[其他]多类型专用比色计

说明书

本发明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））。

本发明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。本发明的内容如下：

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，本发明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）。

本发明的效果

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。