150356. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés relatív mennyiségek mérésére és regisztrálására
2 150.356 Mindkét típusú fázismodulációs berendezés blokksématikus működése kétsugaras spektrofotométernél való alkalmazásában követhető végig, II ha a fenti K szög értéke 2 A fényutak vázlatos elrendezése az l/a. és 4/a. ábrák szerint a következő: Az 1 fényforrás sugarait 2 és 3-as tükrök két I'i és I'2 sugárra bontják, melyek közül az l-es indexű a referens — a 2-es indexű pedig a mérőfényintenzitás. Az I'i és I'2 fénysugarak a 4 és 5 tükrökről a 8 és 7 szektorokra esnek. A 6 és 7 szektorokat a 11 szinkron/motor forgatja, mely szektorok egymással a 8 és 9 tengelykapcsolók által állítható, de egyébként merev tengelykapcsolatban vámnak. A 12 blende a két fénysugár azonosítására szolgál. A 6 és 7 szektorok az egyenletes intenzitású I'i és F2 fényintenzitások fo frekvenciájú, szinuszos modulációját eredményezik, melyek egymáshoz képest K = 90°-os fáziseltolásban vannak. A 6 és 7 szektorok után a szinuszosan váltakozó fényintenzitású fénysugarak megvilágítják a 13-as etalon és a 14-es vizsgálandó anyagot tartalmazó küvettákat. A 14-es küvettában elhelyezett vizsgálandó anyag abszorbeiójától függően az I2 fénysugár amplitúdója (intenzitása) lecsökken az Ii etalon fénysugár amplitúdójához viszonyítva. Az anyagok fizikai mennyiségével arányos Ii és I2 fénysugarak a 15 és 18 tükrökről a 17-es integráló tükörre esnek. A 17-es integráló tükör a két It és lo fénysugár intenzitását összeadja, és a 18-as tükör az I'o eredő fénysugarat a 19-es monochromátorra vetíti, mely monochroimátor elvégzi az I'o fénysugár hullámhossz szerinti felbontását, A 19-es mcnochromátorból kilépő lo amplitúdójú, hullámhossz szerint felbontott fény a 20-as elemben elhelyezett érzékelőre (átalakítóra) esik, amely átalakító az lo amplitúdójú fénysugarat átalakítja vele arányos amplitúdójú és megegyező fázisú f'o frekvenciájú U'o értékű váltófeszültséggé. A fényutak fénysugarainak a fizikáját a 2. ábra szerinti vektordiagram szemlélteti. A 14-es küvettában elhelyezett vizsgálandó anyag abszorbciójától függően változik az I2 értéke, így változik az lo eerdő értéke is, amplitúdóban III' és \f 2-!Iir intervallumban, míg az '-'• fázisszög tekintetében 0° és 45° .között. Ugyanis ha a vizsgálandó anyag aibszo.rbciój.a -azonos az etalon abszorbciöjávai, akkor \2max ^= !Iv'. Mint látható a fentiekből az lo eredő fényintenzitásnak megfelelő U'o eletifcromos valódi 'mérőjel az ío-al együtt változik ampiitudóiban U'c^ax-ig és .fázisszögben O—airnax értékig. A berendezés ezen két „változás közül az amplitúdó változás elnyomása mellett a fázisszög változást hasznosítja. A találmány szerinti berendezés az Ii és I2 abszorbciótól függő' mennyiségeket úgy méri, hogy ezen komponensekből alkotott vektor háromszöget (2. ábra) egy kétfázisú referens áraimkor fázisfeszültségeiből leutánozza. A referens generátor merev, de a 10-es tengelykapcsolóval beszabályozható tengelykapcsolatban van az 11 és I2 váltakozó fényintenzitásokét megvalósító 6 és 7 szektorokkal. A referens generátor két fázisfeszültsége Ur i és U r2 , melyek fo frekvenciája azonos az Ii és I2 fényintenzitások frekvenciájával és az egymáshoz képesti K fázisszögük szintén 90°. A vektor-háromszög leutánzási folyamata a 3. ábrán van szemléltetve, mely magába foglalja a 2. ábra szerinti vektor-háromszöget is. Itt az Uo jelenti az U'o valódi 'mérőjel felerősített értékét. A referens generátor úgy van beállítva, hogy az Ur 1 fázisfeszültségéinek fázishelyzete megfelel az Ii referens fényintenzitás fázishelyzetének és az Ur2 fázisfesziültségé pedig az I 2 mérőfényintenzitás fázishelyzetének. Az Ur2 fázisfészültségét rávezetjük a 3'0-as szervomotor által szabályozott nagypontosságú 32-es helipotra. A 32-es helipot 2-es pontja és a csúszkájáról levett U2 feszültséget egy összegező az Ur i-iből képzett Ui feszültséghez vektoriálisan hozzáadja, melynek eredményeképpen keletkezik az Ur hamis mérőjel. A 32-es helipotot, a 3'0-as motor által vezérlő szervorendszer és eletkroniíka működése olyan, hogy ha az Ur fázisszögben eltér az Uo-tól pl. -4- j? -ra, akkor a 30^as motor által a 32-es helipotot olyan irányban mozgatja el, hogy ez a -f- í' szöghiba megszűnj ék. Ha az szöghiba megszűnik, akkor a 3'0-as szervomotor leáll és ekkor megtörtént a vektor-háromszög leutánzása és akkor a kérdéses Ii és I2 mennyiségeikkel arányos az Ui és a 32-es. helipot csúszikájáről levett U2 feszültség, illetve a helipot csúszkáiánalk az X helyzete. így az U2 és X időbeni változása hűen követi az abszorbeió következtében létrejövő I2 fényintenzitás változást, melyet mérve, illetve regisztrálva kapjuk a 14-es küvettában elhelyezett vizsgálandó anyag spektrumát, Az Ai típusú berendezés működése l/a. ábra: A 19-es .moiioehromátorból a hullámhossz szerint felbontott lo eredő fénysugár ráesik a 20-as arettált érzékelők és előerősítő fokozat azon érzékelőjére, mely a mindenkori hullámtartománynak megfelel. Az érzékelő az Lo eredő fényintenzitást átalakítja vele azonos fázisszögű és arányos amplitúdójú fo frekvenciájú váltóárammá, illetve U'o értékű váltófeszültséggé, valódi mérőjellé. Ezt a U'o értékű valódi mérőjelet a 2'0-as eleim, előerősítőié és a 21-es szelektív főerősítő felerősíti a mérésre alkalmas Uo értékre: A 22-es potericiotnétenrel Uo értéke szabályozható he. Ugy az előerősítő, valamint a főerősítő az fo frekvenciára hangolt keskenysávú szelektív. erősítő. A felerősített Uo amplitúdójú valódi mérőjelet rávezetjük a 23-as I. négyszögesítő fokozatra, mely ezt a feszültséget többszöri, vágással négyszc-gesíti. Az Uo értékű négyszögesített valódi mérőjel rájut a 24-es időmodulátor I. elem bemenetére. A 3. ábra szerinti vektordiagram biztosítása erdőkében a 6 és 7 szektorokkal merev tengelykapcsolatban íevő 33-as referens áramkör beállítása a következő. Az Ur2 fázisf észültségét fázisszögre egyeztetjük az I2 fényintenzitás fázishelyzetével és az Ur2 -től 90°-ra levő Ui fázisfeszültséget az Ii-nek megfelelő fázishelyzetbe hozzuk. így a most már beállított fázisú és állandó amplitúdójú Ui feszültség rájut a 34-es összegező fokozat 1. sz. bemenetére. A fázisszögre és az amplitúdóra beszabályozott Ur2 fázisfeszültség rájut a 33-as referens áramkör 3-as kimenetéről a 36-os elválasztó kapcsolás l-es bemenetére. A 36-os elem. Z—Z jelű kimenetéről ez a feszültség rájut a 31-es elemben levő 32-es helipotra a regiszter áramkörökön keresztül. A regiszter áramkörök azt a célt szol-
