Способ и устройство для измерения показателя преломления

 

1. Способ измерения показателя преломления с использованием автоматических рефракто-метров предельного угла со следящей системой, включающий регистрацию света на выхо)з,е из призмы фотоприемниками, расположенными в Г равноудаленных узловых точках, сравнение интенсивности света в 3O}ie границы светотени с днтёнсивностями света в светлой и темной зонах и определение показателя преломления при достижении фотометрического равенства по поло- ; жению фотоприемников, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности измерений показателя преломления неокрашенных и поглощающих окрашенных жидкостей и уменьшения влияния на результаты измерений загрязнения Призмы, регистрацию света проводят по П 3 узловым точкам на участке размером, меньшим диапазона рабочего перемещения границы светотени, и показатель преломления определяют при равенстве нулю численного значения второй производной функции пространственного распределения регистрируемой интенсивности. 2. Устройство для измерения показателя преломления, содержащее осветитель, двухлинзовый конденсор, измерительную призму и устройство следящего уравновешивания с распеложенными на нем фотоприемниками, включенньг ми в схему равновесного моста, отличающ е е я тем, что, с целью повышения точности измерений показателя преломления неокрашенС ® ных и поглощающих окрашенных жидкостей и т уменьшения влияния на результаты измерений загрязнения призмы, фотоприемники разделены на две группы по п фотоприемников в группе , причем фотоприемникй первой группы размещены равноудаленно в пределах участка раЗ мером, равным ширине границы светотени, умноженной на количество фотоприемников в группе, а фотоприемники второй группы со ел размещены равноудаленно в пределах участка размером, равным 20-40% диапазона перемещения границы светотени. 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) G 01 N 21/43

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2979636/18 — 25 (22) 19.06.80 (46) 23.09.83. Бюл, N 35 (72) H. П. Байдаков (71) Киевский технологический институт пищевой промышленности (53) 535.322.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 130210, кл. G 01 N 21/43, 1952.

2. Авторское свидетельство СССР N 405443, кл. G 01 N 21/43, )970 (прототип). (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ

ПРЕЛОМЛЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ измерения показателя преломления с использованием автоматических рсфракто» метров предельнОго угла со следящей системой, включающий регистрацию света на выходе из призмы фотоприемниками, расположенными в

1 равноудаленных узловых точках, сравнение интенсивности света в зоне границы светотени с интенсивностями света в светлой и темной зонах и определение показателя преломления при достижении фотометрического равенства по положению фотоприемников, о т и и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности изме- рений показателя преломления неокрашенных и поглошающих окрашенных жидкостей и умень„„SU„„1043530 A шения влияния на результаты измерений загряЗпения призмы, регистрацию света проводят по и Ъ 3 узловым точкам на участке размером, меньшим диапазона рабочего перемещения границы светотени, и показатель преломления определяют при равенстве нулю численного значения второй производной функции пространственного распределения регистрируемой интенсивности.

2. Устройство для измерения показателя преломления, содержащее осветитель, двухлинзовый конденсор, измерительную призму и устройство следящего уравновешивания с располо.» женными на нем фотоприемниками, включеннь ми в схему равновесного моста, о т л и ч а ющ е еч: я тем, что, с целью повышения точности измерений показателя преломления неокрашенных и поглощающих окрашенных жидкостей и уменьшения влияния на резудьтаты измерений загрязнения призмы. фотоприемники разделены на две группы по И фотоприемников в группе, причем фотоприемники первой группы размещены равноудаленно в пределах участка разл мером, равным ширине границь светотени, умноженной на количество фотоприемников в группе, а фотоприемники второй группы размещены равноудаленно в пределах участка размером, равным 20 — 497 диапазона перемещения границы светотени.

1043530

55

И:»оГ»1»сте»»ис относится к оптическим методам исследо»»а»»ия свойств всществ, в част. ности к измерению показате,тсй преломления жидких полупродуктов пищевого производства.

Иввсстны способ и устройство лля измерения показателя преломления, (пособ включает измерение световых потоков светлой и темной зон, а также зоны светотени. Устройство содержит осветитель, конденсор, измерительную призму и следящую систелту с рабочими и компенсационными фотоприемниками»1) .

Недостатком известшях способа и устройства является низкая точность измерения. вследствие неточности определения границ светотени и влияния неравномерности засветки.

Наиболее близкими по технической сущности к изобретению являются способ и устройство лля измерения показателя преломления.

Способ вклю ьзет регистрацию света на выходе из призмы фотоприемниками, расположенными в равноудаленных узловых точках, сравнение интенсивности света в зоне границы светотени с интенсивностями света в светлой и темной зонах и определение покатазетя пре-. ломления при достижении фотометрического равенства по положению фотоприемников, Устройство содержит осветитель, двухлинэо" вый конденсор, измерительную ттризму и устройство следящего уравновешивания с расположенными на нем фотоприемниками, включенными в схему равновесного моста, Измерение показателя преломления произво; дится при уравновешивании рабочего и комиенсашгонных световых потоков, регистрируемых соответствующими фотоприемниками (2) .

Недостатками известных способа и устройства являются низкая точность измерений, обусловленная значительным удалением друг от друга фотоприемников, что снижает точность определения границы светотени и влиянием нелинейного распределения интенсивности световых потоков на выходе из конденсатора, а также влияния на результаты измерения загрязнения призмы, приводящего к погрешности изме-рения.

1Яелью изобретения является повышение точности измерений показателя преломления неокрашенных и поглощающих окрашенных жидкостей и уменЬшени»т влияния на результаты измерений загрязнения призмы.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения показателя преломле-, ния с испс.льзованием автоматических рефрактомстров предельного угла со следящей систелтой, включающему регистрацию света на выходе из призмы фотоприемниками, расположенными в тз равноудаленньтх узловых точках, сравнение интенсивности света в зоне гранины светотени с»т»ттеттсивностями света в светлой и темной зонах, и определение показателя преломления при достижении фотометрического равенства по положению фотоприемников, регистрации» света проводят по т» >, 3 узловым точкам на участке размером, меньшим диапазона рабочего перемещения границы светотени, и показатель преломления определяют при равенстве нулю численного значения второй производной функ. ции пространственного распределения регистри1р руемой интенсивности.

Кроме того, в известном устройстве, содержа. шем осветитель, двухлинзовый конденсор, изме1нпельнуто призму и устройство следящего уравновешивания с расположенными на нем фотоприемниками, включенными в схему равновесного моста, фотоприемники разделены на две группы, по и фотоприемников в группе, причем фотоприемники первой группы размещены равноудаленно в пределах участка размером, равным ширине грацицы светотени, умноженной на количество фотоприемников в группе, а фотоприемники второй группы размещены равноудаленно в пределах участка размером, равным «0 — 40% ди назона перемещения границы светотени.

На чертеже прсдстсвлена схема предложенного устройства.

Устройство содержит осветитель 1, линзы 2 и 3 двухлинзового конденсора, измерительную призму 4, подвижный рычаг 5, указывающую стрелку 6., тягу 7, кулачок 8, толкатель 9, реверсивный двигатель 10, усилитель 11, блок 12 фотоприемников.

Устройство работает следующим образом.

Световой поток от осветителя 1 через линзы

2 и 3 конденсора и призмы 4 направляется на границу раздела стекло-жидкость. На выходе из призмы образуются световые потоки светлой и темной зон и граница раздела между ними.

В положении равновесия световые потоки, 40 регистрируемые фотоприемниками первой группы, расположенными.равноудалено в пределах участка с размером, равным ширине границы светотени, умноженной на количество фотоприемников в группе (этот участок имеет размер, ¹5 меньше рабочего перемещения границы светотени) удовлетн»ряют условию

Š— 2Рр+ F =0 (1) гдс F — световой поток, падающий на фотоС приемники светлой зоны;

F — световой поток, падающий на фотоприемник:в зоне границы светотени;

F — световой поток, падающий на фотоприемники темной зоны.

Выражение (1) описывает условие равенства

0 второй производной функции пространственного распределения регистрируемой интенсивности в зоне установки фотоприемников.

3 !043530 4 (!ри изменении показателя и тсломпсния жи - жил- позволяет осуществить автоматический поиск гракости граница светотени смспгастся относител сительно нины светотени при возможных скачкообразных равновесного положения, условие (1) нарушает- . изменениях. ся, сигнал разбаланса схсмы изме ительного р н го мос- Число фотоприемников в каждой группе мота, в который включены фотон исмники ф усили-, 5 жет составлять три и более штук, что соответст., вается усилиетелм 11 к выхо ду которого под-, вует вычислению функции второй производной ключена управляющая обмотка 10 двигателя. Ре- по трем и более точкам. версивный двигатель 10 пово ачиваст к р т кулачок 8 Проведение измерений-на малом участке с и перемещает толкатель 9, тяг .7 и ычаг у. р г 5 с размером меньшим диапазона рабочего переме установленным на нем блоком 12 фото ф приемки-. !g щения границы светотени, обеспечивает повышеков в направлении, обеспечиваю м щи выполнение ние точности измерения второй производной и условия (1). ! уменьшает влияние загрязнения призмы что уве.

1 личивает точность измерения показателя.прсломУказывающая стрелка 6 показывает положение рычага. Фотоприемники вто ой r ппы азр р ру ь раз- !5 Таким образом, предложенные способ и устмещены равноудаленно в пределах астка с р уч раз-- роиство.позволяют повысить точность иэме ений мером 20 — 40% диапазона пе еме ни ре ещения границы показателя предомления широкого класса жидкоср светотени и также включены в схему измеритель- тей и уменьши меньшить влияние загрязнения призмы ного моста. Такое расположение фотоприемников при измерениях.

ВНИИПИ Заказ 7328/46 Тираж 873 Подписное

Филиал Л!!Л "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4