2. Аппаратура для измерений

Для измерения спектрального коэффициента пропускания воды в видимом и ближнем ИК-диапазоне используется фотоэлектрический фотометр КФК-3.

2.1 Основные технические данные:

спектральный диапазон, нм 315-990

спектральный интервал, выделяемый монохроматором не более 7 нм диапазон измерений коэффициента пропускания, % 0,1 -100

оптической плотности 0-3

диспергирующий элемент - дифракционная решетка

вогнутая, R=250мм 1200штр/мм

рабочая длина кювет 5,10,20,30 и 50 мм

основная погрешность измерений коэффициента пропускания

фотометра, % абс, 0,5

источник питания 220±22в, 50Гц

потребляема мощность, Вт не более 50.

2.2. Принцип действия фотометра и оптическая схема

Принцип действия фотометра основан на сравнении светового потока Ф0 , прошедшего через растворитель или контрольный раствор, по отношению к которому производится измерение, и светового потока Ф, прошедшего через исследуемую среду.

Световые потоки Фо и Ф фотоприемником преобразуются в электрические сигналы , и UT (UT - сигнал при неосвещенном приемнике), которые обрабатываются микро-ЭВМ фотометра и представляются на цифровом табло в виде коэффициента пропускания, оптической плотности, скорости изменения оптической плотности, концентрации.

Коэффициент пропускания ( ) исследуемого раствора определяется как отношение потоков или сигналов.

т = (Ф/Фо) х 100% = ((U-Ut)/( -Ut)) х 100% (1)

оптическая плотность (D)

D = lg (1 / ) = lg (( -Ut)/(U-Ut)) (2)

Оптическая схема фотометра представлена на рис.2.

Нить лампы 1 (рис.2) изображается конденсором 2 в плоскости диафрагмы Д1 (0,8 х 4,0), заполняя светом щель диафрагмы. Далее, диафрагма Д1 изображается вогнутой дифракционной решеткой 4 и вогнутым зеркалом 5 в плоскости такой же щелевой диафрагмы Д2 (0,8 х 4,0). Дифракционная решетка и зеркало 5 создают в плоскости диафрагмы Д2 растянутую картину спектра. Поворачивая дифракционную решетку вокруг оси параллельно штрихам решетки, выделяют щелью диафрагмы Д2 излучение любой длины волны от 315 до 990 нм. Объектив 7, 8 создает в кюветном отделении слабо сходящийся пучок света и формирует увеличенное изображение щели Д2 перед линзой 10. Линза 10 сводит пучок света на приемнике 11 в виде равномерно освещенного светового кружка. Для уменьшения влияния рассеянного света в ультрафиолетовой области спектра, за диафрагмой Д1 установлен светофильтр 3, который работает в схеме при измерениях в спектральной области 300 - 400 нм, а затем автоматически выводится.

В кюветное отделение (между объективом 7, 8 и линзой 10) устанавливаются либо прямоугольные кюветы 9, либо проточная микрокювета 14. Микрокювета 14 устанавливается с оптическим блоком, состоящим из линз 12, 13, сужающих световой пучок в кювете до 5 мм. Общий вид фотометра представлен на рис.3.

рис.3