correction of the base reference. By shorting the key 8, an increasing voltage is generated at the output of the inverting integrator 9, provided by the voltage imbalance of the signals of the integrator 6 and the reference voltage source 10, calculated by the adder 7. The increasing voltage shifts the operating point on the characteristic of the logarithmic converter 5, which forms a sequence of pulses whose duration is proportional to the logarithm of the ratio of the signals of the photodetector 2, amplified by the amplifier 4. and the integrator 9. In the steady state, the pulse signal of the conversion The integrator 5 integrated by integrator 6 compensates for the reference voltage, and zero voltage is set at the output of adder 7. When the key 8 is opened, the inverting integrator 9 stores the correction signal. 2 ill. with

Description

±±

VJVj

XI N1 ОXI N1 O

-N-N

юYu

соwith

Фиг ЛFig L

Изобретение относитс  к оптическим методам анализа, а частности, к средствам измерени  оптической плотности вещества и может быть использовано дл  измерени  дымности отработавших газов дизельных доигэтелей и оптической плотности запыленных газовых потоков.The invention relates to optical analysis methods, and in particular, to means for measuring the optical density of a substance and can be used to measure the smoke of exhaust gases of diesel exhaust and the optical density of dusty gas streams.

Цель изобретени  - повышение точности путем автоматической коррекции базового отсчета.The purpose of the invention is to increase accuracy by automatically correcting the base reference.

На фиг.1 приведена функциональна  схема устройства; на фиг.2 - функциональна  схема логарифмического преобразовател  устройства.Figure 1 shows the functional diagram of the device; figure 2 is a functional diagram of the logarithmic converter of the device.

Измеритель оптической плотности содержит источник 1 излучени  и фотоприем- ник 2, оптически сопр женные и размещенные в патрубках, расположенных по обе стороны от измерительного канала 3, последовательно включенные усилитель 4, логарифмический преобразователь 5, по первому входу, интегратор 6, сумматор 7 по неинвертирующему входу, ключ 8 и инвертирующий интегратоо 9, а также источник 10 опорного напр жени  и pei истрирующее устройоьо 11, подключенное к выходу сумматора 7. При этом фотоприемник 2 подключен ко второму входу логарифмического преобразовател  5, а источник 10 опорного напр жени  подключен к инвертирующему входу сумматора 7. Логарифмический преобразователь 5 выполнен в виде последовательно включенных ключа 12 и компаратора 13, параллельной RC-цепи 14, подключенной к инвертирующему входу компаратора 13 и выходу ключа 12, причем первым входом логарифмического преобразовател  5  вл етс  вход ключа 12, а вторым входом - неиивертирующий вход компаратора 13, Интегратор 6 выполнен в виде фильтра низкой частоты второго пор дка, а инвертирующий интегратор 9 выполнен в виде операционного усилител  в инвертирующем включении с запоминающим конденсаторам в цепи отрицательной обратной св зи.The optical density meter contains a radiation source 1 and a photodetector 2, optically coupled and placed in tubes located on both sides of the measuring channel 3, serially connected amplifier 4, a logarithmic converter 5, at the first input, an integrator 6, an adder 7 for non-inverting input, a key 8 and an inverting integrato 9, as well as a reference voltage source 10 and a pei abrasive device 11 connected to the output of the adder 7. In this case, the photodetector 2 is connected to the second input of the logarithmic pre 5, and the reference voltage source 10 is connected to the inverting input of the adder 7. Logarithmic converter 5 is made in the form of a series-connected key 12 and a comparator 13 parallel to the RC circuit 14 connected to the inverting input of the comparator 13 and the output of the key 12, with the first input the logarithmic converter 5 is the input of the key 12, and the second input is the non-inverting input of the comparator 13, the Integrator 6 is made in the form of a low-pass filter of the second order, and the inverting integrator 9 is made in the form of an operation Nogo amplifier inverting operation in a storage capacitor in the negative feedback.

Измеритель оптической плотности работает следующим образом. В исходном состо нии ключ 8 разомкнут и на выходе инвертирующего интегратора 9 напр жение равно нулю. Импульсный сигнал фотоприемника 2, соответствующий импульсам излучени  излучател  1, поступает на первый вход логарифмически о преобразовател  5. Через электронный ключ 12 преобразовател  5 сигнал зар жает конденсатор RC-цепи 14 и формирует на инвертирующем пходе ком паратора 13 последовательность экспоненциально сгтагThe optical density meter works as follows. In the initial state, the switch 8 is open and the voltage is zero at the output of the inverting integrator 9. The pulse signal of the photodetector 2, corresponding to the radiation pulses of the emitter 1, is fed to the first input logarithmically about the converter 5. Through the electronic switch 12 of the converter 5, the signal charges the capacitor of the RC circuit 14 and forms an exponentially coupled sequence on the inverting path of the comparator 13

дающих импульсов, которые сравниваютс  с выходным напр жением инвертирующего интегратора 9, подключенного к неинвертирующему входу компаратора 13.В результате сравнени  напр жений, приложенных к входам компаратора, на выходе последнего Формируетс  низкий (нулевой) уровень сигнала . Этот уровень через интегратор б прикладываетс  к неинвертирующему входуgiving pulses, which are compared with the output voltage of the inverting integrator 9, connected to the non-inverting input of the comparator 13. As a result of comparing the voltages applied to the inputs of the comparator, a low (zero) signal level is generated at the output of the latter. This level through the integrator b is applied to the non-inverting input

0 сумматора 7 и, с учетом напр жени  опорного источника 10, формирует отрицательное напр жение на выходе сумматора 7.0 of the adder 7 and, taking into account the voltage of the reference source 10, generates a negative voltage at the output of the adder 7.

Коррекци  базового отсчета прибора (установка индикатора регистрирующего ус5 тройства 11 в нулевое положение) производитс  при замыкании ключа 8. При этом к входу инвертирующего интегратора 9 подключаетс  отрицательное напр жение, присутствующее на выходе сумматора 7,Correction of the basic readout of the device (setting the indicator of the recording device 5 of the device 11 to the zero position) is performed when the key 8 is closed. In this case, the negative voltage present at the output of the adder 7 is connected to the input of the inverting integrator 9.

0 которое формирует нарастающее напр жение положительной пол рности на выходе инвертирующего интегратора 9. Нарастающее напр жение, приложенное ко входу логарифмического преобразовател  5.0 which generates an increasing voltage of positive polarity at the output of the inverting integrator 9. The increasing voltage applied to the input of the logarithmic converter 5.

5 способствует формированию на выходе компаратора 13 импульсной последовательности с частотой следовани , равной частоте следовани  экспоненциальных импульсов, причем длительность импульсов5 contributes to the formation at the output of the comparator 13 of the pulse sequence with a repetition rate equal to the repetition rate of exponential pulses, and the pulse duration

0 на выходе компаратора 13 увеличиваетс  с возрастанием напр жени  на втором входе преобразовател  5.0 at the output of comparator 13 increases with increasing voltage at the second input of converter 5.

Процесс нарастани  напр жени  на выходе инвертирующего интегратора 9 и дли5 тельности импульсов на выходе логарифмического преобразовател  5 прекратитс , когда на выходе сумматора 7 установитс  нулевое напр жение. При этом импульсный сигнал логарифмического пре0 образовател  5, проинтегрированный ин тегратором 6, компенсирует опорное напр жение с учетом коэффициента передачи по входам сумматора 7. Установившеес  (начальное) значение длительностиThe process of increasing the voltage at the output of the inverting integrator 9 and the pulse duration at the output of the logarithmic converter 5 will stop when the zero voltage is established at the output of the adder 7. In this case, the pulse signal of the logarithmic converter 5 integrated by the integrator 6 compensates for the reference voltage taking into account the transfer coefficient at the inputs of the adder 7. The established (initial) value of the duration

5 импульсов логарифмического преобразовател  5 определ етс  величиной опорного напр жени . Напр жение ка выходе интегратора б, соответствующее нулевому напр жению , поступающему на регистрирующееThe 5 pulses of the logarithmic converter 5 is determined by the magnitude of the reference voltage. The voltage at the output of the integrator b, corresponding to the zero voltage supplied to the recording

0 устройство 11, сохран етс  при размыкании ключа 8 и перехода прибора в режим измерени . За счет включени  запоминающего конденсатора в схеме инвертирующего интегратора 9. Значительный коэффициент пе5 редачи петли отрицательной обратной св зи, охватывающей элементы измерител  оптической плотности в режиме коррекции базового отсчета, обеспечивает высокую точность установки нул  за вл емого устройства .0, the device 11 is saved when the key 8 is opened and the device enters the measurement mode. By including a storage capacitor in the circuit of the inverting integrator 9. A significant transmission coefficient of the negative feedback loop, which covers the elements of the optical density meter in the base reading correction mode, ensures high accuracy of zero setting of the inventive device.

В режиме измерени  уменьшение амплитуды сигнала фотоприемника 2, обусловленное поглощением излучени  средой, вызывает уменьшение начальной длительности импульсов на выходе логарифмирующего преобразовател  5, соответствующее уменьшение напр жени  на оыходе регистрирующего устройства 11, пропорциональное плотности поглощающей среды в измерительном канале 3.In the measurement mode, a decrease in the amplitude of the signal of the photodetector 2 due to absorption of radiation by the medium causes a decrease in the initial pulse duration at the output of the logarithmic converter 5, a corresponding decrease in the voltage at the output of the recording device 11, which is proportional to the density of the absorbing medium in the measuring channel 3.

Преимущества измерител  оптической n JTHOCTH с автома гической коррекцией базового отсчета в значительной мере про вл ютс  при оперативном контроле дымности газовых потоков с значительным содержанием твердых и жидких аэрозолей. Незначительное смещение базового отсчета после каждого единичного замера дым- ьости и запыленности, обусловленное осаждением компонентов газа на оптических элементах, с высокой точностью компенсируетс  при замыкании контактов ключа. При этом, благодар  линейности функции преобразовани  измерител , другие метрологические характеристики прибора не измен ютс . Широкий диапазон изменени  корректирующего напр жени  на втором выходе логарифмического преобразовател  5 и высока  разрешающа  способность устройства во всем диапазоне изменений компенсирующего сигнала обеспечивают высокие эксплуатационные и метрологические характеристики прибора.The advantages of the n JTHOCTH optical meter with automatic correction of the base readout are manifested to a large extent in the operational control of the smoke of gas streams with a significant content of solid and liquid aerosols. A slight shift in the basic count after each single measurement of smoke and dust caused by the deposition of gas components on the optical elements is compensated with high accuracy when the key contacts are closed. At the same time, due to the linearity of the meter conversion function, other metrological characteristics of the device are not changed. A wide range of changes in the correction voltage at the second output of the logarithmic converter 5 and a high resolution of the device over the entire range of changes in the compensation signal provide high operational and metrological characteristics of the device.

Claims (1)

Формула изобретени  Измеритель оптической плотности, содержащий излучатель и фотоприемник, оп0 тически сопр женные и расположенные по обе стороны измерительного канала, последовательно включенные усилитель и логарифмический преобразователь, а также источник опорного напр жени  и регистри5 рующее устройство, причем выход фотоприемника подключен к входу усилител , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности путем автоматической коррекции базового отсчета, з него введены последо0 вательно включенные интегратор, сумматор , ключ и инвертирующий интегратор, выход которого подключен к второму входу логарифмического преобразовател , подключенного выходом к входу интегратора,SUMMARY OF THE INVENTION An optical density meter comprising an emitter and a photodetector, optically coupled and located on both sides of the measuring channel, a serially connected amplifier and a logarithmic converter, as well as a reference voltage source and a recording device, the photodetector output being connected to the amplifier input, which differs the fact that, in order to increase accuracy by automatically correcting the base count, the integrator, adder, and and an inverting integrator whose output is connected to the second input of the logarithmic converter connected to the input of the integrator output, 5 источник опорного напр жени  подключен к инвертирующему входу сумматора, а выход сумматора - к регистрирующему устройству .5, the reference voltage source is connected to an inverting input of the adder, and the output of the adder is connected to a recording device.
SU884617946A 1988-12-12 1988-12-12 Optical density meter RU1777649C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884617946A RU1777649C (en) 1988-12-12 1988-12-12 Optical density meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884617946A RU1777649C (en) 1988-12-12 1988-12-12 Optical density meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1777649C true RU1777649C (en) 1992-11-23

Family

ID=21414139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884617946A RU1777649C (en) 1988-12-12 1988-12-12 Optical density meter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1777649C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Измеритель переносной непрозрачности отработавших газов автомобилей ИНА- 109. Паспорт 1Е2850.260ПС, 1986. Авторское свидетельство СССР М 1400547, кл. G 01 N 21/53. 1987. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yang A rapid and sensitive recording spectrophotometer for the visible and ultraviolet region. II. Electronic circuits
US3848471A (en) Noise pollution level measuring circuit
RU1777649C (en) Optical density meter
US3733137A (en) Log ratio transmittance signal processor for photometric apparatus
US4586026A (en) Infrared gas analyzer using count quadrature sampling
RU2035038C1 (en) Gas analyzer
US4751381A (en) Fast dither detector for fiber optic sensor
US3886333A (en) Method of evaluating the precision of cross-spectral density measurements of random noise
SU730108A1 (en) Log-counting ratemeter
RU2027169C1 (en) Device for measuring the intensity of the initial phase of the induced chemiluminescent reaction
SU1449933A1 (en) Piezoelectric gas analyzer
SU1071976A1 (en) Signal-to-noise ratio measuring device
SU1499219A1 (en) Apparatus for analyzing liquids and gases
JPH0779143A (en) Baseline reproduction circuit
SU1432434A1 (en) Device for graduating hall generator in pulsating magnetic field
SU805148A1 (en) Device for measuring initial signal amplitude in a free nuclear precession
SU1167482A1 (en) Gas analyser
SU1408237A1 (en) Vibration meter
SU1314282A1 (en) Meter of extraneous amplitude modulation in magnetic tape recording equipment
JPS5972048A (en) Absorptiometer
SU1434325A1 (en) Portable digital hardness meter
SU1151068A1 (en) Radiant energy meter
SU1145296A1 (en) Spectrum analyzer
SU1509695A1 (en) Metering unit of photo-electric scanner
SU1041914A1 (en) Device for measuring internal friction in infralow frequency range