Разработка светонепроницаемой камеры для измерений люминесцентных и фотометрических характеристик молока

Аннотация

Для интенсификации производства сельскохозяйственной продукции в настоящее время требуется осуществить переход на технологии с использованием цифровых систем управления процессами. Проблема перехода может быть решена путем использования информационных данных, получаемых по результатам измерения, например, флуоресцентными, колориметрическими, хемилюминесцентными и другими оптическими методами. На основании проведенных поисковых экспериментов установлено, что погрешность измерений спектрофлуориметрическим методом с использованием кварцевой кюветы достаточно высока. Для этих целей авторами статьи проведен патентный обзор существующих светонепроницаемых камер, достоинством которых является поддержание условий светонепроницаемости. К недостаткам можно отнести отсутствие отверстия для волоконного кабеля и выдвижной крышки для удобства размещения объектов внутри камеры. Для разрабатываемой камеры должны соблюдаться следующие параметры: коэффициент отражения не более 0,2; коэффициент поглощения не менее 0,6; угол наклона измерительной поверхности 0°; отверстие для световода должно быть демпфировано; для изучаемых объектов следует предусмотреть выдвижную крышку. Разработано несколько 3D моделей светонепроницаемых камер для проведения оптических измерений биообъектов (молока). В данных моделях были применены существующие технические решения для минимизации воздействия внешнего светового фона, защиты фотоприемников от выхода из строя и уменьшения случайных погрешностей измерений. На основании проведенного анализа 3D моделей светонепроницаемых камер изготовлен макет на 3D принтере, испытания которого позволили выявить некоторые особенности и недостатки светонепроницаемой камеры. После их анализа изготовлен второй макет светонепроницаемой камеры для спектрофлуориметра с выносным волоконно-оптическим кабелем. Для второй камеры измерены значения освещенности Е, которые проводили люксметром ТКА-01/3, и рассчитаны значения светопропускания ?. В результате проведенной работы удалось уменьшить значения до ? » 0 %, следовательно, поставленная цель достигнута.