Портативный рефрактометр

 

Сущность изобретения; между измерительной призмой и диафрагмой установлены последовательно два клина из стекла с показателем преломления nic, каждый из которых имеет угол при вершине $ (nk- -1)1, где а - угол поля зрения. Клинья закреплены в оправах с упорами, соединенными с кольцами с фиксаторами и установлены в корпусе рефрактометра так, что их вершины находятся на линии, совпадающей с плоскостью падения лучей на границу раздела исследуемой среды с измерительной призмой с возможностью периодического разворота каждого из клиньев на 180°. Зил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

» ЫЛ» 1783388 А1 (51) 5 G 0 1 N 2 1 /43

ГОсудАРстВеннОе пАтентнОе

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ .СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 .: ..:.:.: 2 (21) 4915118/25 .. ны последовательно два клина из стекла с (22) 28.02.91 .. " показателем йреломления щ, каждый из ка(46) 23,12.92. Бюл. М 47: -, торых имеет угол при вершине О= o 2 1(пк(71) Центральное конструкторское бюро — 1), где cr —. угол поля зрения. Клинья

"Фотон" .. -: .. закреплены в оправах с упорами, соеди(72) А;И,Пеньковский и H.À.Ïåòðàíîâñêèé ненными с кольцами с фиксаторами и ус-.. (56)Иоффе Б.B. Рефрактометрическиемето- ..тановлены. в корпусе рефрактометра так. ды химии. Л.: Химия, 1983; с.155-156. :что их вершины находятся на линии, сов. Авторское свидетельство СССР падающей с плоскостью падения лучей на

N 868495, кл. 6 01 N 21/43, 1981,:, границу раздела исследуемой среды с измерительной призмой с возможностью перио(54) ПОРТАТИВНЫЙ РЕФРАКТОМЕТР. дического разворота каждого из клиньев на (57) Сущность изобретения; между измери-. 180О. 3 ил, тельной призмой и диафрагмой установлеИзобретение относится к оптическому ветствует предельному углу, и по шкале опприборостроению, а конкретнее- к большо-. ределяют измеренную величину показателя Я му.классу рефрактометрических приборов, . преломления йсследуемой среды. широко используемых для анализа состава, . . Большинство таких приборов и, в частконцентрации и состояния различных ве- ности,рефрактометр.ИРФ-454ймвютвысоществ.. .. . - .: .. кую точность измерений (Лno 1 10 ) и

Среди известных рефрактометров наи- большойдиапазон измерения(от1,2до1,7).

: большее распространение получили про-. Однако подвижная шкала с зеркалом и при. стые визуальные рефрактометры типа Аббе, водом, а также дополйительный канал подлабораторный рефрактометр ИРФ-454, ко- светки шкалы не позволяют достигать торый содержит измерительную призму из миниатюризации, т.е. портативности этих прозрачного материала с известным пока-:рефрактометров, необходимой для зкс- зэтелем преломления, осветительную . прессного анализа веществ в полевых успризму, между которыми находится йссле- . ловиях; дуемая среда, подвижное зеркало. диаф- Наиболее близким к изобретению являрагму, компенсатор дисперсии в виде двух ется рефрэктометр портативный ИРФ-460. призм Амичи с приводами, обьектив, по- Рефрактометр ИРФ-460 содержит издвижную шкалу, связанную с зеркалом, оку- мерительную призму из прозрачного мателяр, а также специальный оптический канал риала(из стекла К8) с известным показателем с зеркалом для подсветки подвижной шка- преломления, осветительную призму, лы. Процесс измерения состоит в том, что, между которыми находится исследуемая наблюдая в ок /ляр, совмещают с riepexpe- среда, и установленные последовательно стием границу свега и тени, которая сооТ- диафрагму, компенсатор дисперсии в виде

1783388 призмы Амичи, составной объектив, шкалу мещаться вдоль оптической оси для диопт-. и окуляр. Призма Амичи установлена с воз- рийной наводки. Между измерительной можностью разворота ее вокруг оптической призмой 1 и диафрагмой 4 установлены последовательно два клина 12 и 13 иэ стекла

Основным недостатком рефрактометра 5 с показателем преломления п, каждый иэ . ИРФ-460 является узкий диапазон измере-. которых имеет угол при вершине О= 02, (п ния показателя преломления. . -1) ", где .о - угол поля зрения; который заЦелью изобретения является расшире- висит от фокусного расстояния объектива 6 ние диапазона измерений показателя пре- и размера шкалы 7. ломления портативных рефрактометров (в 10 Клинья 12, 13 закреплены в оправах 14, трйраза), . -:..... 15 с поводками 16, 17, которые вставлены в

Поставленная цель достигается тем, что . пазы корпуса 9 и соединены с кольцами 18, в рефрактометре, содержащем осветитель- . 19 с фиксаторами 20,21; Клинья 12; 13 устаную призму и измерительную призму из —. новлены в корпусе рефрактометра 9 так, что прозрачного материала с известным пока- 15 их вершины находятся нэ линии, совпадаюэателем преломления, установленные с за- . щей с плоскостью падения лучей на границу зором для исследуемой среды, оптически . раздела исследуемой среды 3 с измерительсвяэанные с призмами и расположенные ной призмой 1. Пазы в корпусе 9 и фиксатопоследовательно диафрагму, компенсатор ры 20,:21 позволяют разворачивать каждый о .дисйерсии,объектив, шкалуиокуляр, между 20 из клиньев в своей плоскости" на 180 . Для измерительной призмой и диафрагмой уста- определения положения каждого из клиньновлены последовательно. два клина из . ев на корпусе 9 рефрактометра и на кольцах . стекла с показателем преломления nj, 18. 19 нанесены метки. Для измерения дискаждыйсуглом привершине0= о2 (пк-1),: персии показателя преломления на кольце гдето —.угол. поля зрения, клинья закреплены 25 10 привода призмы Амичи нанесена шкала, в оправах с упорами, соединень1 с кольцами . а на корпусе 9 имеется риска. Шкала 7. сос фиксаторами и установлены с возможно- стоит из трех частей (фиг.3), помеченных . стью разворота каждого на 180 в корпусе: такими же метками, как на кольцах 18, 19 и рефрактометра так, что их вершины нахо-. на.корпусе 9. Участок шкалы 22 с одной .: . дятся на линии, перпендикулярной оптиче- 30 меткой соответствует диапазону измере-. скай оси рефрактометра и совпадающей с ния от 1,33 до 1,38, участок.23 с двумя метплоскостью, перпендикулярной рабочей по- . ками — от 1,375 от 1,45, а участок 24 с тремя . верхности измерительной призмы.:. метками —. от 1,445 до 1,51, Портативный

Йа фиг,1 показан один из возможных рефрактометр снабжен заслонкой 25, ковэриантов структурной схемы рефрактомет- .35 торая, например, с помощью шарнира по ра; на фиг.2 — сечение рефрактометра впло- зволяет закрывать то.входную грань скос и одного из клиньев; на фиг.3 — осветительной призмы 2, то входную грань сечение рефрактометрэ в плоскости сетки. измерительной призмы 1.

Рефрактометр портативный содержит . Портативный рефрактометр работает измерительную призму 1 иэ прозрачного 40 следующим образом. материала с известным показателем пре- . Естественныйсветилисветотискусстломления, например из стекла ТФ4 с по - венногоисточникэ проходитосветительную

=.1,7398, осветительную призму 2 из любого призму 2(фиг.1) и в виде рассеянного пучка прозрачного материала; между которыми падает на границу раздела исследуемой находится исследуемая среда 3 с искомым 45 среды 3 с рабочей поверхностью иэмерипо аэателем преломления пх. Далее уста-" тельной призмы 1 и преломляется. При этом новлены последовательно диафрагма 4, . образуются лучи с разной интенсивностью компенсатор 5 дисперсии, например приз- по обе стороны границы их раздела, местома Амичи, объектив 6, шкала 7 и окуляр 8.. положениекоторойзависитотсоотношения

ГРань осветительной пРизмы 2, сопРика- 0; показателей пРеломлениЯ пх/пп. Далее свет сающэяся с исследуемой средой 3, выпол- : проходит клинья l2; 13, диафрагму 4, комнена матовой. Компенсатор 5 закреплен в . " пенсатор дисперсии, и объективом 6 граниоправе, установлен в корпусе 9 рефракто- ца раздела света и тени проектируется в метра с возможностью поворота вокруг on- плоскость шкалы 7, которая рассматрива тической оси и соединен с кольцом 10 с 55 ется оператором с помощью окуляра 8, помощью поводка 11. Шкала с нанесенны- При этом, если, например, показатель преми значениями показателя преломления по ломления исследуемой среды находится в установлена в фокусе объектива 6, Окуляр 8 пределахот1,375до 1,45. а вершины клиньо закреплен на основе, которая может пере- ев 12, 13 развернуты на 180 относительно

1783388. другдруга, как показано на фиг.1, то в сост- . ле зрения на заранее известную угловую ветствии с метками, пользуясь средним уча- величину, равную угловому полю рефрактостком 23 шкалы 7, оператор считывает метра в одну и другую стороны, что обеспезначения показателя преломления, соответ- чивает расширейие диапазона измерения ствующего положению границы света и те- 5 по крайней мере в три раза по сравнению с

: ни относительно данного участка шкалы 7. другими рефрактометрами с неподвижной

Перед считыванйем искомого показателя шкалой. преломления исследуемой среды при необ-: - . Оптические клинья позволяютосущестходимости с помощью кольца 10 оператор" влять простое переключение поддиапазо- . доворачивает компенсатор дисперсии 5 до 10 нов беэ потери точности измерения: (1-2)х

-4 положения, при котором граница света и х10 . тени не имеет окраски. Если, например, при:, Это объясняется тем, что клинья периотом же положении клиньев 12,13, как пока-: . дически разворачиваются вокруг оптиче- зано на фиг.1, показатель преломленйя сре- ской оси íà t80 и вершины клиньев до и ды 3 меньше 1,375,.то наблюдаемое в окуляр 15 после разворота находятся на прямой, пер8 поле шкалы 7-ярко освещено, что свйде- ." пендикулярной оптической оси и совпадаютельствует о том, что один из клиньев 12, 13 щей с плоскостью, перпендикулярной следует повернуть на 180 так, чтобй метки "рабочей поверхности измерительной призна кольцах 18, 19 с меткой на корпусе 9: мы, а траектории отклонения лучей клиньясоответствовалиметкамучастка22шкалы7; 20 ми 12, 13 находятся в окрестностях

: а далее проделать те же действия, которые .: экстремумов синусоид, где неточности угописаны выше. Если при том же положении: лов поворота мало сказываются на величиклиньев 12, 13, как показано на фиг 1, пока- ..не отклонения лучей в плоскости падения, затель преломления среды 3 больше 1,45,то т.е. вдоль упомянутой прямой; наблюдаемое в окуляр 8 поле шкалы 7 будет 25 серым (слабо освещенным), что говорит о . Ф о р мула из.обретен и я том,что один изддиньев 12, 13 следует по- " . Портативный рефрактометр, содержавернуть на 180 так,чтобы метки на.кольцах: щий осветительную призму и измеритель18, 19 с метками на корпусе 9 соответство- ную призму из прозрачного материала с

:- вали меткам участка 24 шкалы 7. На практи- 30 известным показателем преломления, уста- ке,- как правило; предварительно известен . новленные с зазором для исследуемой среожидаемый предел измерения показателя: ды и ойтическй связанные с призмами и преломления исследуемой среды 3. В этом расположенные последовательно диафрагслучае перед измерениями оператор уста- му, компенсатор дисперсии, объектив, шканавливает кольца 18, 19 в такое положение; 35. лу и окуляр, а т л и ч а ю шийся тем, что, с при котором сочетание меток на них и на: . целью расширения диапазона измерений корпусе 9 соответствует меткам необходи- - показателя преломления, между йзмеримого участка шкалы 7. Если среда 3 темная:,: тельной призмой и диафрагмой "установлеилй рассеивает свет (патока,.сметана, мас- ны последовательно два клина иэ стекла с ло, томатная паста), то перед работой с ре- 40. показателем преломления ni<, каждый с угфрактометром заслонку 25 переводят в ломпри вершинед=ч2 (п -1), где о - угол

-1 -1 положение, при котором открйвается вход-: поля зрения, клинья закрепленьгв ойравках.* ная грань измерительной призмы 1, а вход-: .с поводками,. соединенными с кольцами и ная грань осветительной призмы: фиксаторами, и установлены с возможнозакрывается. В этом режиме работы, назы- 45 стью разворота каждого на 180 в корпусе ваемом "работа вотраженном свете",меня- рефрактометра так, что их вершины нахоются местами светлые. и темные участки дятся на линии, перпендикулярной оптиченаблюдаемой границы света и тени, . ской оси рефрактометра и совпадающей с

Наличие в рефрактометре двух клиньев плоскостью, перпендикулярной рабочей по12, t3 позволяет скачками переключать по-. 50 верхности измерительной призмы.

1783388

Составитель A. г1еньковский

Техред М.Моргентал, Корректор О. Юрковецкая

Редактор Г. Бельская

Заказ 4510 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101