4.4 Однопроменева двоканальна схема [3]

Рис. 4.3. Вимірювальна схема однопроменевого двоканального аналізатора.

Елементи:

1. джерело випромінювання;

2. дювета;

3. світлофільтри (робочий, опорний)

4. приймач випромінювання;

5. перетворювач електричного сигналу;

6. пристрій реєстрації.

В цій схемі через кювету з пробою, що аналізується проходить весь потік випромінювання від випромінювача, який потім розділяється на два потоки – робочий і потік порівняння (опорний). Перший із них проходить через світлофільтр, який пропускає випромінювання з довжиною хвилі, на якій поглинає компонент, що аналізується, другий – через світлофільтр, який пропускає випромінювання з довжиною хвилі, на якій відсутнє поглинання будь-яким із компонентів, що присутні в пробі, що аналізується. Таким чином, сигнал каналу порівняння не залежить від концентрації компонентів, які входять до складу проби, а визначається пропусканням самої кювети. Кожен із потоків, при проходженні через одну і ту саму кювету однаково послаблюється неселективними забрудненнями вікон, а також наявними механічними домішками в пробі.

До переваг слід віднести модуляцію потоку випромінювання одночасно із зміною світлофільтрів, простоту оптичної схеми, виключення впливу забруднень не тільки кювети, але й всіх елементів оптичної схеми. Суттєвим недоліком схеми можна вважати трудності в реалізації оптичної компенсації.

4.5 Двопроменева двоканальна схема [3]

Рис. 4.4. Вимірювальна схема двопроменева двоканальна аналізатора.

Елементи:

1. дзеркало;

2. випромінювач;

3. світлофільтри;

4. кювети;

5. приймач випромінювання;

6. перетворювач електричного сигналу;

7. суматор;

8. пристрій реєстрації.

Принципово двопроменева двоканальна схема складається із двох оптично автономних однопроменевих одноканальних схем, вихідні сигнали яких порівнюються між собою. Незважаючи на простоту оптичної системи, такий варіант двопроменевих двоканальних схем в ІЧ-аналізаторах не використовується через їх низьку стабільність. Нестабільність схеми обумовлена великою різницею часових характеристик джерел випромінювання. В якості джерел випромінювання при роботі в ближній ІЧ-області зазвичай використовують лампи розжарювання, параметри яких змінюються в процесі старіння по різному.Найбільшу стабільність мають схеми з одним приймачемвипромінювання. Зведення пучків на один приймач здійснюється або з допомогою напівпрозорої пластинки, або з допомогою системи дзеркал.

На результати вимірювання з допомогою двопроменевих двоканальних схем значно впливають неселективні забруднення, тому їх використання в промислових аналізаторах зустрічається рідко. Ці схеми зазвичай використовуються в лабораторних аналізаторах.

4.6 Багатоканальні Схеми [3]

Рис. 4.5. Вимірювальна схема багатоканального аналізатора.

Елементи:

1. Випромінювач;

2. Світлофільтр;

3. Кювета;

4. Приймач випромінювання;

5. Перетворювач електричного сигналу;

6. Запам’ятовуючий пристрій;

7. Обчислювальний пристрій;

8. Програмний комутатор світлофільтрів.

Багатоканальні схеми мають найбільшу селективність і використовуються для аналізу багатокомпонентних сумішей. Обмеженням у використанні цих схем може бути неадитивність коефіцієнтів поглинання окремих компонентів суміші при широких діапазонах вимірювання їх концентрації.

До багатоканальних схем належать також комбіновані схеми, які отримують об’єднанням яких-небудь двох із розглянутих вище схем. При цьому комбінована схема може мати позитивні якості схем, які входять до її складу, і не мати їх основних недоліків.

Обробка сигналів комбінованої схеми здійснюється у двох каналах, в одному із яких здійснюється компенсація (наприклад, для усунення впливу неселективних забруднень та інших при-чин зміщення нуля), в другому – вимірювання відношення робочого (залежного від концентрації) і опорного сигналів. Проаналізувавши всі схеми було вирішено, що для реалізації поставленого завдання найкраще підійде однопроменева двоканальна схема. Тому що, в порівнянні з іншими схемами, вона має такі переваги:

1. усунення незручності встановлення 0-ля зміною кювети перед кожним дослідженням (Однопроменева одноканальна схема);

2. не потребує використання двох джерел чи кювет, різниця в параметрах яких сильно спотворює покази (двопроменева одноканальна та двопроменева двоканальна схеми).