Рефрактометр автоматический критического угла

 

1. АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕФРАКТОМЕТР КРИТИЧЕСКОГО УГЛА, содержащий осветитель и последовательно /расположенные по ходу излучения из-: Мерительную призму и блок фотопри .емников, размещенный на поворотном рычаге, имеющем неподвижную опору в плоскости рабочей грани измеритель ной, призмы, а также усилитель, механизм компенсации и блок выходного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него дополнительно введен второй поворотный рычаг, сопряженный по углу с первым и имекнций общую с ним неподвижную опору, освв;титель установлен на втором поворотном рычаге, а подвижные концы рычагов кинематически связайн с механиэjjOM компенсации.

OQI 01) I

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СЭ,ЮЛИР

РЕСПУБЛИК

3(5П G Ol N 21/45

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ „,„. н Авторскому свидктел ву

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО. ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3422673/18-25

-(22) 15.04.82 (46) 15.12,83, Вюл. Р 46 (72) A.Ê.Ôðoëîâ, Э.В.Каценеленбоген

A.С.Аксенов, B.И.ВоРонкин, В.Н.Тара- . сова и М.В.Полегаев (71) Всесоюзный научно-исследовательский и экспериментально-конструктор- . ский институт продовольственного машиностроения (53) 535.248 (088.8) (56) 1, Патент ФРГ Р 1022390, кл. - 42 h 36, опублик. 1969.

2. Кеймах Р.Я., Фролов А.Н. Автоматические рефрактометры предельного. угла. Труды ВНИИЭКИПродмаш, М 27, 1971, с. 42 (прототип). (54)(57) 1, АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕФРАК,TONETP КРИТИЧЕСКОГО УГЛА, сОдержащий осветитель и последовательно расположенные по ходу излучения as;мерительнУю призму и блок фотоприемников, размещенный на поворотном рычаге, имеющем неподвижную. опору в плоскости рабочей грани измерителЬ. ной,призьы, а также усилитель, механизм компенсации и блок выходйого сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него дополнительно введен второй поворотный рычаг, сопряженный по углу с первым и имеющий общую с ним неподвижную опору, осве- .титель установлен на втором поворот- 6 ном рычаге, а подвижные. концы рычагов кинематически связа) ы с механизмом .компенсации.

106100 б

2, Рефрактометр по п. 1, о т л и- ч а ю шийся тем, что подвижные кон(f

Изобретение относится к технической физике, а именно к рефрактометрам нарушенного полного внутреннего отражения, применяемым для измерения показателя преломления жидких сред, а также определения по этому параметру содержания сухих веществ (Ъ CB) или концентрации продукта.

Известен автоматический рефрактометр, содержащий измерительную призму, трехщелевой оптический блок, фотоприемник и следящую систему. Положение компенсации (критический угол) отыскивается поворотом измерительной призмы (1 .

Недостаток этого рефрактометра состоит в том, что использование измерительной призмы в качестве компенсационного элемента усложняет конструкцию прибора и создает эатруд. кения при применении его и качестве промышленного анализатора для конт-. роля технологических сред в потоке.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является автоматический рефрактометр критического угла, содержащий осветитель и последовательно расположенные по ходу излучения измерительную призму и блок фотоприемников, расположенный на поворотном рычаге, имеющем неподвижную опору в плоскости рабочей грани измерительной призмы, а также усилитель, механизм компенсации и блок выходного сигнала.

Основная допускаемая погрешность этого рефрактометра А1-ЕДР+0,3% СВ L2) .

Недостатком известного устройства является низкая точность измерений, обусловленная влиянием неравномерности светового поля, вызванной сфери-. ческой аберрацией объектива осветителя и преломлением лучей на выходной грани измерительной призмы. Кроме того, если реализовывать рефрактометр по такой схеме с основной допускаемой погрешностью + 0,13 СВ, то длина поворотного рычага должна быть порядка 400 мм, что приведет к значительным габаритам конструкции.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Укаэанная .цель достигается тем, что в автоматический рефрактометр критического угла, содержащий осветитель и последовательно расположенные по ходу излучения измерительную цы рычаговдополнительно кннематически связаны с блоком выходного сигнала.

Я

I призму и блок фотоприемников, размещенный на поворотном рычаге, имеющем неподвижную опору в рабочей плоскости рабочей грани измерительной призмы, а также усилитель, механизм

5 компенсации и блок выходного сигнала, дополнительно введен второй поворотный рычаг, сопряженный по углу с первым и имеющий общую с ним неподвижную опору, осветитель установлен

10, на втором поворотном рычаге, а под- вижные концы рычагов кинематически связаны с механизмом компенсации., Кроме того,. подвижные концы могут быть дополнительно кинематически связаны с блоком выходного сиг-. нала, На фиг. 1 и 2 показаны варианты . схемы устройства.

Устройство содержит (фиг. 1) ры-. чаг 1, осветитель 2, светофильтр 3, конденсатор 4, рычаг 5, блок фотоприемников б, неподвижную опору 7, полусферическую призму 8, рычаги 9 и 10, кулачок 11, электродвигатель 12, усилитель 13, потенцио- . метр 14, блок выходного сигнала 15, термометр сопротивления 16, кювету 17.

Электродвигатель 12 с кулачком ll . и рачагами 9 и 10 составляет механизм компенсации.

Вариант схемы устройства, в котором блок выходного сигнала 15 ки- . нематически связан с подвижными концами рычагов 1 и 5, показан на фиг.2.

35 Устройство работает следующим образом.

При изменении концентрации продукта, протекающего через кювету 17, образуемая граница светотени смеща40 ется по.углу, вызывая появление в цепи блока фотоприемников б сигнал раэбаланса. Полученный сигнал после усиления усилителем 13 поступает на реверсивный электродвигатель 12, который кулачком ll приводит в движение четырехэвенный рычажный механизм, рычаги 1, 5, 9 и 10 перемещая блок фотоприемников б, вновь на границу светотени в положение баланса Одно50 временно с поворотом кулачка 11 поворачивается потенциометр 14, вызывающий изменение выходного сигнала.

При этом в положении компенсации

;.оптическая ось системы всегда совпа;дает с азимутом критического угла, 1061006 выражением .

ЙЬ =2г 1- —"

Составитель С. Бочинский

Редактор T. Митейко Техред ig,далекорей КорректорВ. Бутяга

Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 10030/45

Филиал ППП ™Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 что исключает влияние неравномерности светового поля фотоприемников на показания прибора.

Подключенный к блоку выходного сигнала термомет сопротивления 16 автоматически вносит температурную поправку к показаниям прибора.

При работе устройства по схеме, показанной на фиг. 2, перемещение

46 по диагонали четырехзвенного ры-. чажного механизма линейно связано с показателем преломления измеряемой среды.

Если длины всех рычагов четырехзвенного рычажного механизма равны, то приращение подъема кулачка дЬ, вызванное изменением показателя пре ломления от и„ до и„, определяется где — радиус рычага

М вЂ” показатель преломления материала призмы.

Например, при в==200 мм, „=1,33299 (0% СВ), и =1 36384 (20% СВ), с М1)=1,-4586 (материал приз- мы — плавленйый кварц) ) погрешность от кулачка при точности его изготовления + 0,03 мм составляет 10 ОЗФСВ.

Это позволяет реализовать конструкцию прибора с пределами допускаемой основной погрешности + 0,1% СВ.

Таким образом, использование

15 предлагаемого изобретения позволяет повысить точность автоматического рефрактометра предельного угла, что необходимо при определении Ф СВ при приемке. определенных видов сельскохозяйственного сырья (томаты, виноград и т.д.) .