專利名稱:數(shù)字直讀全差示光度計的制作方法
本實用新型涉及分析化學領域的光度分析儀器。
光度分析是目前最常用的分析手段之一，為了提高對高含量成分分析的準確度和對微量成分分析的靈敏度，C·N·Reilley等人在高吸收光度法(差示光度法)和低吸收光度法(另一類差示光度法)的基礎上于1955年提出了“最精密光度法”(C·N·Reilley等，Analchem、27，716 1955)，但該方法在應用上尚存在若干問題，又沒有專門的儀器與之相適應，因而未獲得進展。本實用新型的研制者于1978年首次提出了用微電流和光電流使標尺向左右擴展的全差示光度法，並研制成功了771型，82型全差示光度計、克服了最精密光度法難于實用的幾個問題，使全差示光度法進入了實用階段?！埠弦苯?1－2)143，(1978)，理化檢驗(化學分冊)16(4)5(1980)，理化檢驗(化學分冊20(1)59(1984)〕另一研制者也研制了一種“7215型全差示分光光度計”(理化檢驗(化學分冊)19、(4)，5，(1983)，理化檢驗(化學分冊)21(1)54(1985))現(xiàn)有的全差示光度計都沒有作到將全差示的檢測信號在電路上進行線性轉換，必須借助于表頭或標尺的非線性刻度來獲得與濃度成線性關系的讀數(shù)。
本實用新型的目的在于，提供一種數(shù)字直讀式全差示光度計，在電路中完成信號的線性變換。實現(xiàn)被測物的濃度直讀，並使儀器結構簡化，誤差來源減少。
圖1為本實用新型的外觀整體圖。圖2指出了本實用新型的具體結構，它包括穩(wěn)壓電源部分(1)，光源筒部分(14)，試樣室(10)，單色器一濾光片(11)，光電管(16)，場效應管(17)，數(shù)字電壓表(2)以及數(shù)字直讀信號檢測裝置的電路元件。
圖3為數(shù)字直讀信號檢測裝置電路圖。該電路由光電管(16)，場效應管(17)，數(shù)字電壓表(2)，電阻R1，R2，R3，R4，R5，R6，電位器W1，W2，W3，W4，直流電源，波段開關(9)組成；直流電源電壓通過電阻W1，R6，W4分壓，分別給光電管提供工作電壓，給場效應管提供漏源電壓，給數(shù)字電壓表提供反向電壓。圖四是3DJ4D場效應管的轉移特性曲線，UGS是柵源電壓，漏源電壓UDS確定為6V，漏源之間的外接電阻RDS確定為30K，UD是測得電阻RDS上的電壓，它是UGS的函數(shù)，經(jīng)試驗和計算證實，該轉移特性曲線的b區(qū)間符合全差示測量的數(shù)學關系，a區(qū)間和C區(qū)間則有所偏離，因而在電路設計上必須將a、C區(qū)間除去而只利用b區(qū)間來完成線性變換，由此而設計了圖三的電路，W4是用來截去a區(qū)間的，R4是用來截去C區(qū)間的，通過對W2的調(diào)節(jié)可以使曲線效直，W3供直讀濃度用，波段開關1、3檔給出固定放大倍數(shù)，數(shù)字電壓表讀數(shù)與樣品濃度成線性關系。2檔可以調(diào)直讀。
由此構成的數(shù)字直讀全差示光度計，用一只場效應管來取代常規(guī)光度計的微電流放大系統(tǒng)和對數(shù)轉換系統(tǒng)，有效的完成了被測信號的線性變換並簡化了儀器結構，減少了誤差來源，提高了儀器精度，可以從數(shù)字電壓表上直接讀出被測試液的濃度。
圖1是本實用新型的外觀整體圖圖2是本實用新型的具體結構圖(圖(2－a)是主體結構圖)圖3是本實用新型信號轉換電路圖其中1－穩(wěn)壓電源部分，2－數(shù)字電壓表，3.5－燈電壓調(diào)節(jié)多圈電位器，4，與3.5相聯(lián)的換向鈕子開關。6，直讀調(diào)節(jié)多圈電位器，7.8－暗調(diào)電位器，9－波段開關，10－比色皿插入孔，11－單色器－濾光片，12－濾光片拉竿。13－平面反射鏡，14－光源筒部分，15－電路暗盆部分，16－光電管方盒，17－場效應管(用海棉包裹使之絕熱)，22－電路暗盒的蓋板，圖(2－b)是電路暗盒蓋板(22)的反面圖，圖(2－C)是光源筒部分(14)的局部縱向剖面圖，18－燈泡，19、21－透鏡，20－隔熱玻璃。
圖4是3DJ4D場效應管的轉移特性曲線圖。其中UD－測得的電阻RDS上的電壓(伏)；UGS－柵源電壓(伏)；a、b、c－曲線特性區(qū)間；本實用新型的實施例之一一種由上述實質(zhì)結構組成的數(shù)字直讀全差示光度計其電路元件的有關參數(shù)是GD－24型光電管，SMB－35型數(shù)字電壓表，3DJ4D場效應管，R1＝47～470MΩ，R2＝30KΩ，R3＝R4＝47KΩ，R5＝200KΩ，R6＝1KΩ，W1＝10KΩ，W2＝47KΩ，W3＝470KΩ，W4＝680Ω。電路的供電電源為22V直流電源。既可用22.5伏干電池也可用穩(wěn)壓精度在0.05％以上的穩(wěn)壓電源。單色器采用濾光片結構時，燈泡用2V，0.2A聚光燈泡，燈泡電源的穩(wěn)壓精度要求在0.05％以上。
由此獲得的全差示光度計，吸光度精度可達±0.0005A，采用適當濃度的溶液作參比，可使測定準確度達到99.9％。
本實施例的單色器還可以采用棱鏡分光系統(tǒng)和1V型全息凹面光柵分光系統(tǒng)(波長360～800納米)此時，光源燈泡采用12V50W溴鎢燈，並用穩(wěn)壓精度優(yōu)于0.05％的穩(wěn)壓電源向其供電。
本實用新型的使用方法1、接通各電源，光路關閉，數(shù)字電壓表所聯(lián)波段開關指向關檔，讀數(shù)為0。
2、數(shù)字電壓表指向校檔，調(diào)節(jié)W1使讀數(shù)在接近滿量程的某一定值，例如180.0毫伏。
3、光通過空白試液進入光電管，產(chǎn)生光電壓，調(diào)節(jié)光強使數(shù)字電壓表讀數(shù)為0，進一步增大光強、電壓表讀數(shù)便達到某一固定的負值，例如－50毫伏，調(diào)節(jié)可調(diào)電位器W4便負值約為第二項所測得的正值的20－25％，然后固定好不要再動。
4、重復1、2、3項，使數(shù)字電壓表讀數(shù)為0。
5、將標準或樣品溶液吸入吸收池，在1檔或2檔或3檔讀取相應讀數(shù)，在2檔，可通過對電位器W3的調(diào)節(jié)實現(xiàn)濃度直讀。
6、可通過調(diào)節(jié)W2校直曲線。
7、由于濾光片是拖動的，可以通過濾光片的拖動和燈電壓調(diào)節(jié)電電位器(3、5)的交換實現(xiàn)雙波長測定。
8、在單波長測定時，也可以通過燈電壓調(diào)節(jié)電位器(3、5)的交換加入光參比，提高測定的濃度范圍。
本實用新型中所述的數(shù)字直讀電路的另一個實施例是一種本質(zhì)上與上述實施例相同，只是將其電參數(shù)略加調(diào)整就可以用微安電流表代替數(shù)字電壓表，作成表頭直讀全差示光度計。
其電參數(shù)調(diào)整如下1、場效應管用3DJ4E；2、R2＝3KΩ，W2＝4.7KΩ、R1＝47～470MΩ、R3＝R4＝4.7KΩ、R5＝20KΩ、R6＝200Ω、W1＝2KΩ、W3＝47KΩ、W4＝140Ω。
3、用50－100微安表頭代替數(shù)字電壓表。
權利要求
1.一種涉及分析化學領域中光度分析儀器的數(shù)字直讀全差示光度計，它包括穩(wěn)壓電源部分(1)，光源筒部分(14)試樣室(10)，單色器一濾光片(11)，本實用新型的特征在于數(shù)字直讀信號檢測裝置由光電管(16)、場效應管(17)、數(shù)字電壓表(12)，電阻R1，R2，R3，R4，R5，R6，電位器W1，W2，W3，W4，直流電源，波段開關(9)組成。
2.根據(jù)權利要求
1所述的全差示光度計，其特征在于所述信號檢測裝置中可以采用GD－24型光電管，SMB－35型數(shù)字電壓表，3DJ40場效應管和22伏直流電源。
3.根據(jù)權利要求
1、2所述全差示光度計，其特征在于所述數(shù)字直讀信號檢測裝置中的電阻阻值可以是R1＝47～470MΩ，R2＝30KΩ，R3＝R4＝47KΩ，R5＝200KΩ，R6＝1KΩ，W1＝10KΩ，W2＝47KΩ，W3＝470KΩ，W4＝680Ω。
4.根據(jù)權利要求
1、2所述全差示光度計，其特征在于所述數(shù)字直讀信號檢測裝置中的部件(2)也可以是微安電流表。
專利摘要
數(shù)字直讀全差示光度計。采用一只3DJ系列場效應管取代常規(guī)光度計的微電流放大系統(tǒng)和對數(shù)轉換系統(tǒng)，對光電管的檢測信號進行全差示變換，使被測溶液的濃度與顯示值成線性關系，并且通過線路中電阻阻值的調(diào)整達到曲線校直和濃度直讀。本實用新型結構簡單，誤差來源少，其吸光度精度為±0.0005A，用一適當參比，可使測量精度達99.9％。將信號檢測裝置的電阻適當調(diào)整就可用微安電流表代替數(shù)字電壓表作成表頭直讀全差示光度計。
文檔編號G01J1/00GK85202113SQ85202113
公開日1986年3月26日 申請日期1985年6月3日
發(fā)明者杜治坤, 張漢敏, 楊素卿 申請人:湖南省有色金屬研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan