Оптический измеритель

 

Изобретение относится к области лабораторного оборудования для изуче . ния физических и химических свойств веществ, в частности керамики. Цельповьшение точности измерений оптического измерителя, содержащего источник света, кювету и фотоэлемент. Цель достигается за счет изготовления корпуса кюветы 1 в виде трубы, внутри которой сделана многозаходная винтовая вентиляционная канавка 3 и упоры, а снаружи смонтирован нагревательный элемент 2, Оптические окна кюветы выполнены в виде световодов 5,6, боковые поверхности которых металлизированы , а концы выполнены в виде концентраторов 8,9, причем-концентратор, обращенный к источнику света, имеет сферическую поверхность. 1 ил. л $fi w ( f 00 со 00 -jr iff

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ц11 4 С 01 N 21/03

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4125404/31-25 (22) 30.06.86 (46) 07.07.88. Бюл. У 25 (71) Ростовский инженерно-строительный институт (72) Е.С.Андрущенко, В.Г.Ахтырский и.В.Т.Мальцев (53) 535 ° 242(088.8) ! (56) Кустанович И.М. Спектральный анализ. — М.: Высшая школа, 1967, с. 92.

Авторское свидетельство СССР

У 223444, кл. G 02 В 5/14, 1966. (54) ОПТИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к области лабораторного оборудования для изуче„„SU„„3408 13 А1 ния физических и химических свойств веществ, в частности керамики. Цель— повышение точности измерений оптического измерителя, содержащего источник света, кювету и фотоэлемент. Цель достигается эа счет изготовления корпуса кюветы 1 в виде трубы, внутри которой сделана многозаходная винтовая вентиляционная канавка 3 и упоры, а снаружи смонтирован нагревательный элемент 2. Оптические окна кюветы выполнены в виде световодов 5,6, боковые поверхности которых металлизированы, а концы выполнены в виде концентраторов 8,9, причем. концентратор, обращенный к источнику света, имеет сферическую поверхность. 1 ил.

1408313

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и может быть ис пользовано при изучении физических и химических свойств веществ в част- .

5 ности керамики.

Целью изобретения является повыше ние точности измерений.

На чертеже изображен оптический измеритель, общий вид в разрезе.

Оптический измеритель представляет собой керамическую кювету 1 цилиндрической формы. Снаружи на кювете смонтирован нагреватель 2. На внутренней поверхности кюветы 1 выполнены винтовые канавки 3, расположенные равномерно по периметру, а в средней части кюветы 1 выполнены упоры 4 световода 5. По одной оси со световодом.5 установлен световод 6 с 20 зазором для помещения в нем образца

7, Наружные концы световодов 5 и 6 выполнены в виде концентраторов соответственно 8 и 9. Со стороны концентратора 8 установлен источник 10 све- 25 та, а торец 11 этого концентратора имеет сферическую форму. На конце концентратора 8 установлен фотоэлемент 12. Боковые поверхности световодов 5 и 6 металлизированы. 30

Измеритель работает следующим образом.

В исходном состоянии образец 7, изготовленный в виде таблетки, пере крывает световой поток от источника 10 света через световоды 5 и 6 к фо35

| тоэлементу 12.

При нагревании образца 7 с помощью, нагревательного элемента 2 происходит его размягчение и усадка (спека- 40 ние), сопровождающиеся выделением летучих продуктов реакции.

По мере спекания часть светового потока от источника 10 света, пропорциональная усадке.образца 7, проходит через световод 6, зазор между корпусом кюветы 1 и образцом 7, световод 5 и попадает на фотоэлемент 12, вызывая соответствующее изменение фототока.

Летучие продукты выделения удаля" ются по винтовым канавкам 3, причем, если эти продукты легче воздуха (например, фториды), удаление идет вверх, если они тяжелее воздуха (например, бромиды), удаление идет вниз.

Так как канавка 3 имеет несколько заходов, то удаление летучих продуктов происходит равномерно по периметру кюветы. Металлическое покрытие боковых поверхностей световодов 5 и 6, выполненное методом плазменного напыления, эффективно предотвращает боковую подсветку световодов от внешнего освещения и освещения элементами наг" ревателя 2. Винтовая форма канавки 3 предотвращает засветку торцов световодов через эти канавки в зоне образца.

Концентратор 8 выполняет роль оптической системы, согласующей диаметр световода 5 с величиной приемного окна фотоэлемента 12, а концент" ратор 9, имеющий сферическую поверхность 11, является эквивалентом оптической системы, согласующей световод

6 с источником 10 света.

Расстояние между световодом 5 и поверхностью образца 7 выбирается порядка 0,1 толщины образца. В этом случае толщина поглощающего слоя Х мала, а коэффициент поглощения света материалом световода не зависит от концентрации выделений и имеет постоянную величину в широком диапазоне температур.

Это снижает потери светового потока в поглощающем слое.

Вследствие малой величины указанного зазора градиент температуры в нем мал, поэтому интенсивность конденсационных процессов также мала.

Изготовление корпуса кюветы из керамики с винтовой вентиляционной канавкой позволяет вывести летучие продукты выделений из измерительной зоны. Форма канавки предотвращает засветку торцов световодов от внешних источников света в зоне образца, повышая точность измерений.

Такой способ вентиляции позволяет испольэовать корпус кюветы как элемент конструкции нагревателя, устраняя дополнительный тепловой экран между печью и образцом. Непрозрачный материал кюветы уменьшает подсветку световодов в зоне образца от элементов печи.

Конструкция кюветы не предъявляет высоких требований к герметизации оптических окон и допускает использование для них материала с коэффициентом термического расширения (к.т.р.), отличающимся от к.т.р. керамики. Это позволяет выполнить оптические окна в виде световодов, боковые поверхности которых дополни1408313 тельно защищены от подсветки слоем металла, а концы световодов в виде концентраторов выполняют функции Согласующих оптических систем.

Формула изобретения

Составитель И.Ильин

Техред М.Дндык

Редактор И.Николайчук

КорректорЛ. Пилипенко

Заказ 3304/46 Тйраж 847 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Оптический измеритель, содержащий источник света, оптические систе- 10 ми для формирования излучения, световод, кювету с устройством для нагревания и фотоэлемент, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повыше-ния точности измерений, оптический измеритель дополнительно содержит второй световод, расположенный соосно с первым и с зазором между ними в центральной части кюветы, кювета выполнена из керамики с винтовыми канавками на внутренней поверхности, расположенными равномерно по периметру, с упором дпя первого световода, внешние боковые поверхности световодов металлизированы, их наружные кон-: цы выполнены в виде концентраторов оптического излучения, при этом торец концентратора, обращенный к источнцку света, выполнен сферическим.