Рефрактометр

 

Изобретение относится к оптическим измерениям. Цель изобретения - обеспечение возможности рефрактометрических исследований многокомпонентных жидкостей и повышение точности измерений. Рефрактометр для исследо- ,вания жидкостей содержит источник излучения, осветительную и наблюдательную с углоизмерительной шкалой системы, элемент ввода-вьшода излучения в кювету с исследуемой жидкостью . Элемент ввода-вьюода излучения выполнен в виде полого эллипсоида вращения или эллиптического цилиндра, с зеркально, отражающей внутренней поверхностью, усеченного фокальными плоскостями, перпендикулярными еТо большей оси, а кювета вьшолнена в виде полусферы или кругового полуцилиндра и центр ее (или ось цилиндра ) совмещен с другим его фокусом. Освещающее излучение фокусируется на поверхности жидкости после отражения от поверхности элемента. Состав исследуемой жидкости определяется по ее коэффициенту преломления путем измерения угла полного внутреннего отражения на границе жидкость-воздух , жидкость - пленка, пленка-воздух . В рефрактометр может быть введен плоский полупрозрачный отражатель , установленный в одном из фокусов элемента ввод-вывод излучения в плоскости, совпадающей с большей erd осью, что превращает рефракто- . метр в интер|ферометр сдвига с обратнокруговым ходом лучей. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. (О со 00 со О5 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 N 21/43

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и у-;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3998493/31-25 (22) 11 ° 11.85 (46) 23.03.88. Бюл. Н 11 (71) Институт биологии южных морей им. А.О.Ковалевского (72) Э..Г.Махмутов (53) 535.24(088.8) (56) Иоффе Б.В. Рефрактометрические методы химии. Л.: Химия, 1974, с. 133-143.

Патент Великобритании

У 1129036, кл. G 01 N 21/43, 1968.. (54) РЕФРАКТОМЕТР (57) Изобретение относится к оптическим измерениям. Цель изобретенияобеспечение возможности рефрактометрических исследований многокомпонентных жидкостей и повышение точности измерений. Рефрактометр для исследования жидкостей содержит источник излучения, осветительную и наблюдательную с углоизмерительной шкалой системы, элемент ввода-вывода излучения в кювету с исследуемой жидкостью. Элемент ввода-вывода излучения

„„Я0„„1383163 А 1 выполнен в виде полого эллипсоида вращения или эллиптического цилиндра, с зеркально.отражающей внутренней поверхностью, усеченного фокальными плоскостями, перпендикулярными его большей оси, а кювета выполнена в виде полусферы или кругового полуцилиндра и центр ее (или ось цилиндра) совмещен с другим его фокусом.

Освещающее излучение фокусируется на поверхности жидкости после отражения от поверхности элемента. Состав исследуемой жидкости определяется по ее коэффициенту преломления путем измерения угла полного внутреннего отражения на границе жидкость-воздух, жидкость — пленка, пленка-воздух. В рефрактометр может быть введен плоский полупрозрачный отражатель, установленный в одном из фокусов элемента ввод-вывод излучения в плоскости, совпадающей с большей его осью, что превращает рефрактометр в интерферометр сдвига с обратнокруговым ходом лучей. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1383163

Изобретение относится к оптическому приборостроению, более конкретно к оптическим устройствам для исследования жидкостей по изменению свойств отраженного на их поверхности освещающего светового потока и измерению критического угла отражения, и может найти применение в химии, анализе загрязнений морской и пресной воды, пленок на их поверхности .и аналогичных областях.

Цель изобретения — обеспечение возможности рефрактометрических исследований многокомпонентнык жидкостей и повышение точности измерений.

На фиг. 1 представлена оптическая схема рефрактометра; на фиг. 2 — элемент вводa-вывода излучения, вариант выполнения, сплошным с полусферическими выемками; на фиг. 3 и 4 — возможное расположение жидкости и пленки на ней и ход лучей при меньшем, чем у жидкости, показателе преломления вещества пленки. 25

Рефрактометр состоит из осветительной системы 1, включающей последовательно расположенные источник 2 излучения, которым может быть лазер, конденсатор 4, диафрагму 4, зеркало

5 и объектив 6, элемент 7 ввода-вывода измерения, кюветы 8 и наблюдательной системы 9, включающий угломерную шкалу 10, зеркало 11 и окуляр 12.

Устройство работает следующим образом.

Излучение от источника 2 фокусируется в фокус (фокальную линию) элемента 7 и после ряда отражений вновь фокусируется в другом фокусе элемен40 та, совпадающем с центром кюветы 8 и поверхностью исследуемой жидкости.

В точке фокусировки лучи, падающие на поверхность жидкости под углом полного внутреннего отражения (ПВО) и большим, отражаются от ее поверхности и после ряда отражейий попадают на шкалу 10 системы 9. По измеренному углу ПВО определяют коэффи-. циент преломления жидкости. Если жидкость в кювете покрыта пленкой дру- 50 гой жидкости, то гомоцентричность лучей при ПВО нарушается. На фиг. 3 и

4 показано возможное расположение жидкости и пленки на ней и ход лучей при меньшем, чем у жидкости, показа- 55 теле преломления вещества пленки. В . этом случае на шкале 10 наблюдаются две области с разной освещенностью, 1 образованные лучами при ПВО на границе жидкость — пленка, пленка — воздух.

Величина смещения негомоцентричных лучей зависит от коэффициента преломления вещества пленки и измеримых параметров: толщины пленки, коэффициента преломления жидкости и конструктивных данных элемента 7 и наблюдательной системы 9. По величине смещения определяют коэффициент преломления пленки.

В рефрактометр может быть введен плоский полупрозрачный отражатель 13, установленный в одном из фокусов элемента ввода-вывода излучения, совпадающем с его большей осью.

На фиг. 2 показан ход лучей в рефрактометре с полупрозрачным отражателем. Такой рефрактометр является интерферометром сдвига с обратнокруговым ходом лучей. При наклоне отражателя в ".плоскости фигуры образуется интерферограмма при интерференции лучей, отраженных от поверхности жидкость-пленка и пленка-воздух, что расширяет возможности исследований и повышает точность измерений.

Преимуществом рефрактометра является расширение диапазона исследуемых сред и повышение точности измерений по счету полос на интерферограмме сдвига.

Формула изобретения

1. Рефрактометр, содержащий осветительную и наблюдательную системы, оптически связанные с элементом ввода-вывода излучения в кювету для исследуемой жидкости, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью обеспе"чения возможности рефрактометрических исследований многокомпонентных жидкостей и повышения точности измерений, элемент ввода-вывода излучения выполнен в виде полого эллипсоида вращения или эллиптического цилиндра с зеркально отражающей внутренней поверхностью, усеченного фокальными плоскостями, перпендикулярными его большей оси, а кювета выполнена в виде полусферы или кругового полуцилиндра и центр ее или ось цилиндра совмещена с другим его фокусом или фокальной линией.

2. Рефрактометр по и. 1, о т л и " ч а ю шийся тем, что в него введен плоский полупрозрачный отража- .

1383163 тель, установленный в одном из фоку- ческого цилиндра в плоскости, совпасов эллипсоида вращения или эллипти- дающей с большей его осью.

1383163

Составитель С.Голубев

Техред А.Кравчук Корректор М.Демчик

Редактор А.Ворович

Тираж 847, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1286/38

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4