Рефрактометр

 

Сеюз Советсииз

Сециалистичвсиик

Рвснублни

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ " 657324 (6l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 240576 (21) 2364134/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (Ы) M. Кл.

G N 21/46

Государственный комитет

Г(CP по иелам изобретений и открытий (53) УДК 5 3 5 . 3 2 2 . 4 (088. 8) Опубликовано 1504.79 Бюллетень ¹ 14

Дата опубликования описания 150479 (72) Авторы изобретения

M.A. Карабегов, Ю.И. Комраков, И.С. Кузнецова, М.В. Лейкин, В.И. Молочников, К.A. Мчедлишвили и В.Г. Сепишвили (71) Заявитель (54) PECPAKTOMETP

Изобретение относится к области аналитической измерительной техники и может быть применено в лабораторной и промышленной практике для измерения показателя преломления прозрачных и непрозрачных жидких сред.

Рефрактометрические методы контроля широко распространены в лабораторной практике различных отраслей промьааленности — химической, нефтепере1.абатывающей, пищевой и др.

Известен рефрактометр, содержащий прецизионное угломерное устройство, позволяющее измерять углы с погрешностью до 5, систему фотоэлектрического отсчета, которая состоит из датчика, представляющего собой фотоэлемент, перед которым установлен обтюратор, синхронный детектор, устройство кодирования угла перемещения отсчетного устройства в цифровой выход. Конструктивно система наведения и фотоэлектрическое устройство собраны на поворотном основании, жестко ® связанном приводным валом, который вращается в прецизионных подшипниках 1 1 1 .

Однако эти рефрактометры обладают

1п(экой надежностью и чувствитель- Ж ностью, что вызвано большим количеством элементов и сложностью конструкции.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является рефрактометр содержащий источник света, формирователь узкого параллельного пучка, кюветный узел, блок синхронного преобразования угловых перемещений в цифровой выход (2) .

Недостатком такого рефрактометра является низкая надежность и чувствительность измерений.

Целью изобретения является повышение надежности и чувствительности измерений.

Цель достигается тем, что в предлагаемом рефрактометре кюветный узел выполнен в виде двух одинаковых стеклянных полуцилиндров полного внутреннего отражения — неподвижного эталонного и измерительного, снабженного механизмом поворота, при этом поверхности отражения полуцилиндров установлены в одной плоскости, а под углом полного внутреннего отражения к ним установлены примыкающие к выпуклым поверхностям полуцилиндров вогнутой поверхностью, общей для обоих полуцилиндров, неподвижная ци657324,линдрическая линза и вогнутыми поверхностями два плосковогнутых зеркала, одно иэ которых закреплено неподвижно, а второе снабжено механизмом поворота.

На чертеже показана оптико-электри,ческая схема, которая содержит ис- 6 точняк света 1, конденсор 2, диафрагму 3, обтюратор 4, оптические клинья

5, 6, полупрозрачное зеркало 7, плосковогнутую цилиндрическую линзу 8, эталонный стеклянный полуцилиндр 9, Ю измерительный стеклянный полуцилиндр

10, зеркала ll, 12, линзу 13, фотоприемник 14, коромысло 15, диафрагму 16, конденсор 17, источник света 18, реверсивный счетчик импуль- 15 сов 19, усилитель 20, индикатор нуля 21, микрометрический винт 22, диск со штрихами 23, фотоприемник

24 .

Рефрактометр работает следующим образом.

Свет, излучаемый источником света 1, с помощью конденсора 2 и диафрагмы 3 формируется в узкий параллельный световой пучок, модулируется обтюратором 4, выполненным в виде цилиндра с двумя парами щелей, расположенных по высоте цилиндра и совмещенных друг относительно друга на 90. Затем пучок проходит соо ответственно один иэ оптических.

30 клиньев 5, 6 в зависимости от того, какая часть пучка перекрыта обтюратором, и полупрозрачное зеркало 7 и направляется в кюветный узел. Кюветный узел выполнен в виде двух одина- 35 ковых стеклянных полуцилиндров — неподвижного эталонного 9 и измерительного 10, вращающегося вокруг оси цилиндра. Полуцилиндры расположены таким ОбразОмр чтО светОВОЙ пучОк 40 охватывает соответствующий полуцилиндр и входит в него со стороны цилиндрической поверхности под углом, близким к критическому (стекло»дистиллат) к плоской грани, проходящей через центр цилиндра. цля сохранения параллельности светового пучка внутри полуцилиндра на входе светового пучка в полуцилиндры вплотную к последним установлена плосковогкутая цилиндрическая линза, изготовленная из того же материала, что и полуцилиндры и имеющая радиус кривизны, равный радиусу полуцилиндров.

На пути выхода светового пучка к полуцилиндрам примыкают два плосковогнутых зеркала 11 и 12, радиус кривизны которых равен радиусу кривизны полуцилиндров. Зеркала изготовлены из того же материала, что и полуцилиндр. Зеркальное покрытие нанесе- 60 но со стороны плоской поверхности.

Зеркало 12 неподвижно, а зеркало 11 вращается вокруг оси измерительного полуцилиндра. Угол поворота зеркала в два раза больше угла поворота самого полуцилиндра.

4 .На отражательную поверхность измерительного полуцилиндра помещают исследуемое вещество, а эталонного вещество, относительно которого происходит сравнение. Световой пучок, прошедший в полуцилиндр, отражается от его отражательной поверхности и попадает соответственно на одно из зеркал 11, 12, отразившись от последних вновь попадает на отражательную поверхность полуцилиндра. Вторично отразившись от отражательной поверхности полуцилиндра, световой пучок, выходящий из полуцилиндра, распространяется по тому же пути, что и входящий.

Световой пучок, вышедший из полуцилиндров, отражается от полупрозрачного зеркала 7, концентрируется линзой 13 и попадает иа фотоприемник 14. На фотоприемник попадают световые лучи поочередно в зависимости от того, какой световой пучок перекрыт обтюратором. Сигнал от фотоприемника поступает в индикатор нуля

21, нулевое значение выхода которого наблюдается только в том случае, когда световые лучи падают на отражательную грань измерительного полуцилиндра, установленного под критическим углом,.соответствующим исследуемому веществу.

Подбор критического угла для данного исследуемого вещества осуществляется поворотом измерительного полуцилиндра с помощью микрометрического винта 22, соединенного с полуцилиндром посредством коромысла 15. На микрометрическом винте жестко закреплен диск 23. На диске концентрически расположены штриховые дорожки, масштаб которых соответствует выбранной единице измерения — показатель преломления, концентрация содержания сухих веществ.

Переход с одной дорожки На дрУгую осуществляется путем изменения взаимного расположения оси диска и оптической оси вспомогательного светового канала, сформированного от источника света 18 с помощью конденсатора

17 и диафрагмы 16.

Параллельный световой пучок просвечивает соответствующую штриховую дорожку диска и направляется на фотоприемник 24, откуда сигнал, усиливаясь усилителем 20, поступает на реварсивный счетчик импульсов 19, на котором фиксируются показания при поступлении сйгнала от индикатора нуля.

Электронно-измерительная часть рефрактометра позволяет фиксировать изменение освещенности, равное 0,05%. данный рефрактометр позволяет повысить надежность измерений и чувствительность. формула изобретения

Рефрактометр, содержащий источник света, формирователь узкого параллель657324

Составитель М. Дедловский

Редактор И. Шубина Техред М.Петко Корректор О. Билак

Тираж 1089 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35 Раушская наб.с д. 485

Заказ 1783/42

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ного пучка, кюветный узел, блок синхронного детектирования и систему преобразования угловых перемещений в цифровой выход, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности и чувствительности измерений, кюветный узел выполнен в виде двух 5 одинаковых стеклянных полуцилиндров полного внутреннего отражения-неподвижного эталонного и измерительного, снабженного механизмом поворота, при этом поверхности отражения полуцилин- 1О дров установлены в одной плоскости, а под углом полного внутреннего отражения к ним установлены примыкающие к выпуклым поверхностям полуцилиидров вогнутой поверхностью, общей для обо« их полуцилиндров, неподвижная цилиндрическая линза и вогнутыми поверхНосТНМН два плосковогнутых зеркала, одно иэ которых закреплено неподвижно, а второе снабжено механизмом поворота.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Лейкин М.В., Молочников Б.И., Исхаков Б.О. Лабораторный автоматический рефрактометр Приборы и системы управления, 9 8, 1973, с. 25.

2. Х GredeI, О. Peterson ZweistrehXrefractometer Hesstechnik, 1972, 80Г, N 10, р. 279-283.