Автоматический рефрактометр

 

1>802851

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советснмх

Соцмалмстмческмк

Республик. (63 ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 07.04.78(2! ) 2601611/18-25 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 07.02.81. Бюллетень 34 5

Дата опубликования описания 09.02.81 (51)М. Кд.

g 01 N 21/41

Гоаударетеенннй конитет

СССР по делан изобретеиий и открытий (53) УДК 635.321. (088.8) С. А. Хуршудян, М. А. Карабегов, Ю. И. К (72) Авторы изобретения и lL И. Русин (7l ) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКИA РЕФРАКТОМЕТР

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

Известен автоматический рефрактометр, содержаший источник излучения, оптичес- кую систему, дифференциальную .кювету, фотоприемники и измерительную схему 1) тO

Недостатком данного рефрактометра является зависимость погрешности измерения от абсорбционного поглощения света измеряемой жидкостью.

1$

Известен также автоматический рефрактометр, содержащий последовательно соединенные источник излучения, оптическую систему, дифференциальную кювету, спаренный фотоприемник, дифференциальный усилитель и электромеханическую схему компенсации сдвига луча (2 .

Однако этот рефрактометр имеет пониженную точность и зависимость значения, развиваемой фотоприемником при одном н том же,смешении, от освещенности фотоприемника. Кроме того, наиболее существенное изменение освещенности при измерении происходит из а дополнительнаго поглощения eaera измеряемой жидкостью, при изменении ее оптической плотности.

Цель изобретения — повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в автоматический рефрактометр введены блок управления, сумматор, коммутатор, блок эталонного напряжения и блан коррекции, один вход которого связан с блоком эталонного напряжения, другой вход — с одним из входов коммутатора, а выход - с первым входом сумматара, вто» рой вход последнего связан с выходом дифференциального усилителя, входы которого соедниены с выходами коммутатора, управляющий вход последнего связан с блоком управления.

На чертеже дана структурная схема рефрактометра.

802851

Предлагаемый рефрактометр содержит источник излучения 1, оптическую систему 2, дифференциальную кювету 3, спаренный фотоприемник 4, коммутатор 5, дифференциальный усилитель 6, сумматор 7, реверсивный двигатель 8, устройство обратной связи 9, платформу 10, регист- . рирующее устройство 11, блок эталонного напряжения 12, блок коррекции 13 и блок управления 14.

1О

Рефрактометр работает следующим образом.

Световой поток от источника излучения

1 оптической системой 2 направляется на дифференциальную кювету 3, содержащую сравнительную жидкость с .показателем преломления Д < и измерительную жидкость с показателем преломления . Ha выходе дифференциальной кюветы 3 световой поток отклоняется на угол, пропорциональный разнице показателей преломления сравнительной и измеряемой жидкости, что приводит к его

Вмещению на поверхности спаренного фотоприемника 4. Выходной сигнал спаренного фотоприемника 4 через коммутатор 5 поступает на вход дифференциального усилителя 6, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный измеряемой разнице показателей преломления жидкостей, зо и далее на сумматор 7. о

Если оптическая плотность измеряемой жидкости не изменяется относительно начального значения, то выходной сигнал дифференциального усилителя 6, пройдя сумматор 7 беэ изменения, попадает на реверсивный двигатель 8. Последний, отрабатывая сигнал разности эа счет устройства обратной связи .9, смещает платформу 10, на которой расположен caspewbdi фотоприемник 4, на величину, равную смещению светового потока на поверхности фотоприемника. При этом на входы дифференциального усилителя 6 с фотоприемника 4 пос- -- тупают равные сигналы. Поэтому на выходе усилителя 6 отсутствует электрический 45 сигнал и двигатель 8 прекращает работу. Регистрация измеряемого сигнала осуществляется устройством 11, связанным с перемещаемой платформой 10.

В начале, когда производится градуиров- Ы ка автоматического рефрактометра, оптиче ские плотности сравнительной и измеряемой жидкостей равны. В процессе работы оптическая плотность измеряемой жидкости меняется, что вызывает погрешность измене- ss ния, значение которой пропорционально изменению оптической плотности измеряемой жидкости, 4

При градуировке автоматический рефрактометр переводится в режим «коррекции . В этом случае коммутатор 5 коммутирует выходы фотоприемника 4 так, что выходной сигнал спаренного фотоприемника пропорционален общему световому потоку, падающему на фотоприемник, и не зависит от его смещения. Электрический сигнал, пропорциональный начальному световому потоку, падающему на фотоприемник, уравновешивается сигналом Е от. блока эталонного напряжения 12, который фиксируется, В режиме коррекции" на входах дифференциального усилителя 6 отсутствуют входные сигналы, выход блока коррекции

13 отключен от. входа сумматора 7, поэтому в этом режиме сигнал обратной связи отсутствует и платформа 10 не меняет своего положения. Затем прибор приводится в рефрактометрический режим для проведения измерений, В заданные моменты времени блок управления 14 переводит автоматический рефрактометр с рефрактометрического режима измерения в режим коррекции . В этом случае в блоке коррекции 13 электрический сигнал общего светового потока сравнивается c Eo . При изменении оптической плотности измеряемой жидкости в процессе измерения сигнал сравнения отличается от нуля. Значение сигнала сравнения пропорционально изменению оптической плотности измеряемой жидкости.

На основе сигнала сравнения в блоке кор- . рекции 13, вь1рабатывается корректирующий сигнал, равный сигналу погрешности, присутствующему на выходе усилителя 6, который вызван изменением оптической плотности измеряемой жидкости. Сигнал коррекции запоминается в блоке коррекции.

После этого блок управления 14 переводит автоматический рефрактометр в рефрактометрический режим измерения — спаренный фотоприемник 4 подключается к дифференциальному усилителю 6, а выход блока коррекции 13 к входу сумматора

7. В результате этого на выходе сумматора исключается погрешность, вызванная изменением оптической плотности измеряемой жидкости, а двигатель 8 отрабатывает только сигнал, пропорциональный измеряемой разности показателей преломления. Значение корректирующего сигнала запоминается до следующего цикла коррекции.

Временной интервал между двумя последующими циклами коррекции задается предварительно с учетом конкретного технологического процесса.

Предлагаемый рефрактометр увеличивает точность измерений и расширяет диапазон допустимых колебаний оптической плотности измеряемой жидкости.

Автоматический рефрактометр, содержащий последовательно соединенные источник излучения, оптическую систему, дифференциальную кювету, спаренный фото приемник, дифференциальный усилитель и электромеханическую схему компенсации сдвига луча, отличающийся

reM, что, с целью повышения точности, в

Я> Б

Составитель А. Чурбаков

Редактор М. Стрельникова Техред С.Мю уиова Корректор О. Билак

Заказ 10605/56 Тираж 918 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Фнлиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

802851 6 него введены блок управления, сумматср, коммутатор, блок эталонного напряжения и блок коррекции, один, вход которого связан с блоком эталонного напряжения, щэугой вход - с одним из выходов коммутатора, а выход - с первым входом сум-матора, втарой вход последнего связан с, выхщвм дифференциального усилителя, входы котарсго соединены с выходами

IO коммутатора, управлякнций вход цоснеднего связан с блоком управления.

Источники инфармации, принятые во внимание ири экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

1 M 124167, кл. Cj 01 К 21/46 1959, 2. Иоффе Б. В. Рефрактометрические методы химии. Л., 1974, с 246-249. (прототип).