technologiaA műszerek „lelke” egy saját szabadalmon alapuló optikai elrendezés, az SBCS (’Singe Beam Compensation System’).

 

 

 

 

 

 

A ’hagyományos’ megoldások jellemzői

Bonyolult mechanikai elemek

Mivel a mérendő anyagok többnyire szemesek és a mérő fény-nyaláb méretéhez képest nem elég homogének, több mérés átlaga ad csak elfogadható eredményt. A hagyományos műszerek a mintákat többnyire részmintákra osztva, vagy mozgatva több helyen mérik meg. Ezek általában bonyolult és költséges megoldások.

Kompenzáció

Kvantitatív méréseknél, ahol nemcsak az összetevők fajtáját, hanem %-os mennyiségét is meg akarjuk határozni, nagyon nagy stabilitású és pontosságú mérésre van szükség. Ez a stabilitás csak úgy érhető el, hogy a mérőrendszer időbeli változásait – pl. bemelegedés vagy az alkatrészek változásai – kompenzáljuk egy nagyon stabil optikai elem – optikai sztenderd – egyidejű megmérésével. A hagyományos műszerekben ezt párhuzamos mérő csatorna kialakításával, vagy két egymást követő méréssel valósítják meg. Az előbbi megoldás drága, és csak akkor megfelelő, ha a két csatorna teljesen azonos.
Az utóbbi elvileg sem tökéletes kompenzáció, az időbeli eltérés miatt.

Nagy fényerő-szükséglet

A minta mérésével egyidejűleg egy referencia anyag mérésére is sor kerül – amely egy nagy stabilitású optikai transzmissziós standard. A műszerek mintán és a standard-en mért fényintenzitások hányadosának logaritmusát számítják ki, majd ebből átlagolással az anyag %-os összetételét a tárolt kalibrációs egyenletek alapján. A „hagyományos” műszerek emiatt a lámpa fényét két nyalábra osztják: az egyik nyaláb megy a standardra, a másik a mintára, emiatt nagy fényerősség szükséges, amit viszont jelentős hőképződéssel jár, ami melegíti mind a készüléket, mind a mintát.

 

Miben más az SBCS?

Az általunk kidolgozott optikai elrendezés abban tér el a fentiektől, hogy csak egyetlen optikai csatornát alkalmaz, melynek a minta közeli elemei forognak. Nem a mintát mozgatjuk tehát, hanem a fényt: egy fénynyalábot forgatunk egy körpálya mentén, nagy sebességgel. A fénynyaláb körbeforgatása során a minta átvilágítása 16 egymást követő helyen történik, emellett ugyanez a fénynyaláb minden egyes fordulatnál „ráfordul” egy belső transzmissziós standard-re is. Ilyen módon az SBC rendszer egy egyszerű folyamatos forgómozgással valósítja meg a minta nagy felületének letapogatását, és egy belső transzmissziós sztenderd mérését. A forgás sebessége biztosítja, hogy a minta és a belső sztenderd mérések gyakorlatilag egyidejűek. Ez a tény, valamint az, hogy csak egyetlen optikai csatorna van, tökéletes kompenzációt eredményeznek.

Milyen előnyöket biztosít az SBCS?

technologia_2

-minimális mozgó alkatrész, jóval egyszerűbb felépítés;
-kisebb méret, könnyebb súly;
-egyszerűbb, olcsóbb gyártás és szerviz;
-kisebb teljesítményű lámpa, kevesebb hőképződés, mégis nagy fényerő;
-nincs hőmérsékletfüggés és bemelegedési idő: a műszerek bekapcsolás után azonnal használhatók;
-a lámpa csak akkor ég, amikor a műszer mér, így hosszabb az élettartama, nem szükséges rendszeres lámpacsere;