多类型专用比色计制造技术

多类型专用比色计，介绍了两大类（普通型及电极式比色计）多种结构的专用比色计。用有单色性的发光二极管代替钨丝灯作光源，省去了供光源使用的大功率电源。用光敏二极管或场效应光敏三极管代替光电池或光电倍增管，省去了高压电源。简化了外光路系统，仅用极少量的透镜和反射镜。不用分光系统中的棱镜和光栅单色仪。本产品结构简单，体积小，成本低，适用于多类专用的比色测定。（*该技术在1997年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及比色分析的专用仪器，特别是对专有成份分析用的多类型比色计。目前国内外生产的比色计，包括光源(用钨丝灯作连续光源)，分光系统(用棱镜或光栅单色仪)，外光路(用透镜和反射镜)，比色槽(用光学玻璃制作)，光电转换器(光电池或光电倍增管)，电信号处理系统(用电子原件组装各类电信号处理器，如放大器，脉冲调制器，解调器，对数变换器，积分器等)。还必须为此配备相应的电源提供使用。这种通用比色计生产成本高，体积大，操作麻烦。如果要求对有特定意义的成分进行比色测定，则这种比色计就更显得设计指标过高，不宜普及。(上海分析仪器厂“72型”“7211型”比色计。日本岛津制作所“UV－240型”比色计。SHIMAD2UCORPORTION(KyOTO JAPAN))。本专利技术的目的在于减少比色计的体积，简化操作方法，降低制造成本，并可根据需要制作不同类型，供不同对象使用的比色计。本专利技术的内容如下1.用有一定单色性的发光二极管代替钨丝灯作光源，可以省去供光源使用的大功率电源。2.简化外光路系统，仅用极少的透镜和反射镜，不用分光系统中的棱镜或光栅单色仪。3.用光敏场效应三极管或光敏二极管代替光电池或光电倍增管，可省去高压电源。由于发光二极管、光敏二极管或场效应光敏三极管的体积都非常小，因此在发光管、比色槽、光敏管三者之间的结构安排上，可以灵活多变，完全可以根据使用者的要求进行设计。根据以上的主要改进，本专利技术制作的比色计有两大类一类是普通型(有三种结构)1.是基本结构。在直径为1厘米的光学玻璃管的两侧，分别装有发光二极管和光敏二极管(或场效应光敏三极管)当脉冲调制器点亮发光二极管后，它发出的光透过光学玻璃管内的有色溶液，照射到光敏管的受光面上，由光敏管输出的电信号再输入到前置放大器，通过解调器，对数转换器，主放大器，标尺扩展器到最后读数系统。(若采用具有对数转换功能的场效应光敏三极管，则电信号经解调后可不必经过对数变换器)在比色时，有色溶液从玻璃管上部倒入，比色完后，从玻璃管的下部放出(见图1)。2.可在上述基本结构中将比色玻璃管上端改装抽(吸)、放气泵(或注射针筒)，下端接塑料软管，直接通入溶液中，其余部分同第1种基本结构(见图2)。3.在1.2.的结构中，将发光二极管由一只改为一组(如三只)对应的光敏管也做成一组(数量与发光管相等)，在脉冲调制器与发光二极管组(相应地在光敏管与前置放大器)之间装有切换开关，便于选择使用某一组发光管与光敏管。可以进行多元素比色测定(参见图3)。其余部分同第1、2种。第二种类型是电极式比色计(配有主机〔Ⅱ〕有以下四种结构1.基本结构是将比色计的光学组件(发光管、光敏管等)作成空心园柱杆式的比色电极，并通过引线分别与主机的脉冲调制器和前置放大器相接，使用时，直接将比色电极插入到有色溶液中(见图4－1)。2.在基本结构的基础上，将发光管与光敏管安置在凹槽的同一侧，另一侧加一面反射镜，其余结构同1(见图4－2)。3.以基本结构为主体，将比色电极凹槽的一侧，安置二只发光二极管，另一侧放一只光敏管，主机的脉冲调制器也作成相应的一组(2只)。利用脉冲调制器的调制频率不同，发光管的波长不同，做成双通道型比色电极(见图4－3)。4.在比色电极凹槽的一侧放置一只发光二极管及一只光敏管，另一侧放另一只光敏管，在主机中，增加一只前置放大器，做成双光束型比色电极。其余结构同1(见图4－4)。本专利技术的效果能显著地降低比色计的生产成本，显著地减小体积(与72型比色计相比可以减小到原来的1／3)；简化操作程序，可以做成适合工厂、农村使用的专用比色计，拓宽了应用范围。目前已制成并试生产了各种结构和不同用途的专用比色计。如适用于工业锅炉水质监测的“磷酸根测定仪”、“硅酸根测定仪”；适用某些化工原料质量鉴定的“微量二氧化硅测定仪”；适用土壤肥力测定的“肥力测定仪”等。所有仪器均采用数字显示，可以直接读出浓度。表1，表2所列是肥力测定仪的实测性能表1 普通型专用比色计与日本UV－240型比色计的性能比较＊比色测定磷的吸光度 ＊1.本表所列的专用比色计为实施例1的结构2.表中所列数据是二条标准曲线(Nol－5与No6－10)3.UV－240型是日本生产的高级比色计。电脑控制，全自动操作。表2 专用比色计与国产72型比色计的性能比较＊ ＊1.本表所用的专用比色计是实施例1结构。2.表中编号是土壤种类，即不同种类土壤中速效磷的测定结果。以下结合附图，介绍本专利技术的具体结构及组装实施例。图1、2、3是普通型比色计比色部份的结构示意图。图5、6、7、8是专用比色计主机电子线路示意图。图1、2分别与图5线路配套；图3与图8配套。图4－1，4－2，4－3，4－4为电极式比色计的结构示意图。图4－1，4－2分别与图5配套；图4－3与图6配套；图4－4与图7配套。图5中的脉冲调制器〔1〕将发光二极管〔2〕点亮，〔2〕发出的光透过有色溶液〔3〕照射到光敏二极管(或场效应光敏三极管)的受光面上。所得到的电信号至前置放大器〔5〕，经解调器〔6〕后，进入对数变换器〔7〕，再经主放大器〔8〕，到标尺扩展器〔9〕，最后进入读数系统〔10〕。图6，系在图5的基础上，将脉冲调制器〔1〕，发光二极管〔2〕，解调器〔6〕及对数变换器〔7〕分别作成2只一组，即〔1－1〕、〔1－2〕；〔2－1〕、〔2－2〕；〔6－1〕、〔6－2〕；及〔7－1〕、〔7－2〕；作成双通道型。图7是在图5的基础上，增加一只光敏管〔4－2〕，并相应增加一只前置放大器〔5－2〕，解调器〔6－2〕及对数变换器〔7－2〕，其余不变。其有双光束功能。图8，在图5的基础上，配三组发光管〔2－1〕、〔2－2〕、〔2－3〕；对应三组光敏管〔4－1〕、〔4－2〕、〔4－3〕。在脉冲调制器与发光管组之间配有切换开关；在光敏管与前置放大器〔5〕之间，也配有切换开关，与图3配套，进行多元素比色测定。在图5－－图8中，－－－为电信号线； 光信号线；……选择使用线，当采用具有对数转换功能的场效应光敏三极管时选用虚线。实施例1 普通型比色计的组装〈1〉结合图1，组装第1种(基本结构)发光二极管〔2〕和光敏管〔4〕，分别通过支架〔13〕固定在光学玻璃管〔12〕两边的光轴上。〔12〕的上部有倒入溶液用的喇叭口，下下端有开关阀门〔11〕。〈2〉在基本结构的基础上，在玻璃管〔12〕上部装一抽(吸)、放气泵〔14〕；〔12〕的下端接一软管〔15〕，用〔14〕并通过〔15〕将溶液抽(吸)入或放出。实施例2 多元素比色用普通型比色计的组装结合图3进行。在实施例1基本结构的基础上，将玻管〔12〕一侧的发光管〔2〕做成一组发光波长不同的〔2－1〕、〔2－2〕、〔2－3〕。在〔12〕的另一侧相对应的光轴上，装上与发光管对应的数量相同的光敏管〔4－1〕、〔4－2〕、〔4－3〕，以接受光信号。与图8配套，进行不同波长范围的比色测定。实施例3 电极式比色计的组装〈1〉结合图4－1进行电极式比色计的制作将电极杆〔16〕制成园筒型。杆〔16〕内部有两条空心园筒〔17〕。在〔16〕一端开出1厘米宽的凹槽〔18〕。槽的两边装上光学玻璃片〔19〕(厚约1毫米)〔19〕的两边，分别装上发光二极管〔2〕及光敏管〔4〕，二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种普通型比色计，有脉冲调制器〔１〕，光源，光学玻璃管〔１２〕，光电转换器〔４〕，电信号处理系统，包括前置放大器〔５〕，解调器〔６〕，对数变换器〔７〕，主放大器〔８〕，标尺扩展器〔９〕，读数系统〔１０〕，其特征在于：Ａ，用具有单色性的发 光二极管〔２〕作光源；Ｂ，用光敏二极管（或场效应光敏三极管）〔４〕作光电转换器元件；Ｃ，其结构是：发光二极管〔２〕和光敏管〔４〕通过支架〔１３〕分别固定在光学玻璃管〔１２〕两边的光轴上；〔１２〕的下端有开关阀〔１１〕。

【技术特征摘要】
1.一种普通型比色计，有脉冲调制器[1]，光源，光学玻璃管[12]，光电转换器[4]，电信号处理系统，包括前置放大器[5]，解调器[6]，对数变换器[7]，主放大器[8]，标尺扩展器[9]，读数系统[10]，其特征在于A，用具有单色性的发光二极管[2]作光源；B，用光敏二极管(或场效应光敏三极管)[4]作光电转换器元件；C，其结构是发光二极管[2]和光敏管[4]通过支架[13]分别固定在光学玻璃管[12]两边的光轴上；[12]的下端有开关阀[11]。2.一种电极式比色计，配有比色计主机〔Ⅱ〕，其特征在于主要结构是比色电极〔Ⅰ〕，在〔Ⅰ〕的电极杆〔16〕内部有两条空心园筒〔17〕，在杆〔16〕的一端开有1厘米宽的凹槽〔18〕，〔18〕的两边各装一片厚度为1毫米的光学玻璃片〔19〕，在〔19〕的两边，分别固定安装发光二极管〔2〕和光敏管〔4〕，〔2〕和〔4〕通过引线〔20〕和接头〔21〕与比色计主机〔Ⅱ〕的接头〔22〕相接。3.根据权利要求1所述的普通型比色计，其特征在于在玻璃管〔12〕的上端安装抽、放 气泵〔14〕；在玻璃管〔12〕的下端接一软管〔15〕。4.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：金佑国，粱家鎏，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐所，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]