Автоматический рефрактометр
Изобретение относится к измерительной технике. Автоматический рефрактометр содержит источник света, формирующую линзу и измерительную призму. В рефрактометр введен узел, состоящий из концентрирующей линзы и рассеивающего матового стекла и преобразующий отраженный модулированный световой поток, при этом концентрирующая линза предназначена для сбора отраженного модулированного светового потока на рассеивающее матовое стекло, и в рефрактометре предусмотрен фотодиод, воспринимающий яркость свечения матового стекла. Технический результат - повышение точности измерений и надежности работы рефрактометра. 1 ил.
Изобретение относится к промышленным оптическим приборам, а именно автоматическим рефрактометрам, которые работают на принципе изменения угла полного внутреннего отражения на границе контакта двух сред в зависимости от изменения их оптической плотности, и используется для определения концентрации растворов в пищевых продуктах.
Известен автоматический рефрактометр типа А1-ЕД2Р системы ГСП, работающий на принципе следования за границей светотени в модулированном световом потоке (1).
Недостатком указанного типа рефрактометра является наличие в нем кинематических узлов, что приводит к значительным габаритам прибора и снижает его эксплуатационные качества.
Наиболее близким решением является рефрактометр типа UR/1-W-AL, выпущенный предприятием "Maselli Misure" Parma-via Bruni 3.
В этих рефрактометрах преобразование отраженного модулированного светового потока в электрический сигнал осуществляется плоскими кремниевыми фотовентилями, на которые проецируется названный световой поток.
Недостатками этого типа рефрактометров являются недостатки кремниевых фотовентилей, а именно:
1. Чувствительность к изменению температуры.
2. Неоднородность характеристики по площади.
3. Изменение характеристики в течение времени.
4. Потребность в значительной мощности источника света.
Все вышеперечисленные недостатки приводят к нестабильности показаний прибора.
Целью настоящего изобретения является устранение указанного недостатка за счет введения в прибор узла, состоящего из концентрирующей линзы и рассеивающего матового стекла, который преобразует отраженный модулированный световой поток в источник света с модулированной яркостью.
На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого рефрактометра.
Схема рефрактометра состоит из источника света - светодиод 1, линзы 2, формирующей падающий световой поток, измерительной призмы 3, контактирующей с измеряемой средой 4, концентрирующей линзы 5, рассеивающего матового стекла 6, фотодиода 7 и электронного усилителя 8.
Рефрактометр работает следующим образом. Падающий световой поток от источника света 1 формируется линзой 2 и направляется на измерительную призму 3, которая контактирует с измеряемой средой 4. На границе контакта измерительной призмы 3 с измеряемой средой 4 падающий световой поток частично поглощается измеряемой средой 4, а частично претерпевает полное внутреннее отражение. В зависимости от концентрации растворенных веществ в измеряемой среде 4 изменяется ее оптическая плотность, что приводит к изменению угла полного внутреннего отражения, а это обеспечивает модулирование отраженного светового потока, то есть изменяется его площадь, а соответственно количество отраженного света.
Отраженный модулированный световой поток концентрирующей линзой 5 собирается на рассеивающее матовое стекло 6, вызывая его свечение.
Таким образом, матовое стекло 6, становится источником света с модулированной яркостью. Яркость свечения матового стекла 6 воспринимается фотодиодом 7 и преобразуется в электрический ток, который поступает в электронный усилитель 8. На выходе электронного усилителя появляется электрический сигнал, который подается на вторичные приборы и в схемы автоматического управления. Таким образом, преобразование модулированного светового потока в источник света с модулированной яркостью дало возможность применять в рефрактометре высокоточные фотоэлектрические приборы, что значительно повысило его точность и надежность работы.
Источник информации
1. Пронько В.В. “Технологические измерения и КИП в пищевой промышленности”. - Москва: ВО Агропромиздат”, 1990, стр. 229.
Автоматический рефрактометр, содержащий источник света, формирующую линзу и измерительную призму, отличающийся тем, что в рефрактометр введен узел, состоящий из концентрирующей линзы и рассеивающего матового стекла и преобразующий отраженный модулированный световой поток, при этом концентрирующая линза предназначена для сбора отраженного модулированного светового потока на рассеивающее матовое стекло и в рефрактометре предусмотрен фотодиод, воспринимающий яркость свечения матового стекла.
