Патент ссср 427274

 

ОПИСАНИ

И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 02.06.72 (21) 1792480/26-25 с присоединением заявки №вЂ” (32) Приоритет—

Опубликовано 05.05.74. Бюллетень ¹ 17

Дата опубликования описашья 2о.11.74 (51) М. Кл. С 01 п 21/24

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам 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) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ СВОИСТВ

ВЕЩЕСТВ

Изобретение может быть использовано в тех областях науки и техники, где требуется одновременно измерять и контролировать такие оптические характеристики, как оптическая плотность и коэффициент преломления или связанные с ними другие характеристики.

При этом в ряде случаев (например, при исследовании бинарных и многокомпонентных смесей, при изучении быстрых химических реакций, при изучении природы разнообразных физических и электрических воздействий на различные вещества, при изучении строения и структуры веществ и в некоторых других случаях), необходимо определять указанные характеристики одновременно и независимо друг от друга из одной и той же пробы исследуемого вещества.

Известными способами с помощью рефрактометров, фотоколориметров или спектрофотометров,невозможно осуществить комплексное измерение указанных оптических свойств вещества.

Целью изобретения является устранение этого недостатка.

Указанная цель достигается применением фотоэлектрического сканирующего устройства (ФЭСУ) и двух кювет: фотометрической и рефрактометрической.

На фиг. 1 показана блок-схема для измерения оптических свойств веществ предложенным способом; на фиг. 2 — осциллограммы.

Схема содержит источник двух световых потоков регулируемой интенсивности, фото5 метрическую 2 и рефрактометрическую Э кюветы, фотоэлектрическое сканирующее устройство (ФЭСУ) 4, схему 5 выделения видеосигнала с ФЭСУ, электронное сравнивающее устройство 6, измеритель временных ин10 тервалов 7.

Измерения осуществляются следующим образом.

Световые потоки, прошедшие через кюветы 2 и Э, проектируются на ФЭСУ 4. При этом местоположение на входной плоскости ФЭСУ светового потока, прошедшего фотометрическую кювету 2 неизменно, а местоположение (координата) второго светового потока на входной плоскости ФЭСУ может изменяться, так как оно определяется коэффициентом преломления вещества, заполняющего рефрактометрическую кювету Э.

|Поскольку на ФЭСУ спроектированы два световых потока, на выходе схемы 5 выделения видеосигнала с ФЭСУ появляются два импульса (фиг. 2). Так как кювету 2 всегда заполняет эталонное вещество, то временное положение и амплитуда соответствующего импульса У„неизменны. В кювету Э перед

З0 началом измерений также помещают эталон427274

Ла = Kd«, (4) (2) D„=D, + AD, n„=и,+ Ли. ное вещество и регулировкой интенсивности светового потока обеспечивают равенство амплитуды второго (рабочего) импульса амплитуде эталонного импульса (Upgo-,—— У„,фиг. 1,а).

Выходной сигнал сравнивающего устройства б при этом равен нулю:

5 вьюк = K(Usz Upao<) = Oi где К вЂ” коэффициент передачи устройства 5, в общем случае,не обязательно равный 1.

Одновременно с этим с помощью измерителя временных интервалов 7 фиксируется временное (базовое) расстояние т между эталонным и рабочим импульсами. Целесообразно обеспечить т= 10", где m порядка — 1, — 2, — 3, — 4..., тогда цифровым измерителем 7 очень удобно контролировать изменение т в любую сторону. После этого в кювету 8 помещают исследуемое вещество, коэффициент преломления п и и оптическая плотность D которого отличаются от аналогичных характеристик эталонного вещества на величины

Вследствие этого амплитуда рабочего импульса уменьшится на величину AUрдд и им- зо пульс сдвинется во времени на величину Лс относительно эталонного импульса (фиг. 2, б), так как соответствующий световой поток отклонится от своего прежнего положения на некоторый угол, пропорциональный коэффи- 35 циенту преломления исследуемого вещества.

В результате устройство 6 зафиксирует разность ЛУ р.о + О и тогда Л0 определится так а с помощью измерителя 7 фиксируется разность Лт, по которой определяется величина

Ап как где постоянный коэффициент К„определяется параметрами используемой кюветы 3.

В качестве ФЭСУ целесообразнее всего использоватьь оптико-механические сканирующие устройства с разверткой, либо полупроводниковые сканисторы, либо фотоэлектронные сканирующие устройства с разверткой.

Предмет изобретения

Способ измерения оптических свойств веществ, основанный на сравнении световых потоков, прошедших через эталонное и иссле,дуемое вещества, при котором используется две кюветы, фотоприемник и электронная часть, отличающийся тем, что, с целью обеспечения одновременного и независимого измерения оптической плотности и коэффициента преломления одной и той же пробы исследуемого вещества, один из световых потоков пропускают через фотометрическую кювету с эталонным веществом, а другой — через рефрактометрическую кювету с исследуемым веществом, и проектируют оба световых потока на фотоприемник, и в результате сравнения ,амплитуд и интервалов времени между эталонным и рабочим сигналами судят об оптической плотности и коэффициенте преломления исследуемого вещества.

427274 у 5 Юык

Фиг Г

Составитель Л. Субочев

Техред В. Рыбакова Корректор 5. Гоман

Редактор Т. Орловская

Тнп. Харьк. фил, пред. аПатент».

8акав 1663/519 Иад. № 844 Тнрак 651 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Мнннстрон СССР ао делам юобретеннй и открытий

Мосаеа, Щ-35, Раушжая наб., д. 41%