202981. lajstromszámú szabadalom • Mérési elrendezés szilárd, folyékony vagy gáznemű anyagok fizikai jellemzőinek optikai úton történő mérésére
5 HU 202981 B 6 zékelöket egymáshoz viszonyítva szoros hőcsatolásban helyezzük el. A legcélszerűbb megoldás az, ha ezek mindegyike szoros hőcsatolásban van. Az 5 és 6 fényérzékelők, előnyösen fotótranzisztorok, olyanok, hogy a 3 és 4 világitódiódák által kisugárzott hullámhosszon a maximális érzékenységüknek legalább 10%-ával rendelkeznek. A fototranzisztorokat úgy válogatjuk, hogy azok az I’f-I’s/I"f-I"s = állandó ahol: I’f és l"f a fototranzisztorok max. fényáramai I’s és I"s a fotótranzisztorok sötétáramai összefüggésnek a működési hőmérséklettartományban eleget tegyenek. A 7 és 8 áram-feszültség konverterek az 1 oszcillátor által meghatározott frekvenciájú jeleket, előnyösen négyszögjeleket, alakítják át a 37, illetve 38 műveleti erősítők részére. A 37, illetve 38 műveleti erősítők biztosítják a 9, illetve 10 fázisérzékeny egyenirányítók bemeneti jelét, minimális hibával. A 9 és 10 fázisérzékeny egyenirányítók vezérlő jelét az 1 oszcillátor biztosítja. A 11, illetve 12 szűrótagok kimenetén a kapcsolási tranziensektől mentes Jm mérőjel, illetve Jr referenciajel jelenik meg, melyeket a 13 jelfeldolgozó és kiértékelő elektronika feldolgoz és végül megjelenik a 14 kijelzőn. A 2. ábrán látható egy egyhullámhoszszon működő spektrofotométer mérőfejének felépítése. A 3 és 4 világítódiódák a jó hővezető anyagból, pl. rézből vagy alumíniumból, készült 16 fémtömb átmenő furataiban helyezkednek el. Az 5 és 6 fényérzékelők az ugyancsak jó hővezető anyagból, előnyösen rézből vagy alumíniumból, készült 17 fémtömb furataiban helyezkednek el. A 16 és 17 fémtömbök egymással párhuzamosan helyezkednek el úgy, hogy a 3 világítódiódét és az 5 fényérzékelőt befogadó furatok egytengelyűek legyenek. Hasonlóképpen egytengelyűek a 4 világítódiódát és a 6 fényérzékelőt befogadó furatok. A 16 és 17 fémtömbök között meghatározott térköz van, amelyet a mérőfej mechanikus felépítése határoz meg, igy biztosítva a változatlan Fm mérőfényutat és Fr referenciafényutat. Az Fm mérófényútban helyezhető el a 18 méróküvetta, amely az adott mérendő anyagot tartalmazza. Az Fr referenciafényútban vagy egy referenciaküvettát helyezünk el, vagy az Fr referenciafényút a levegőn keresztül halad ét. A 3. ábrán a találmány szerinti spektrofotométer egy olyan kivitele látható, amelynél egyetlen, kétirányba sugárzó, 29 világitódióda, valamint a mérő 31 fényérzékelő és a referencia 32 fényérzékelő egyetlen, jó hővezető anyagú, 30 fémtömb egytengelyű 33, 34 és 35 furataiban vannak elhelyezve. A 30 fémtömb olyan kialakítású, hogy a 29 világítódióda és a 31 fényérzékelő közötti Fm mérőfén.vútban elhelyezhető a 18 méróküvetta, inig a 29 világítódióda és a 32 fényérzékelő közötti Fr referencia-fényútban egy referenciaküvetta helyezhető el, vagy az Fr referencia-fényút a levegőn keresztül halad. • A berendezés hitelesítése empirikusan, ismert abszorpciót előidéző anyagoknak a 18 mérőküvettába helyezésével, végezhető el. A találmány szerinti egyhullámhosszon működő spektrofotométer felhasználható oldatok nikkelkoncentrációjának mérésére. Ebben az esetben 400 nm, 680 nm vagy 700 nm hullámhosszon sugárzó 3, illetve 4 világitódiódákat, valamint ennek megfelelő érzékenységű 5 és 6 fényérzékelőket kell alkalmazni. Abban az esetben ha több hullámhoszszon kívánunk abszorpciót mérni egyszerre, akkor ennek megfeleleló számú különböző hullámhosszon sugárzó mérő világítódiódát s ezekhez ugyanannyi a világítódiódáknak megfelelő hullámhosszon érzékeny fotótranzisztort kell alkalmazni. A világítódiódák, illetve a fototranzisztorok egymással szoros mechanikai és hőcsatolásban kell, hogy legyenek, így biztosítható a fényutak állandósága és a félvezetőelemek hőmérsékleti együttfutása. A legelőnyösebb az a megoldás, ahol az összes félvezető elem közös fémtömbben kialakított furatokban helyezkedik el. Az érzékelő pontosságát a félvezetöelemek megfelelő válogatása, a mérő- és referenciaelemek ennek megfelelő száma, valamint párosítása határozza meg. A 4. ábrán látható a találmány szerinti mérési elrendezés harmatpontmérőként történő felhasználásához a mérőfej kialakítása. A 3 és 4 világítódiódák, valamint az 5 és 6 fényérzékelők egyetlen 19 fémtömb ferde 24, 25, 26, 27 furataiban helyezkednek el. A téglatest alakú 19 fémtömbben húzódó gázvezetö 36 csatornában helyezkedik el a magashömérsékletü, előnyösen a 21 fűtőtesttel fűtött, 20 referenciatükör és a 28 hőmérővel mért hőmérsékletű és a 23 hűtőelemmel hűtött 22 mérőtükör. A 20 referenciatükör fölött annak síkjára állított merőlegesre szimmetrikus tengelyű 25, 26 furatokban van a referencia 4 világítódióda és a referencia 6 fényérzékelő, ezen 25, 26 furatok tengelyei a 20 referenciatükör felületén metszik egymást. A 22 mérötükör síkjára állított merőlegeshez szimmetrikus tengelyűek a 3 világítódiódét és az 5 fényérzékelőt tartalmazó 24, 27 furatok, s a tengelyek metszéspontja a 22 mérőtükör felszínén van. így az Fm mérőfényút a 22 mérőtükrön, az Fr referenciafényút a 20 referencia mérőtükrön törik meg. A mérési elrendezés ezen esetben a 22 mérőtükör fényvisszaverő képességének megváltozását méri, a referenciatükörhöz viszonyítva s a megváltozás pillanatában egy jelet szolgáltat. A találmány szerinti harmatpontmérö az ismert hidegtükrös harmatpontmérókkel megegyező módon működik, azaz a mérőtükör elhomályosodásának pillanatában 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
