Автоматический рефрактометр
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
< о989404
Союз Советскик
Социалистических республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 13.0281 (21) 3249044/18-25 с присоединением заявки HP (23) Приоритет
Опубликовано 15.01.83, Бюллетень HP 2
Дата опубликования описания 150183 (И М.К>.
6 01 И 21/41
ГосударственныЯ комитет
СССР по делам нзобретеннЯ н открытиЯ
153)УДК 535 241 (088.8) Г===-Э.И. Красовский, Б.И. Молочников, Б.В. Наумов: и М.Н. Хомчук (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕФРАКТОМЕТР
Изобретение относится к рефрактометрии и может быть использбвано для измерения показателя преломления жидкостей и газов, в частности в океанологии
Известны автоматические рефрактометры, содержащие последовательно расположенные источник коллимированного излучения, рефрактометрическую кювету, многощелевой обтюратор,и фотоприемник 11».
Недостаток — малая точность измерения.
Наиболее близким к предлагаемому является автоматический рефрактометр, содержащий последовательно расположенные и оптически связанные ис" точник света, коллимирующий объектив. рефрактометрическую кювету, фоку-" сирующий объектив, многощелевой обтюратор и два фотоприемника с формирователями импульсов (23.
Недостатком известного устройства является большая погрешность измерения при использовании рефрактометра ,совместно с автоматическими устройствами обработки информации. Эти уст. ройства требуют представления входной информации в цифровой форме, по-. этому необходимо устанавливать яа выходе рефрактометра аналого-цифровой преобразователь (АЦП) ваза" - код. При этом точность измеревия ограничивается погрешностью Algl.
Цель изобретения — повышение точности измерений.
Для достижения указанной цели в. автоматический рефрактометр, содержащий последовательно расположенные и оптически связанные источник света-, коллимирующий объектив, рефрактометрическую кювету, фокусирующий объектив, многощелевой обтюратор и два фотоприемника с формирователями импульсов, введены дополнительный источник света с конденсором, дополнительный фотоприемник, умножитель частоты, дополнительный формирователь импульсов, схема И и триггер, входы которого подключены к выходам соответствующих формирователей импульсов, а выход соединен с одним входом схемы И, к другому входу которой через дополнительный формирователь импульсов подключен дополнительный фотоприемник, оптически связанный через многощелевой обтюратор с дополнительным источником света.
На чертеже показана блок-схема устройства.
989404
Устройство содержит последовательно расположенные источник света 1, коллимирующий объектив 2, рефрактометрическую кювету 3, фокусирующий объектив 4, многощелевой обтюратор
5 и два фотоприемника 6 и 7. Выходы фотоприемников 6 и 7 соединены через формирователи импульсов 8 и 9 с входами триггера 10. Выход триггера соединен со входом схемы И 11. Между дополнительными источником . света 12 и многощелевым обтюратором 5 установлен конденсатор 13, на оптической оси которого за многощелевым обтюратором 5 помещен дополнительный фотоприемник 14, выход которого соединен через умножитель частоты 15 и формирователь импульсов 16 со входом схемы И 11.
Устройство работает следующим образом.
Источником света 1 с помощью конденсатора 2 создается коллимированный пучок света, освещающий рефрактометрическую кювету 3, на выходе ксторой возникают два раздельных коллимированных световых пучка, угол между которыми зависит от величины показателя преломления вещества, ее заполняющего. Эти световые пучки падают на фокусирующий объектив 4, в З@ фокальной плоскости которого образуются два точечных изображения источника света 1, Расстояние между изображениями также зависит от величины показате- 35 ля преломления исследуемого вещест— ва. Изображения периодически перекрываются многощелевым обтюратором
5, вращающимся с постоянной .скоростью. Размер щели и расстояние меж--4 3 ду смежными щелями превышает расстояние между изображениями при допустимых для данного прибора величинах измеряемого показателя преломления. Пусть в исходном состоянии оба световых пучка перекрыты многощелевым обтюратором. По мере его вращения в направлении показанном на чертеже стрелкой, начинает освещаться фотоприемник 6, и устройством 9 формируется импульс, перебрасывающий триггер 10 в состояние "1". Позже та же граница щели многощелевого обтюратора набегает на второе изображение и начинает освещаться фотоР
$5 приемник 7. Сигнал с его выхода поступает на вход формирователя импульсов 8, и с его выхода на вход триггера 10 поступает импульс, перебрасывающий его в состояние "0", Выход триггера соединен со входом cõåìû
И 11, так что она пропускает на выход сигналы, поступающие с формирователя импульсов 16, только в течение времени, когда граница щели мнсгощелевого обтюратора 5 проходит меж- 65 цу первым и вторым изображениями, и при постоянстве скорости его вращения этот период времени пропорционален расстоянию между изображениями, которое характеризует величину показателя преломления в исследуемой среде.
Конденсором 13 формируется изображение дополнительного источника света 12 на поверхности многощелевого обтюратора 5. При era вращении на дополнительный фотоприемник 14 поступают периодические световые импульсы, частота которых пропорциональна скорости вращения обтюратора. С выхода дополнительного фотоприемника
14 электрические импульсы подаются на вход умножителя часто;гы 15 с коэффициентом умножения 10 -10 . Уст6 ройство 16 формирует импульсы, часто га которых пропорциональна скорости вращения обтюратора. Эти импульсы поступают на второй вход схемы И 11 и пропускаются этой схемой на выход в течение промежутка времени, когда триггер 10 находится в состоянии
"1". Количество импульсов на выходе схемы И определяется расстоянием между двумя изображениями рабочего источника излучения 1 на окружности обтюратора, а это расстояние функционально связано с величиной показателя преломления. Количество импульсов не зависит от скорости вращения обтюратора, так как при увеличении скорости в i раз, в i раз увеличивается количество импульсов, поступающих на вход схемы И " умножителя частоты.
Однако длительность прохода границей щели многощелевого обтюратора расстояния между двумя изображениями сок. ращается в раз, так что количество импульсов остается неизменным.
Данное изобретение позволяет повысить точность, которая повышается вследствие преобразования в импульсный (дискретный) сигнал непосредственно расстояния между световыми пятнами, несущими информацию о величине показателя преломления, без промежуточного преобразования в амплитуду электрического сигнала. При этом учитываются и кратковременные пульсации скорости вращения обтюратора, происходящие на протяжении малой доли периода его вращения. формула изобретения
Автоматический рефрактометр, содержащий последовательно расположенные и оптически связанные источник све-.à, коллимирующий объектив, рефрактометрическую кювету, фокусирующий объектив, многошелевой обтюратор и два фотоприемника с формирователями импульсов, о т л и ч а ю ш и и с я
989404
Составитель с.чурбаков
Редактор Т.Веселова Техред А. Ач Корректор Ч.Шароши
Заказ 11114/61 Тираж 871 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены дополнительный источник света с конденсо->ром, дополнительный фотоприемник, умножитель частоты, дополнительный формирователь импульсов, схема И и триггер, входы которого подключены к выходам соответствующих формирователей импульсов, выход соединен с одним входом схемы И, к другому входу которой через дополнительный формирователь импульсов подключен дополнительный фотоприемник, оптически связанный через многощелевой обтюратор с дополнительным источником света.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р б22337, кл. 6 01 и 21/41, 1978.
2. АвторскоЕ свидетельство СССР
Р 401912, кл. 6 01 и 21/41, 1973 (прототип).
