175500. lajstromszámú szabadalom • Szűrős fluoriméter
5 175500 6 lésfigyelő áramkör bemenete van csatlakoztatva, amely túlvezérlésfigyelő áramkör kimenete a fotoelektronsokszorozó tápegységének leszabályozó bemenetére van csatlakoztatva, és a túlvezérlésfigyelő áramkörhöz a túlvezérlési állapotot kijelző lámpa és a túlvezérlésfigyelő áramkört alapállapotba állító nyomógomb van csatlakoztatva. Ezáltal elkerülhető a túlvezérlésből adódó hibás kijelzés, illetve meghibásodás. A találmány szerinti fluoriméterben a programozott erősítésű egyenáramú erősítő előnyösen műveleti erősítő, amelyhez az erősítést meghatározó egyik ellenállás a második szűrőnek a szűrőtartótokba való behelyezésére záródó kontaktusok által digitálisan vezérelt analóg multiplexer útján van kiválasztva. Ily módon egyszerűen biztosítható, hogy a cserélhető szűrők behelyezése digitális kontaktusadással programozza az egyenáramú erősítő erősítését. A cserélhető szűrőkészlet minden egyes tagját más és más digitális jelet adó kiképzéssel kell ellátni. A találmányt a továbbiakban a csatolt rajzok alapján ismertetjük, ahol az 1. ábra a találmány szerinti fluoriméter egy kiviteli alakjának tömbvázlatát, a 2. ábra pedig a programozható erősítésű erősítő egy előnyös kivitelét mutatja. Az 1. ábrán 1 váltakozó feszültségforrásról táplált 2 fényforrás, célszerűen kisülési lámpa, váltakozó fényéből cserélhető 3 szűrő monokromatikus ultraibolya gerjesztő sávot választ ki, amelynek nagyobb része 4 mintatartóban forgathatóan elhelyezett minták egyikét gerjeszti, kisebb része pedig áteresztő kicsatoló 5 tükör útján 6 hullámhosszkonverterre kerül, amely a gerjesztő sugárzás egy részét állandó hatásfokkal olyan hulllámhosszúságú vörös fénnyé alakítja, amelyre a 7 fényérzékeny elem - előnyösen szilícium fényelem — érzékeny. A 7 fényérzékeny elem fotoáramát 8 áram-feszültség átalakító megfelelő nagyságú feszültséggé alakítja át. A 4 mintatartóban elhelyezett megvilágított minta emittált fényét cserélhető 9 szűrő monokromatizálja. A 9 szűrő 10 szűrőtartótokba van belehelyezve. A monokromatizált fényt 12 fotoelektronsokszorozó érzékeli és alakítja át villamos árammá, amely utóbbit 13 különbségképző szerv összegző bemenetére vezetjük. A 13 különbségképző szerv kivonó bemenetére a 4 mintatartó egyes küvettáinak megfelelő háttér fluoreszcenciával arányos nagyságú segédjelet vezetünk. Ezt a segédjelet a 8 áram-feszültség átalakító kimenetére csatlakoztatott, a 4 mintatartó egyes állásaiban mutatkozó háttér fluoreszcenciának megfelelően beállított átviteli tényezőjű 14, 15, 16 és 17 tagokon és 18 átkapcsolón keresztül csatlakoztatjuk a 13 különbségképző szerv kivonó bemenetére. A 14, 15, 16 és 17 tagok előnyösen potenciométerek, amelyeknek beállítása a 4 mintatartó egyes állásaiban történik. A forgathatóan kiképzetté mintatartó 19 kapcsolaton keresztül van összekötve a 18 átkapcsolóval. A 13 különbségképző szerv célszerűen egyben áram-feszültség átalakítást is végez, és kimenő feszültsége egyrészt folyamatosan beállítható erősítésű váltakozó áramú 24 erősítőre, másrészt 20 túlvezérlésfigyelő áramkörre van csatlakoztatva. A 24 erősítő segítségével lehet beállítani a fluoriméter skálatényezőjét, azaz a helyes koncentráció értéket. A 20 túlvezérlésfigyelő áramkör ellenőrzi, hogy igen nagy lumineszcencia fény vagy rendellenes használat esetén beeső nagy fényre a 12 fotoelektronsokszorozó, illetve a 13 különbségképző szerv nem került-e túlvezérlésbe. Túlvezérlés esetén a 20 túlvezérlésfigyelő áramkör a 12 fotoelektronsokszorozó nagyfeszültségű 11 tápegységét leszabályozza és a túlvezérlési állapotot 21 lámpán jelzi a kezelő számára. A kezelő a 20 túlvezérlésfigyelő áramkört alapállapotába 22 nyomógombbal tudja visszaállítani, természetesen csak akkor, ha a fluoriméter első mérőágában a túlvezérlési állapot megszűnt. Az első mérőágnak a 24 erősítő kimenetén megjelenő jele 25 egyenirányító bemenetére, a második mérőágnak a 8 áram-feszültség átalakító kimenetén megjelenő jele 23 egyenirányító bemenetére kerül. A 23 és 24 egyenirányító célszerűen az 1 váltakozó feszültségforrásról szinkronizált 36 frekvenciakétszerező és négyszögesítő áramkör által meghajtott fázisérzékeny egyenirányító. A 23, illetve 25 egyenirányítóhoz változtatható időállandójú 27, illetve 26 aluláteresztő szűrő van kapcsolva. Az időállandó változtatásakor fellépő dinamikus hibák elkerülésére a 26 és 27 aluláteresztő szűrők időállandóját 28 kapcsolat révén csak együttesen lehet megváltoztatni. Az'első mérőág egyenfeszültségű jele programozható erősítésű egyenáramú 29 erősítőre kerül. Ez a 29 erősítő szolgál arra, hogy a 9 szűrő váltásakor szükségképpen fellépő hullámhosszfüggő torzítást az erősítés megfelelő változtatásával kompenzálja. A 29 erősítő erősítésének programozása a 10 szűrőtartótokhoz csatlakoztatott 35 vezetékeken keresztül történik. Ezt részletesebben a 2. ábra szemlélteti. A 29 erősítő kimenete 30 hányadosmérő 37 számláló bemenetére, a 27 aluláteresztő szűrő kimenete pedig a 30 hányadosmérő 38 nevező bemenetére van csatlakoztatva. A 30 hányadosmérő digitális 39 kimenete képezi a fluoriméter digitális 34 kimenetét. A 39 kimenetre digitális 31 kijelző és amennyiben analóg kimenet is szükséges 32 digitális-analóg átalakító van kapcsolva. Ez utóbbi analóg 33 kimenete képezi a fluoriméter analóg kimenetét. A 2. ábrán a programozható 29 erősítő egy előnyös kivitele látható, amely analóg 41 műveleti erősítővel van megvalósítva. A 29 erősítő erősítésének programozása Kl, K2 és K3 kontaktusokkal történik, amely kontaktusok kódolt zárása attól függ, hogy a 10 szűrőtartótokba melyik 9 szűrő kerül behelyezésre. A szemléltetett kivitelnél a KI kontaktus zárva van, míg a K2 és K3 kontaktusok nyitottak. A három Kl, K2 és K3 kontaktus bináris kódolással maximum nyolc szűrő cseréjével járó erősítés programozást tesz lehetővé. A Kl, K2 és K3 kontaktusok egyik sarka +Ult tápfeszültségre, másik sarka pedig 40 analóg multiplexer egy-egy vezérlő bemenetére van csatlakoztatva, amely vezérlő bemenet Rll, R12, illetve RÍ3 ellenálláson át földre van kapcsolva. A 40 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
