Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Экологический мониторинг. Часть 2. Практикум
.pdf
Анализатор применяют для аналитического контроля окружающей среды, контроля технологических процессов и др.
Устройство и работа анализатора
Принцип работы анализатора иллюстрируют оптическая
(рис. 2.1) и структурная (рис. 2.2) схемы.
Оптическая схема анализатора может быть условно разбита
на три канала: опорный (возбуждения), регистрации люминесценции и пропускания (фотометрический).
В опорном канале излучение ксеноновой лампы, работающей в импульсном режиме, проходит через собирающую линзу,
светофильтр, выделяющий спектральную область возбуждения,
отражается от светоделительной пластины и попадает на приёмник излучения опорного канала. Электрический сигнал от этого
приёмника называют сигналом сравнения и он служит для учёта
нестабильности работы лампы от импульса к импульсу, а также
для запуска импульсной электронной схемы регистрации и обработки сигналов.
В канале пропускания излучение ксеноновой лампы проходит через собирающую линзу, светофильтр канала возбуждения,
светоделительную пластину, кварцевую кювету с образцом и,
отражаясь от поворотной пластины и зеркала, попадает на приёмник излучения канала пропускания. Электрический сигнал от
этого приёмника зависит от оптической плотности образца и его
называют сигналом пропускания.
В канале регистрации люминесценции под действием излучения ксеноновой лампы в кювете с образцом происходит возбуждение люминесценции растворённых веществ. Затем излучение люминесцирующих компонентов пробы из кварцевой кюветы проходит через собирающую линзу, светофильтр, выделяющий спектральную область, и попадает на приёмник излучения канала регистрации люминесценции. Электрический сигнал
от этого приёмника зависит от концентрации и состава определяемых веществ в растворе и его называют сигналом люминесценции.
11
6 8 9
1
2
3
4
5
7
10
11
12
Каналы
возбуждения
и опорный
Канал пропускания
(фотометрический
)
Канал регистрации
люминесценции
Рис. 2.1. Оптическая схема анализатора «Флюората-02-3М»:
1 − источник света; 2 − фокусирующая линза канала возбуждения; 3 − светофильтр канала возбуждения; 4 − светоделительная
пластина опорного канала; 5 − фотоприёмник опорного канала;
6 − кювета; 7 − фокусирующая линза канала регистрации;
8 − светофильтр канала регистрации; 9 − фотоприёмник канала
регистрации; 10 − светоделительная пластина канала пропускания; 11− фокусирующее зеркало канала пропускания; 12 − фото-
приёмник канала пропускания
Результаты измерений по всем трём каналам связаны между
собой следующими соотношениями.
Для люминесценции и фосфоресценции
12
J =
n
1
от
фт
оп
люм
kJ
J
J
J
n
1
оп
фт
J
J
а для фотометрии
, (2.1)
J =
, (2.2)
где J – итоговый результат измерений в условных (приборных)
единицах; J
– результат измерений по каналу регистрации
люм
люминесценции; Jоп – результат измерений по опорному каналу;
Jфт – результат измерений по фотометрическому каналу; n –
число усредняемых измерений; k – приборная константа.
Анализатор (рис. 2.2) состоит из низковольтного блока пи-
тания, импульсного источника света, измерительного блока,
включающего в себя фотоприёмники всех трёх каналов, микропроцессорного контроллера с пультом управления, жидкокристаллическим графическим дисплеем (далее ЖК-дисплей) и
клавиатурой.
Низковольтный блок питания
преобразует переменное
напряжение сети в нестабилизированное постоянное напряжение 12 В, а затем в постоянное стабилизированное напряжение
(+5, +15 и –15 В), необходимое для питания измерительного
блока и контроллера.
13
Низковольтный
блок питания
Панель
управления
Оптическая
схема
Импульсный
источник света
Измерительный
блок
Контроллер
~ 220 В
Рис. 2.2. Структурная схема анализатора «Флюорат-02-3М»
Импульсный источник света
вырабатывает световые им-
пульсы длительностью 100 мкс с частотой, определяемой микропроцессорным контроллером (5 Гц).
Измерительный блок
содержит приёмники излучения,
служащие для преобразования световых сигналов в электрические сигналы пропускания, сравнения и люминесценции и осуществляет регистрацию сигналов, поступающих от приёмников.
Панель управления
служит для выбора режимов работы
прибора, ввода и вывода значений исходных параметров и результатов измерения на ЖК-дисплей.
Микропроцессорный контроллер
выполняет команды,
поступающие с клавиатуры, хранит в оперативной памяти значения исходных параметров, контролирует работу всех систем,
управляет запуском импульсного источника света, обменом
данными по каналу RS-232, выводом данных на дисплей и сообщений об ошибках.
14
Органы управления анализатором
Общие сведения и общие режимы
В кюветном отделении прибора (рис. 2.3) расположены
гнёзда для установки светофильтров возбуждения и регистрации, и стандартной кварцевой кюветы К10.
Панель управления имеет (рис. 2.4) буквенно-цифровые и
функциональные клавиши, графический дисплей.
Клавиши «F1», «F2» служат для регулировки контраста
изображения на экране дисплея.
Клавиша «F3» позволяет переходить в режим ввода и редак-
тирования текста, переключать русский и латинский алфавит, а
также включать и выключать печать.
Клавиша «Ent» (англ. еnter – ввод) служит для ввода данных
в память, запуска режима «Измерение» и перехода в меню нижнего уровня.
Клавиша «Esc» (англ. еscape – отмена) даёт возможность от-
менять операции и переходить в меню верхнего уровня.
Клавиши «», «», «» и «» перемещают курсор по ме-
ню.
Для достижения желаемой контрастности изображения на
экране дисплея нажмите и удерживайте клавишу «F1» или «F2».
Режим ввода и редактирования параметров
С клавиатуры анализатора можно ввести следующие пара-
метры:
а) название определяемого вещества;
б) метку пробы;
в) фамилию оператора (лаборанта);
г) номера используемых светофильтров;
д) значения концентраций и градуировочных коэффициентов
в градуировочной таблице;
е) специальные параметры в методах измерения «хемилю-
минесценция» и «фосфоресценция»;
ж) дату.
15
1 2 3 4 5
Рис. 2.3. Общий вид анализатора «Флюорат-02-3М»:
1 − клавиатура; 2 – жидкокристаллический дисплей; 3 − флажок,
замыкающий датчик крышки; 4 − крышка кюветного отделения;
5 – кюветное отделение
Рис. 2.4. Панель управления анализатора
16
Редактирование параметров г, д, е и ж рассматривают в со-
изм
енить?
удалить?
изм
енить?
удалить?
Курсор
ответствующих разделах.
Редактирование параметров а, б и в проводят при помощи
клавиши «F3» следующим образом.
Перейдите в соответствующее меню (см. Система меню ана-
лизатора).
Нажмите клавишу «F3». На дисплее появится диалоговое
окно:
Выберите пункт «изменить», нажмите «Ent». (При необхо-
димости удаления ранее введённого слова выберите пункт «удалить» и нажмите «Ent»). Появится следующее диалоговое окно:
При помощи буквенно-цифровых клавиш наберите нужное
слово. Каждой клавише соответствуют три буквы и цифра, сменяющие друг друга при последовательном нажатии клавиши.
Перемещение на следующую позицию осуществляют при
помощи клавиш «» и «», замена прописной буквы на
строчную − при помощи клавиши «» (замена строчной на
прописную – клавишей «»), переход с русского алфавита на
латинский и обратно – нажатием клавиши «F3».
Завершите ввод нажатием клавиши «Ent».
Сменные светофильтры
Необходимые для анализа спектральные области в каналах
возбуждения и регистрации выделяют при помощи сменных
светофильтров.
17
Светофильтры (кроме № 1 и 3) входят в состав наборов для
анализа конкретных веществ. Хотя один и тот же светофильтр
можно использовать для определения нескольких веществ, к
одному прибору светофильтр с одним номером поставляют один
раз. Это объясняется тем, что светофильтры с одинаковыми номерами в разных партиях изготовления могут отличаться некоторыми своими характеристиками (например, величиной пропускания), и случайная замена светофильтра во время работы
может привести к неверным результатам измерения.
Градуировку и измерения при работе с одним веществом
необходимо проводить на одних и тех же экземплярах светофильтров.
Система меню анализатора
Общая схема меню приведена на рис. 2.5.
Меню «Список веществ»
Меню содержит список названий веществ, ввёденных пользователем. Максимально можно ввести 16 названий, в каждом −
не более пяти знаков. Названия располагают в два столбца.
Образец заполнения меню приведён на рис. 2.5.
18
Заставка
Повер
НП
Фенол
АПАБ
Список веществ
Основное меню
НП 12.06
Горшенина
Хим. цех
Измерение Архив
Выбор метода
НП
1.03 F=.002
Измерение
НП воз01рег03
Люминесценция
Градуировка
Измерение
Измерение
С0=,0000 J0=,0000
С1=,0000 J1=,0000
С2=,0000 J2=,0000
С3=,0000 J3=,0000
Люминесценция
Фосфоресценция
Хемилюминесценция
Фотометрия
Люминесценция
Фосфоресценция
Хемилюминесценция
Фотометрия
Зад. строба 150 мкс
Длн. строба 50 мкс
Люминесценция
Фосфоресценция
Хемилюминесценция
Фотометрия
Время изм. 100
Люминесценция
Фосфоресценция
Хемилюминесценция
Фотометрия
Методы измерений
Рис. 2.5. Меню анализатора
Градуировочная
таблица
19
Повер НП
АПАВ
Фенол
Медь
Хром
НАЗВАНИЯ
ВЕЩЕСТВ
НП
воз.01 рег.03
Люминесценция
Градуировка
МЕТОД
ИЗМЕРЕНИЯ
ВХОД В МЕНЮ
«ГРАДУИРОВОЧНАЯ
ТАБЛИЦА»
НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА
НОМЕРА
СВЕТОФИЛЬТРОВ
Каждое название вещества открывает систему подменю
(
«меню данного вещества»
), куда можно ввести соответствующий этому веществу метод измерения и заполнить градуировочную таблицу. Удаление вещества из списка приводит к
обнулению градуировочной таблицы и установлению метода
измерения «люминесценция» (установка по умолчанию).
Установив курсор на название и нажав «Ent», можно перей-
ти в меню «Выбор метода измерения».
Меню «Выбор метода измерения
В этом меню осуществляют следующие операции:
− ввод номеров светофильтров;
− выбор метода измерения;
− переход в меню «Градуировочная таблица». Для этого
установите курсор на пункт «Градуировка» и нажмите «Ent»;
− переход в «Основное меню» нажатием «Esc».
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]