专利名称:数字直读全差示光度计的制作方法
本实用新型涉及分析化学领域的光度分析仪器。
光度分析是目前最常用的分析手段之一，为了提高对高含量成分分析的准确度和对微量成分分析的灵敏度，C·N·Reilley等人在高吸收光度法(差示光度法)和低吸收光度法(另一类差示光度法)的基础上于1955年提出了“最精密光度法”(C·N·Reilley等，Analchem、27，716 1955)，但该方法在应用上尚存在若干问题，又没有专门的仪器与之相适应，因而未获得进展。本实用新型的研制者于1978年首次提出了用微电流和光电流使标尺向左右扩展的全差示光度法，並研制成功了771型，82型全差示光度计、克服了最精密光度法难于实用的几个问题，使全差示光度法进入了实用阶段。〔湖南冶金(1－2)143，(1978)，理化检验(化学分册)16(4)5(1980)，理化检验(化学分册20(1)59(1984)〕另一研制者也研制了一种“7215型全差示分光光度计”(理化检验(化学分册)19、(4)，5，(1983)，理化检验(化学分册)21(1)54(1985))现有的全差示光度计都没有作到将全差示的检测信号在电路上进行线性转换，必须借助于表头或标尺的非线性刻度来获得与浓度成线性关系的读数。
本实用新型的目的在于，提供一种数字直读式全差示光度计，在电路中完成信号的线性变换。实现被测物的浓度直读，並使仪器结构简化，误差来源减少。
图1为本实用新型的外观整体图。图2指出了本实用新型的具体结构，它包括稳压电源部分(1)，光源筒部分(14)，试样室(10)，单色器一滤光片(11)，光电管(16)，场效应管(17)，数字电压表(2)以及数字直读信号检测装置的电路元件。
图3为数字直读信号检测装置电路图。该电路由光电管(16)，场效应管(17)，数字电压表(2)，电阻R1，R2，R3，R4，R5，R6，电位器W1，W2，W3，W4，直流电源，波段开关(9)组成；直流电源电压通过电阻W1，R6，W4分压，分别给光电管提供工作电压，给场效应管提供漏源电压，给数字电压表提供反向电压。图四是3DJ4D场效应管的转移特性曲线，UGS是栅源电压，漏源电压UDS确定为6V，漏源之间的外接电阻RDS确定为30K，UD是测得电阻RDS上的电压，它是UGS的函数，经试验和计算证实，该转移特性曲线的b区间符合全差示测量的数学关系，a区间和C区间则有所偏离，因而在电路设计上必须将a、C区间除去而只利用b区间来完成线性变换，由此而设计了图三的电路，W4是用来截去a区间的，R4是用来截去C区间的，通过对W2的调节可以使曲线效直，W3供直读浓度用，波段开关1、3档给出固定放大倍数，数字电压表读数与样品浓度成线性关系。2档可以调直读。
由此构成的数字直读全差示光度计，用一只场效应管来取代常规光度计的微电流放大系统和对数转换系统，有效的完成了被测信号的线性变换並简化了仪器结构，减少了误差来源，提高了仪器精度，可以从数字电压表上直接读出被测试液的浓度。
图1是本实用新型的外观整体图图2是本实用新型的具体结构图(图(2－a)是主体结构图)图3是本实用新型信号转换电路图其中1－稳压电源部分，2－数字电压表，3.5－灯电压调节多圈电位器，4，与3.5相联的换向钮子开关。6，直读调节多圈电位器，7.8－暗调电位器，9－波段开关，10－比色皿插入孔，11－单色器－滤光片，12－滤光片拉竿。13－平面反射镜，14－光源筒部分，15－电路暗盆部分，16－光电管方盒，17－场效应管(用海棉包裹使之绝热)，22－电路暗盒的盖板，图(2－b)是电路暗盒盖板(22)的反面图，图(2－C)是光源筒部分(14)的局部纵向剖面图，18－灯泡，19、21－透镜，20－隔热玻璃。
图4是3DJ4D场效应管的转移特性曲线图。其中UD－测得的电阻RDS上的电压(伏)；UGS－栅源电压(伏)；a、b、c－曲线特性区间；本实用新型的实施例之一一种由上述实质结构组成的数字直读全差示光度计其电路元件的有关参数是GD－24型光电管，SMB－35型数字电压表，3DJ4D场效应管，R1＝47～470MΩ，R2＝30KΩ，R3＝R4＝47KΩ，R5＝200KΩ，R6＝1KΩ，W1＝10KΩ，W2＝47KΩ，W3＝470KΩ，W4＝680Ω。电路的供电电源为22V直流电源。既可用22.5伏干电池也可用稳压精度在0.05％以上的稳压电源。单色器采用滤光片结构时，灯泡用2V，0.2A聚光灯泡，灯泡电源的稳压精度要求在0.05％以上。
由此获得的全差示光度计，吸光度精度可达±0.0005A，采用适当浓度的溶液作参比，可使测定准确度达到99.9％。
本实施例的单色器还可以采用棱镜分光系统和1V型全息凹面光栅分光系统(波长360～800纳米)此时，光源灯泡采用12V50W溴钨灯，並用稳压精度优于0.05％的稳压电源向其供电。
本实用新型的使用方法1、接通各电源，光路关闭，数字电压表所联波段开关指向关档，读数为0。
2、数字电压表指向校档，调节W1使读数在接近满量程的某一定值，例如180.0毫伏。
3、光通过空白试液进入光电管，产生光电压，调节光强使数字电压表读数为0，进一步增大光强、电压表读数便达到某一固定的负值，例如－50毫伏，调节可调电位器W4便负值约为第二项所测得的正值的20－25％，然后固定好不要再动。
4、重复1、2、3项，使数字电压表读数为0。
5、将标准或样品溶液吸入吸收池，在1档或2档或3档读取相应读数，在2档，可通过对电位器W3的调节实现浓度直读。
6、可通过调节W2校直曲线。
7、由于滤光片是拖动的，可以通过滤光片的拖动和灯电压调节电电位器(3、5)的交换实现双波长测定。
8、在单波长测定时，也可以通过灯电压调节电位器(3、5)的交换加入光参比，提高测定的浓度范围。
本实用新型中所述的数字直读电路的另一个实施例是一种本质上与上述实施例相同，只是将其电参数略加调整就可以用微安电流表代替数字电压表，作成表头直读全差示光度计。
其电参数调整如下1、场效应管用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微安表头代替数字电压表。
权利要求
1.一种涉及分析化学领域中光度分析仪器的数字直读全差示光度计，它包括稳压电源部分(1)，光源筒部分(14)试样室(10)，单色器一滤光片(11)，本实用新型的特征在于数字直读信号检测装置由光电管(16)、场效应管(17)、数字电压表(12)，电阻R1，R2，R3，R4，R5，R6，电位器W1，W2，W3，W4，直流电源，波段开关(9)组成。
2.根据权利要求
1所述的全差示光度计，其特征在于所述信号检测装置中可以采用GD－24型光电管，SMB－35型数字电压表，3DJ40场效应管和22伏直流电源。
3.根据权利要求
1、2所述全差示光度计，其特征在于所述数字直读信号检测装置中的电阻阻值可以是R1＝47～470MΩ，R2＝30KΩ，R3＝R4＝47KΩ，R5＝200KΩ，R6＝1KΩ，W1＝10KΩ，W2＝47KΩ，W3＝470KΩ，W4＝680Ω。
4.根据权利要求
1、2所述全差示光度计，其特征在于所述数字直读信号检测装置中的部件(2)也可以是微安电流表。
专利摘要
数字直读全差示光度计。采用一只3DJ系列场效应管取代常规光度计的微电流放大系统和对数转换系统，对光电管的检测信号进行全差示变换，使被测溶液的浓度与显示值成线性关系，并且通过线路中电阻阻值的调整达到曲线校直和浓度直读。本实用新型结构简单，误差来源少，其吸光度精度为±0.0005A，用一适当参比，可使测量精度达99.9％。将信号检测装置的电阻适当调整就可用微安电流表代替数字电压表作成表头直读全差示光度计。
文档编号G01J1/00GK85202113SQ85202113
公开日1986年3月26日 申请日期1985年6月3日
发明者杜治坤, 张汉敏, 杨素卿 申请人:湖南省有色金属研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan