202981. lajstromszámú szabadalom • Mérési elrendezés szilárd, folyékony vagy gáznemű anyagok fizikai jellemzőinek optikai úton történő mérésére
3 HU 202981 B 4 A találmányunk szerinti mérési elrendezés oldatok fényáteresztó képességének mérésére úgy alkalmazható, hogy a mérő világítódióda és a hozzá optikailag csatlakozó mérő fényérzékelő közötti mérófényútban egy fényáteresztő mérőküvetta van elhelyezve, míg a referencia világítódióda és a hozzá optikailag csatlakozó referencia fényérzékelő közötti referenciafényútban levegő vagy referenciaküvetta van elrendezve. A találmányunk szerinti mérési elrendezést ha azt oldatok a fényáteresztó képességének mérésére alkalmazzuk, akkor előnyösen úgy alakítjuk ki, hogy a mérófényút és a referenciafényút közös vilógitódiódéhoz csatlakozik és a vilégitódióda és a fényérzékelők közös, jó hővezető anyagú, előnyösen réz vagy alumínium, fémtömb egytengelyű furataiban helyezkednek el úgy, hogy a vilégitódióda középen van elrendezve és egyik oldalával a mérőfényúthoz, a másik oldalával a referenciafényúthoz csatlakozik, ahol a méröfényútban mérőküvetta, a referenciafényútban levegő vagy referenciaküvetta van elrendezve. Ha a találmányunk szerinti mérési elrendezést nikkel tartalmú oldatok nikkelkoncentrációjának mérésére alkalmazzuk, úgy a világitódiódák 400 nm, 680 nm, vagy 700 nm hullámhosszúságú fényt kibocsájtó világítódiódák és a fényérzékelők, a világitódiódák által kisugárzott fény hullámhosszán a maximális érzékenységüknek legalább 10%-ával rendelkező fotótranzisztorok. A találmányunk szerinti mérési elrendezés gázok harmatpontjénak mérésére is alkalmazható. Ezen berendezésnél a mérendő gázáramláson áthaladó mérófényútban egy hőmérsékletmérővel és hütóelemmel ellátott mérótükör van elrendezve. A megoldás lényege az, hogy a mérő- és a referencia világitódiódák, valamint a mérő- és referencia fényérzékelők egy közös fémtömb ferde furataiban helyezkednek el, amelyeknél a mérő világitódiódát és a mérő fényérzékelőt tartalmazó furatok tengelyeinek metszéspontjában van a mérőtükör, míg a referencia világítódiódót és a referencia fényérzékelőt tartalmazó furatok tengelyeinek metszéspontjában a referenciatükör helyezkedik el. Találmányunkat részletesen az ábrák alapján magyarázzuk, ahol az 1. ábra a találmány szerinti mérési elrendezés blokkvázlatát, a 2. ábra a találmány szerinti mérési elrendezés abszorpciós spektrofotométerként kialakításának egyik formáját, 3. ábra u találmány szerinti spektrofotométer másik lehetséges kialakítási formáját, a 4. ábra a találmány szerinti mérési elrendezés hidegtükrös harmatpontméróként történő kialakítását ábrázolja. Az 1. ábrán látható a találmány szerinti mérési elrendezés blokkvázlata. Az 1 oszcillátor kimenete a 2 vezérelt áramgenerátor egyik vezérlő bemenetére van kötve. A 2 vezérelt áramgenerátor kimenete a sorosan kötött 3 és 4 világitódiódákra kapcsolódik. A mérő 3 világítódióda az Fm méröfényúton keresztül optikai csatolásban van a mérő 5 fényérzékelővel. A referencia 4 világítódióda az Fr referenciafényúton keresztül optikai csatolásban van a referencia 6 fényérzékelővel. A mérőcsatorna, melyben a 3 világitódióda, az Fm mérófényút, az 5 fényérzékelő, továbbá a 7 áram-feszültség konverter, az egy bemenetű és plusz- és mínusz kimenetű 37 műveleti erősítő, a 9 fózisérzékeny egyenirányító és a 11 szűrótag van sorbakötve, a 13 jelfeldolgozó és kiértékelő elektronika egyik bemenetére csatlakozik. A referenciacsatorna, melyben a 4 világitódióda, az Fr referenciafényút, a 6 fényérzékelő, továbbá a 8 áram-feszültség konverter, az egybemenetű és plusz- és mínusz kimenetű 38 műveleti erősítő, a 10 fázisérzékeny egyenirányító és a 12 szűrótag van sorbakötve, a 13 jelfeldolgozó és kiértékelő elektronika másik bemenetére van kötve, ennek kimenete a 14 kijelzőre csatlakozik. A 9 és 10 fázisérzékeny egyenirányítók vezérlő bemenetei az 1 oszcillátor kimenetével vannak összekötve. Az 1 oszcillátor által szolgáltatott periodikus jelek (szinusz, háromszög, négyszög) előnyösen egy-egy kitöltési tényezőjű négyszögjelek, melyeknek frekvenciája célszerűen 10 Hz és 10 kHz közé esik, vezérlik a 2 vezérelt áramgenerátort, amely a monoton, előnyösen lineáris, növekvő vezérlő feszültségre csökkenő árammal hajtja meg a 3 és 4 világítódiódákat. A 12 szűrótag kimenetén megjelenő Jr referenciajelet visszacsatoljuk a 2 vezérelt áramgenerátor egy további amplitúdó-vezérlóbemenetére. A 2 vezérelt áramgenerátor kimenetére sorosan kapcsolódó 3 és 4 világitódiódák, mint fényforrások kisméretűek, megbízhatók, keskeny, de jól definiált sugárzási frekvenciasávval rendelkeznek és olcsón hozzáférhetők, a hullámhossz termikus stabilitása jó, de a kisugárzott fény stabilitása állandó meghajtóáram mellett hőmérsékletfüggő. Ez a nehézség a 12 szűrótag kimenetéről a 2 vezérelt áramgenerátor amplitúdó vezérlőbemenetére történő visszacsatolással küszöbölhető ki. Abban az esetben ha a 2 vezérelt áramgenerátor növekvő vezérlöfeszültségre növekvő áramot ad, a visszacsatolást egy 15 jelfordító egységen keresztül kell elvégezni. A 3 és 4 világítódiódák, valamint az 5 és 6 fényérzékelők megfelelő hőmérsékleti együttfutását egyrészt válogatással, de főképpen úgy tudjuk biztosítani, hogy a 3 és 4 világitódiódákat, illetve az 5 és 6 fényér-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
