Рефрактометр

 

О П И C А Н И Е (и)920478

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскни

Социвпистическии

Республик (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 25.09.80(21) 2984378/18-25 (53)M. Кл. с присоединением заявки М

С 01 N 21/41

Гааудаастааииыб комитет

CCCP ав дваам иаа4ретаиий и открктий (23) Приоритет (53) УДК 535,242 (088.8) Опубликовано 15.04.82. Бюллетень .йа 14

Дата опубликования описания 15.04.82

С.А. Хуршудян, И.А. Карабегов, Ю.И. Комр

К.В. Кантере и Г.Г. Погосов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) РЕФРАКТОМЕТР

Изобретение относится к рефрактометрии, а именно к дифференциальным рефрактометрам и может быть использовано для контроля технологических процессов в нефтеперерабатывающей, химической, пищевой, биомедицинской и др. отраслях промышленности.

Известен рефрактометр, содержащий источник излучения, оптическую систему, дифференциальную кювету и двух"

l0 элементный фотоприемник (1) .

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является рефрактометр, содержащий источник излучения, оптическую систему, дифференциальную кювету, двухэлементный фотоприемник, установленный на платформе, кинематически соединенной с реверсивным двигателем, который также соединен с регистрирующим усилителем (2l

Недостаток известного устройства - ограниченная точность, обусловленная зависимостью показаний от оп2 тической плотности анализируемой жид-: кости.

Йель изобретения - повышение точности., Указанная цель достигается тем, что рефрактометр, содержащий источник излучения, оптическую систему, дифференциальную кювету, двухэлементный фотоприемник, установленный на платформе, кинематически соединенный.с реверсивным двигателем,который также соединен с регистрирующим устройством, и электрически соединенный с дифференциальным усилителем, введены сумматор,, устройство сравнения, источник эталонного напряжения и фотометр, фотоприемники которого установлены на платформе, а выход соединен с одним входом устройства сравнения, другой вход которого соединен с источником опорного напряжения, а его выход и выход дифференциального усилителя соединены ь и> =кфрРр а4П, 3 .92047 со входами сумматора, выход которого соединен.с реверсивным двигателем.

На фиг.1 показано расположение фотоприемников рефрактометра и фото метра, на фиг. 2 - структурная схема устройства, Устройство содержит фоточувствительные ячейки 1 и 2 двухэлементного фотоприемника, фоточувствительные ячейки 3 и 4 измерительного канала 10 и фоточувствительную ячейку 5 опорного канала фотометра. Все фоточувствительные ячейки 1-5 объединены в фотоприемном устройстве 6, Устройство также содержит источник 15 излучения 7, оптическую систему 8, дифференциальную кювету 9, платформу 10, световод 11 опорного канала фотометра, дифференциальный усилитель 12, фотометр, состоящий из 2о сумматора l3 и делительного устрой- ства 14, выход которого соединен с одним входом устройства сравнения

15, другой вход которого соединен с источником опорного напряжения 16. 25

Выходы, дифференциального усилителя

12 и устройства сравнения l5 соединены со входами сумматора 17, выход которого соединен .с реверсивным двигателем 18, который кинематически 3о соединен с регистрирующим устройством l9 и с платформой 10, на которой ,установлено фотоприемное устройство 6.

8 4 ность измеряемой жидкости не изменилась относительно своего начального значения, сигнал с дифференциального усилителя l2 проходит через сумматор

17 без изменения и поступает на реверсивный двигатель 18, который, отрабатывая сигнал разности показателей преломления, смещает платформу 10, на которой закреплено фотоприемное устройство 6, на величину, равную смещению светового потока на поверхности фотоприемника 6.

Таким образом сигналы с фоточувствительных элементов 1 и 2 выравниваются и на выходе дифференциального усилителя отсутствует электрический. сигнал и двигатель 18 прекращает работу.

Регистрация измеряемого сигнала осуществляется устройством 19, связанным с вращением двигателя относительно нулевой точки.

В начальных условиях при градуировке рефрактометра оптические плотности сравнительной и измеряемой жидкостей равны. В процессе работы может меняться как оптическая плотность измеряемой жидкости,так и световой поток источника излучения 7, что вызывает появление погрешности, значение которой определяется выражением

Устройство работает следующим образомм.

Световой поток от источника излучения 7 оптическим устройством 8 направляется на дифференциальную кювету 9, полости которой заполнены сравнительной и измеряемой жидкостями с показателями преломления и и и, соответственно.

Отклонение светового потока на выходе дифференциальной кюветы 9 пропорционально разности показателей преломления сравнительной и из" меряемой жидкостей и приводит к его смещению на поверхности пятиэлементного фотоприемного устройства 6. фоточувствительные элементы 1 и 2 фотоприемного устройства 6 подключены к входу дифференциального усилителя l2, на выходе которого формируется сй -нал, пропорциональный измеряемой разнице показателей преломления жидкостей. Этот сигнал .поступает на сумматор l7. Если оптическая плот35

cL фо ао лй коэффициент пропорциональности", преломляющий угол кюветы, световой поток источника излучения; полуширина светового пучка; измерение оптической плотности измеряемой жидкости относительно сравнительной.

Фоточувствительные элементы 3 и

4 фотоприемного устройства 6 подключены к входам сумматора 13 выходной сигнал с которого пропорциона-, лен световому потоку, падающему на фотоприемник 6, и не зависит от сме50 щения светового пучка на поверхности фотоприемного устройства. Выходной сигнал с сумматора 13 поступает на делительное устройство 14, где делится на сигнал, пропорциональный

S5 световому потоку ФО, фиксируемый элементом 5 фотоприемного устройства

6. Таким образЬм выходной сигнал с делительного устройства 14 (фотомет5 9204 ра) не зависит от изменения светового потока источника излучения 7.

Электрический сигнал, пропорциональный изменению оптической плотности измеряемой жидкости, уравновешивается сигналом Е источника эта" лонного напряжения 16 в устройстве сравнения 15, Электрический сигнал Еа пропорционален начальной оптической плотности измеряемой жидкости. Кор- 10 ректирующий сигнал поступает на второй вход сумматора, 17, что позволяет на выходе сумматора получить сигнал, пропорциональный разности коэффициента преломления измеряемой 1S и сравнительной жидкости, и инвариантный к изменениям оптической плот-. ности измеряемой жидкости и светового потока источника излучения.

Предлагаемое изобретение позволя- рв ет увеличить точность измерений, расширяет диапазон, допустимых колебаний оптической плотности измеряемой жидкости и светового потока источника излучения, раеширяет область приме- И нения промышленного рефрактометра непрерывного действия, формула изобретения

Рефрактометр, содержащий источник излучения, оптическую систему, Зв

78 6 дифференциальную кювету, двухэле" ментный фотоприемник, установленный на платформе, кинематически соединенной с реверсивным двигателем, который также соединен с регистрирующим устройством, и электрически соединенный с дифференциальным усилителем, отличающийся . тем, что, с целью повышения точности, в него введены сумматор, устройство сравнения, источник опорного напряжения и фотометр, фотоприемники которого установлены на платформе; а выход фотометра,соединен с одним входом устройства сравнения, другой вход которого соединен с источником опорного напряжения, выход устройства сравнения и дифференциального усилителя соединены со входами сумматора, выход:которого соединен с реверсивным двигателем .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Н 124167, кл. 6 .01 N 21/46 . 1959.

2. Патент США и 3680963, кл. G 01 N 21/42, опублик. 1972 (прототип) . 920478 .Составитель А. Чурбаков

Редактор Н. Горват Техред Л. Пекарь Корректор »0. Макаренко

Заказ 2325/44 Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

»13035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул. Проектная,4