Патент ссср 427273

 

Всес ою "(и

О13тО т ИО-". P g "ООИВ ЕЕ!

;и„„„<в f45

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (() 422273

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 02.06.72 (21) 1794294/26-25

151) Ч К(G 01п 21!24 с присоединением заявки— (32) Hp jrîð птет—

Опубликовано 05.05.74. Бюллетень № 17

Дата опубликования они сания 23.01.75

Государственны комитет

Совета Министров СССР ио долам изобретений и открытий (53) УДК 535.241.6 (088.8) (72) Автор изобретения

П. И. Госьков (71) Заявитель Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ ВЕЩЕСТВ

Изобретение относится к областям науки и техники, где требуется одновременно измерять и контролировать такие оптические характеристики веществ как оптическая плотность н коэффициент преломления или связанные с ними другие характеристики.

При этом в ряде случаев (например, при исследовании бинарных и многокомпонентных смесей, при изучении природы разнообразных физических и электрофизических воздействий на различные вещества, при изучении структуры веществ и т. д.) необходимо определять указанные характеристики одновременно и независимо друг от друга на одной и той же пробе исследуемого вещества.

Недостатком известных устройств для измерения оптической плотности (фотометров, фотоколориметров, спектрофотометров) или для измерения коэффициента преломления (рефрактометров) является то, что они не позволяют на одной и той же пробе вещества одновремешго и независиъ(о определять указанные характеристики.

B предложенном устройстве указанный недостаток устранен благодаря использованию линейного полупроводникового сканистора и двух кювет: рефрактометрической и фотометрической.

На чертеже показана схема предложенного устройства.

Устройство состоит из источника света 1, создающего два световых потока, интенсивность которых можно регулировать; двух кювет, фотометрической 2 и рефрактометрической 8; трехслойного линейного сканистора

4; источника постоянного напряжения смещения 5; генератора пилообразного напряжения опроса 6; дифференцирующего трансформатора 7; схемы 8 выделения видеосигна10 ла со сканистора; электронного сравнивающего устройства 9; измерителя временных интервалов 10.

Устройство работает следующим образом.

Световые потоки, прошедшие через кюветы 2 и 8, проектируются на передний фоточувствительный слой сканистора. При этом положение на сканисторе светового потока, прошедшего через фотометрическую кювету

2, неизменно, а положение второго светового потока может изменяться, так как оно определяется коэффициентом преломления вещества, заполняющего рефрактометрическую кювету 8.

В результате того, что на сканистор спроектированы два световых потока, на выходе схемы 8 выделения ви деосигп зла со сканистора наблюдаются два импульса. Так как в кювету 2 всегда помещается эталонное вещество, то временное положение и амплитуда соответствующего импульса U,, всегда не427273

Лп =kA, и — 1 ат +. Di и — эт (2) раб ь у изменны. В кювету 8 перед началом измерения также помещается эталонное вещество и регулировкой интенсивности соответствующего светового потока обеспечивается равенство амплитуды второго (рабочего) импульса амплитуде эталонного импульса (Ур,б, = U„).

Выходной сигнал сравнивающего устройства

9 при этом должен быть равен нулю, т. е. где k — коэффициент передачи устройства 9, в общем случае не обязательно равный 1.

Одновременно с этим с помощью измерителя временных интервалов 10 фиксируется временное (базовое) расстояние т между эталонным и рабочим импульсами.

Затем в кювету 8 помещается исследуемое вещество, коэффициент преломления п,, и оптическая плотность Ви которого отличаются от аналогичных характеристик эталонного вещества п „и 0 „на величины

Вследствие этого амплитуда рабочего импульса уменьшается на величину ЛУр,б, а сам он ,сдвигается во времени,на велич ин у Лт относительно эталонного импульса, так как соответствующий световой поток отклонится от своего прежнего положения на некоторый угол, пропорциональный Лп (это показано на чертеже пунктиром) . В результате устройство 9 зафиксирует разность Uð„- — О и тогда

ЛХ) определится как а с помощью измерителя временных интервалов 10 фиксируется разность Лт, по которой определяется величина Лп как где постоянный коэффициент k определяется параметрами используемой кюветы 8.

Предмет изобретения

С о

Устройство для измерения оптических свойств веществ, содержащее источнйк двух световых потоков, две кюветы, фотоприемник и электронную часть, отличающееся тем, что, с целью обеспечения одновременного независимого измерения оптической плотности и коэффициента преломления одной и той же пробы исследуемого вещества, в нем между источником световых потоков и фотоприемником размещены одна фотометрическая кювета с эталонным веществом и одна рефрактометрическая кювета с исследуемым веществом, а меж.ду кюветами и электронной частью в качестве фотоприемника включен один полупроводниковый линейный сканистор, к фоточувствительному переднему слою которого подключен источник постоянного напряжения смещения, а к заднему слою через первичную обмотку дифференцирующего трансформатора подключен генератор пилообразного напряжения опроса, а ко вторичной обмотке трансформатора подключена схема выделения видеосигнала со сканистора, к выходу которой параллельно подключены электронЗ5 ное сравнивающее устройство и измеритель временных интервалов.