Патент ссср 161938

 

ср-г, E Й

Т. М. Алиев, В, И. Константинов, Ю. К. Саркисов, И, M. Данилевич и Э. С. Шакарян

Подписная группа М 163

АВТОМАТИЧЕСКИЙ ПРОТОЧ НЪ1Й РЕФРАКТОМЕТР

Известен автоматический проточный рефрактометр, состоящий из источника света, оптической системы, внешней и внутренней кюветы, заполненных соответственно исследуемым If эталонным продуктами, линзы, двух поворачивающих зеркал, плоскопараллельных пластин, фотосопротивления, включенного в мостовую схему, электронного усилителя и реверсивного двигателя.

Однако он требует специального моностатируюшсго и термостатирующего устройств, а также устройств для газоотделения, что опраничивает его применение в условиях промышлеш1ой эксплуатации.

В предлагаемом автоматическом проточном рефрактомстре, с целью упрощения и повышения точности термостатирования и моностатирования, вторая по ходу луча стенка эталонной кюветы снабжена сильфоном. Для устранения влияния газовых включений на точность измерения штуцер измерительной кюветы для ввода анализируемой жидкости расположен внутри сильфона, а эталонная кювета снаб?кена аксиальными каналами, располо?Кенными по Окрк жности с увелнч11вающимися к низу кюветы сечениями.

На черте?ке изображена принципиальнач схема автоматического рефрактометра, Световой поток от источника излучения 1 проходит кон.1енсаторы 2 и 8, светофильтр 4, щель 5, линзы 6 и 7, полупрозрачное зеркало 8, измерительную кювету 9. эталонную кювету 10 и попадает на зеркало 11, закрепленное в эталонной кювете. Отразившись от зеркала, световой поток втори шо преломляется, проходя эталонну10, затем измерительную кюветы в обрат loм направлении, отражается полупрозрачным зеркалом на зеркало 12 и, пройдя компенсаш1онные пласт11ны 18 и пластину 14 установки нуля, попадает на дифференциальное фотосопротивлсние 15. Две полов1шы дифференциального фотосопротивлеш1я вместе с двумя постоянными сопротивлениями образуют электрп Icский мост 16, выход которого подан на электронный усилитель 17. Последний вращает двигатель 18, кинематпческн связанный с компенсационными пластинами, указывающей стрелкой 19 и реохордом 20, служащим длч передачи показашш датчика па стандартный вторичный прибор.

Прибор работает следующим образом.

При равенстве показателей преломления растворов, находящихся в измерительной н эталонной кюветах, луч света при прохождении через обе кюветы преломления не испытывает, и световой поток осве1цает обе половины дифферс11циального фотосопротнвлення равномерно.

При этом мост сбаaa»c»poaan и сигнал на его выходе равен нулю. В с,чучае отличия показателей преломления исследуемого и эталонного растворов луч света при прохождении через обе кювсты дважды преломляется на № 161933 скошенной грани эталонной кюветы и отклоняется на угол, пропорциональный разносги показателей преломления растворов, От знака этой разности зависит направление отклонения светового луча. При этом световой поток распределяется по поверхности половин фотосопротивления так, что сопротивление одной половины уменьшается, а другой — увеличивается, что приводит к появлению напряжения разбаланса моста. Фаза этого напряжения зависит от направления отклонения луча.

Усиленный электрический сигнал разбаланса поступает на двигатель, который поворачивает указывающую стрелку, движок реохорда и компенсационную плоскопараллельную пластину, служащую элементом оптической обратной связи.

Направление вращения электродвигателя всегда такое, при котором компенсационная плоскопараллельная пластина стремится сместить луч параллельно себе в исходное положение, соответствующее балансу мостовой схемы.

Таким образом, каждому значению разности показателей преломления соответствует определенное положение компенсационной пластины, движка реохорда и указывающей стрелки.

Зеркало 21 и визир 22 служат для контроля правильности установки источника излучения. Положение I полупрозрачного зер«ала 8 — рабочее.

Поворотом полупрозрачного зеркала па 90 в положение П осуществляется контроль dà работой прибора. При этом световой поток попадает на фотосопротивление, минуя кювету, и стрелка прибора в случае исправпосги всех его элементов должна установиться на контрольную точку.

Основным узлом прибора, его чувствительным элементом, является проточная дифференциальная кювета, состоящая из измерительной и эталонной кювет, представляющих собой полые цилиндры, расположенн ые один внутри другого.

Измерительная кювета имеет прозрачное окно, установленное нормально оптической оси, Внутри кюветы протекает исследуемая жидкость. Эталонная кювета имеет прозрачное окно, расположенное наклонно к оптической оси. Во внутренней кювете за прозрачным окном перпендикулярно оптической оси крепится плоский отражатель, Кювета изготовляется из металла, а для особо агрессивных жидкостей — из фторопласта и графита, пропитанного бакелитовым лаком. Так как резкие изменения давления и температуры в кюветах существенно влияют на точность показаний прибора (1 С соответствует 5 10 . показателя преломления, а

1 кг/сл — 1 10 " показателя преломления), то, с целью быстрого и точного выравнивания давлений и температур, кюветы разделены сильфоном 28, выполненным из металла или фторопласта. При изменении давления в измерительной кювете сильфон, деформируясь, уравнивает давления в обеих кюветах.

Расчетным путем нетрудно подобрать сильфон с необходимой площадью поверхности и жесткостью для выравнивания температуры и давления жидкостей с необходимой степенью точности.

Кювета выполнена таким образом, что каждая новая порция жидкости до появления на пути луча омывает сильфон, передавая тем самым свою температуру эталонной жидкости.

Входной 24 и выходной 2б штуцеры и каналы, по которым происходит движение жидкости к полости между прозрачными окнами, расположены так, что входящий поток, ударяясь о дно сильфона, теряет газовые включения, которые по верхним каналам 2б проходят к выходному штуцеру.

Основной поток жидкости, лишенный газовых включений, протекает по нижним KdHBлам 27 в полость «ежду окнами кювет и выходит через верхний штуцер.

Для удобства обслуживания прибора в кювету встроены краны-переключатели 28, позволяющие: производить заливку эталонной жидкости в эталонную кювету через ее штуцер; производить заливку эталонной жидкости в эталонную кювету путем соединения ее с измерительной кюветой; полностью перекрывать вход и выход эталонной кюветы.

Предмет изобретения

1. Автоматический проточный рефрактометр, состоящий из цилиндрической измерительной кюветы со штуцером для ввода анализируемой жидкости, внутри которой помещена эталонная кювета, опти еской системы линз, плоскопараллельных пластин и компенсационной схемы измерения с дифференциальным фотосопротивлением в качестве фотоприемника, отл и ч а ющи и ся тем, что с целью упрощения и повышения точности термостатирования и моностатирования, вторая по ходу луча стенка эталонной кюветы снабжена сильфопом.

2. Автоматический проточный рефрактометр по п. 1, о тл и ч а и шийся тем, что с целью устранения влияния газовых включений на точность измерения, штуцср измерительной кюветы для ввода анализируемой жидкости расположен внутри сильфона, а эталонная кювета снабжена аксиальными каналами, расположенными по окружности с увеличивающимися к пизу кюветы сечениями.

Составитель Е. P. Розанцева

Редактор М. И. Бородина Техред Л. К. Ткаченко Корректор Г. И. Чугунова

Псдп, к псч. 9(X 1 — 64 г. Формат бум. 60 Х 90 ), Объем 0,35 изд. л.

Зак. 1312 8 Тираж 600 Цена 5 коп.

Ц11ИИПИ Гос>д;рствепного комитета по делам изобретений и открытий СССР й1оскна, Центр, пр. Серова, д. 4.

Типография, пр. Сапунова, 2.