Рефрактометр

 

РЕФРАКТОМЕТР, -содержагаий источник света и последовательно расположенн 1е по хоДУ излучения коллиматор, дифференциальную кювету , два фотоприемника и Измерительную электронную схему, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и расширения диапазона измерений, в него дополнительно введены призма Дове и модулятор в виде вращающегося цилиндра с вертикальными прорезями. ,причём призма Дове располохсена междуДифференциальной кюветой и фотоприемниками так, что перекрывает световой пучок на половину по вертикали , фохоприемники расположены внутри модулятора, непосредственно друг ПОД другом по вертикали и смещены.по горизонтали симметрично относительно оптической оси на расстояние, равное половине ширины апертуры фотоприемника, измерительная электронная схема содержит два канала, каждый из которых включает усилитель, вход которого связан с одним из фотоприемников, и компаратор , вход которого связан с выхоо S дом усилителя, триггер, электронный ключ, генератор счетных импуЛьсов О) и счетчик, причем каждый из входов триггера подключен к выходу одного из компараторов, выход триггера соединен с управляющим входом электронного ключа, вход электронного ключа соединен с выходом генератора счетных шотульсов, а выход электронного ключа соединен с входом счетчика. о:

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

g(g) G 01 N 21/41

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АЗТОРСНОЬЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУ прйчем призма Дове расположена между дифференциальной кюветой и фотоприемниками так, что перекрывает световой пучок на половину по вертикали, фотоприемники расположены внутри модулятора, непосредственно друг под другом по вертикали и смещенй.по горизонтали симметрич. но относительно оптической оси на расстояние, равное половине ширины апертуры фотоприемника, измерительная электронная схема содержит два канала, каждый иэ которых включает усилитель, вход которого связан с одним из фотоприемников, и компаратор, вход которого связан с выходом усилителя, триггер, электронный ключ, генератор счетных импульсов и счетчик, причем кахсцый из входов триггера подключен к выходу одного из компараторов, выход триггера соединен с управляющим входом электронного ключа, вход электронного ключа соединен с выходом генератора счетных импульсов, а выход электронного ключа соединен с входом счетчика.

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3485911/18-25 (22) 26.08.82 (46) 15.12.83..Бюл. Р 46 (72) И.A. Карабегов, ЮИ. Комраков, С.A. Хуршудян, Г.Г. Погосов, K.Â. Кантере и И.С. Кузнецова (71) Тбилисское научно-производственное объединение "Аналитприбор" (53) 535. 24 (088. 8), (56). 1. Патент Великобритании

Р 1545698, кл. G 01 М 21/41, опублик. 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 699403, кл. G 01 и 21/41, 1979

-(прототип). (54) (57) РЕФРАКТОМЕТР, содержащий источник света и последовательно расположеннйе по. ходу излучения коллиматор, дифференциальную кювету, два фотоприемника и измерительную электронную схему, о т л ичающий с я тем, что, с целью повышения чувствительности и расширения диапазона измерений, в него дополнительно введены призма Дове и модулятор в виде вращающегося цилиндра с вертикальными прорезями, „SU.„ 1005 А

1061005

Изобретение относится к рефрактометрическому анализу жидких сред, а именно к дифференциальным рефрактометрам, и может быть .использовано в химической, нефтеперерабатывающей, Фармакологической, пищевой и др. отраслях промышленности.

Известен рефрактометр, содержащий источник света, измерительную ячейку, фотоприемное и измерительное устройства. ИЗмерительная ячейка содержит скрученную проволоку, создающую спиральный поток.испытываемого образца. Это обеспечивает сведение к минимуму температурной погрешности (13. 15

Однако данное устройство не обеспечивает высокую точность и стабильность.

Кроме того, имеет место абсорбци-, онная погрешность, возникающая при Я1 измерении поглощения измеряемой жидкости в процессе измерения, 1 перераспределение освещенности в сечении светового пучка, например,: из-за смещения или провисания нити источника излучения, приводит к погрешности измерения и т.д.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является рефрактометр, содержащий источник 30 света и последовательно расположенные по ходу излучения коллиматор, дифференциальную кювету, два фотоприемника и измерительную электронную схему. Для преобразования смеще ния луча во временной импульс используется анализатор поля зрения, выполненный в виде растра, составлен» ного из двух идентичных частей, симметрично смещенных в разные стороны относительно оптической оси системы, между ними установлен экраг со щелью в центре 2 3.

Недостатком известного устройства является низкая разрешающая способность в связи с применением растра в измерительном тракте,.

Цель изобретения — повьлаение чувствительности и расширение диапазона измерения.

Поставленная цель достигается тем, что рефрактометр, содержащий источник света и последовательно расположенные по ходу излучения коллиматор, дифференциальную кювету, два фотоприемника и измерительную 55 электронную схему, дополнительно введены призма Дозе и модулятор в виде вращающегося цилиндра с вертикальными прорезями, причем призма дове расположена между дифференци" 6О альной кюветой и фотоприемниками так, что перекрывает световой пучок на половину по вертикали, фотопри,емники расположены внутри модулятора, непосредственно друг под другом по вертикали и смещены по горизонтали симметрично относительно оптической оси на расстояние, равное по-ловине ширины апертуры фотоприемника, измерительная электронная схема содержит два канала, каждый из которых включает усилитель, вход которого связан с одним из фотоприемников, и компаратор, вход которого связан с выходом усилителя, триггер, электронный ключ, генератор счетных импульсов и счетчик, причем каждый из входов триггера подключен к выходу одного из компараторов, выход триггера соединен с управляющим входом электронного ключа, вход электронного ключа соединен с выходом генератора счетных импульсов, а выход электронного ключа соединен с выходом счетчика.

На фиг. 1 показана оптическая схема устройства; на фиг. 2 - электрическая схема; на фиг. 3 — диаграмма работы устройства.

Рефрактометр содержит источник света 1, коллиматор 2, формирующий параллельный световой пучок 3, дифференциальную кювету 4, призму Дове.

5, модулятор б с прорезями 7, Фотб= приемники 8 и 9, усилители 10 и

11 компараторы 12 и 13, триггер

14, генератор счетных импульсов 15, электронный ключ 16 и счетчик 17.

Устройство работает следующим образом.

Световой поток от источника света 1 при помощи коллиматора 2 формируется в параллельный световой пучок 3, который проходит дифференциальную кювету 4. После кюветы установлена призма Дове 5, которая перекрывает половину светового нучка 3 по вертикали (фиг.,1 б).

Если сравнительная и измеряемая жидкости имеют равные показатели преломления (hn=n „-no= 0), то на. фоточувствительных поверхностях фотоприемников 8 и 9 проектируется один световой пучок 3 (фиг. 1 в).

При дпф0 часть светового пучка, не проходящая призму Дове, смещается . на поверхности фотоприемника 9 (фиг. 1 в) на расстояние Ьх. Другая часть пучка,- прошедшая призму

Дове, отклоняется в другую сторону на поверхности фотоприемника 8.

Расстояние между проекциями светового пучка составляет 2Ьх, т.е. чувствительность иэмерения в предлагаемом изобретении увеличена: в два раза по .сравнению с другими дифференциальными рефрактометрами.

Измерение расстояния 2 между двумя проекциями осуществляется путем преобразования его временного. интервала. Для этой цели фотоприемники 8 и 9 размещены внутри модулятора б, на боковой поверхнос1061005

15

25 ти которого имеются вертикальные прорези 7. При движении прорези 7 происходит последовательное перекрытие фоточувствительных поверхностей фотоприемников 8 и 9. Сигналы с фотоприемников 8 и 9 усиливаются усилителями 10 и 11 и поступают на входы компаратора 12 и 13, где они сравниваются с постоянным опорным напряжением Ее. При Ь n=0 напряжения V< и Vg. .иа выходах усилителей 10 и 11 равны (фиг.

3а и Зб). В момент времени (имеет место Ц (t «)= У (у) = Ea) на выходах компараторов возникают сигналы, которые одновременно поступают йа входы триггера 14, поэтому он не меняет своего состояния и не открывает электронный ключ 16.

В этом случае счетные импульсы генератора счетных импульсов 15 не

:поступают на счетчик 17, который фиксирует значение Дп,В случае оп 0. световой пучок раздваивается и равенство напряжений U>(t)>Ry и

Ug(t)=Ey осуществляется соответст« венно в моменты tq u t3. (фиг.

Зв и 3r). В момент с„ сигнал с компаратора 12 поступает на вход триггера 14. Так как на второй вход триггера 14 не поступил сигнал с компаратора 13, то триггер 14 открывает электронный ключ 16,и счетные импульсы (фиг. Зд) поступают на вход счетчика 17. В момент еу на второй вход триггера поступает сигнал от компаратора 13 и триггер закрывает ключ 16. Счетчик 17 просчитывает. количество импульсов в интервале дс=ез- „, который пропорционален измеряемой величине фп.

В предлагаемом изобретении изменение интенсивности светового пучка в результате поглощения света в кювете не вызывает абсорбционной погрешности. При изменении интенсивности меняется амплитуда сигналов

u (t) и u (t), но временной интервал zt =е -t z сохраняет свое значе1="3 -

Таким образом, предлагаемый рефрактометр позволяет повысить чувствительность и расширить диапазон измерений.

1061005

Составитель .С. Бочинский

Редактор Т. Митейко Техред М.Кузьма Корректор О. Тигор

Заказ 10029/44 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб., д, 4/5

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