Способ компенсации влияния изменений давления и температуры анализируемой среды на точность показаний газовых интерферометров и устройство для осуществления этого способа Советский патент 1955 года по МПК G01N21/45 G01B9/02 

В газовых интерферометрах, например, типа «Рикен, погрешность показапии находится в прямой завпспмости от давяения п температуры аналпзпруемой газовой смеен, вследствие чего в существующих системах интерферометров приходится к показаниям ирпбора вводить соответствующие поправочные коэффициенты.

Попытки применить компенсаторы в оптической схеме газового интерферометра как на пути одного из когерентных лучей, так п в лучах, образовавшихся поеле их соединения, не дали положительных результатов, так как введение поправки путем наклона пластины, призмы или клииа, дополпптельпо включенных с этой целью в оптическую схему прибора, сдвигает интерференционную картину на величину, соответствующую поправочному коэффпциенту на давление и температуру вне зависимости от объемного содержания определяемого компонента в газовых смесях. Б этом случае при введении иоправки на давление и температуру, рассчитанной по максимальному значению шкалы, интерференционная картппа сместится компенсатором с пулевого пололгенпя даже при отсутствии в газовой смеси анализируемого комионента, т. с. па малых концентрациях погрешность будет увеличиваться, а на больших - уменьшаться.

Сущность предлагаемого способа компенсации влияния изменений давлеппя

и температуры анализпруемой среды на точность показапии газовых иитерферометров состоит в ириведенпп пнтерференциоиной картииы интерферометра к нормальным условиям (давлению и температуре) путем емещенпя отдельных деталей оптической схемы прибора, вызывающего изменение ширины иолос интерференционной картины. Необходимая поправка на изменения давления и темиературн газовой сиеси автоматически вводится в показания прибора равномерно в пределах шкалы.

В предлагаемом устройстве поворот верхней прпзмы или плоскопараллельнои пластины, или продольное перемещение средней линзы телескопической системы прибора воздействует на изменение ширииы полос интерференционной картины, т. е. на постоянную разность хода когерентных лучей, и совершенно не повлияет на разность хода когерентных лучей, образующуюся в результате различной оптической плотпости аналпзируемого и сравнительного газов. При изменении наклона верхней призмы изменяется расстояние между двумя когерентными лучами и, следовательно, ширина полос интерференцпопной картины.

Угол поворота компенсационной призмы, возвращающей интерференционную картину в нулевое положение, зависит от ширины полосы и фокусного расстояния объектива зрительной трубки.

Изменяя и ирину полосы интерференционной картины, при постоянном фокусном расстоянии объектива, возмолсно получить различные углы поворота призмы.

На фиг. 1 нзображепа оптическая схема интерферометра; на фиг. 2 - вид одной из форм выполнения устройства для осуществления предлагаемого способа в трех проекциях и разрез по (АВ).

В оптической схеме газового интерферометра, например, типа «Рикеп, можно либо поворачивать верхнюю иризму (1), либо плоскоиараллельную пластину (2), либо передвигать среднюю линзу (3) телескопической системы (4) в продольном (осевом) паправлении. Для сообщения указанных смещений отдельным основным узлам оитической системы могут служить различные механические устройства, одна из примерных форм которых изображена на фиг. 2.

Соответствующий узел, например, призма или иластипа, может смещаться под воздействием эксцентрика (5), закрепленного на одной оси с рычагом (6). Поворотами рычага (6) на тот или иной угол управляет набор барометрических коробочек (7) типа «Впди, одной стороной скреплепных с корпусом интерферометра.

При пониженном давлении и более высокой температуре коэффпцпент преломления света будет иметь меньшее значение, чем при нормальных условиях; отсюда разность хода лучей будет меньше и интерференционная картина сместится меньше, чем она сместилась бы при одной и той же концентрации анализируемого компопента, но при измерении в нормальных условиях. При этом призма (1) повернется па меньший угол, а следовательно, связанная с ней шкала отсчетного механизма иокал;ет заниженное содержание определяемого компонента.

Предлагаемое устройство, поворачивая призму (1) или пластпну (2), или перемещая линзу (3), воздействует на изменение ширины иолосы в сторону ее увеличения, тем самым смещение иитерференцпонной картины будет как при нормальных условиях, так и при понил-;енном давлении и повышенной температуре одним п тем же при введении в газовую камеру исследуемой газовой смеси.

При повышении давления п понижении темиературы устройство уменьшит ширипу полосы и тем самым опять сохранит постоянство перемещения интерференционной картины при введенпп газовой смеси.

Зпая завпспмость изменения ширины иолосы от наклона верхней призмы или пластины, или от перемещения лпнзы, можно подобрать набор барометрических коробочек п механическую передачу, например, длину рычага, форму эксцентрика и т. п.

Предмет изобретения

1.Способ компенсации влияния изменений давления и темиературы анализируемой среды на точность показаний газовых интерферометров, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью приведепия перемещений интерференционной картины прпбора к нормальным условиям (температуре и давлепию) изменяют ширину иолос иитерференционной картины, обусловленной постоян ной разностью хода когерентных лучей, путем смещенпя отдельных деталей оптической схемы интерферометра.

2.Устройство для осуществления сиособа по п. 1, отличающееся тем, что, с целью автоматического поворота верхней призмы или плоскопараллельной пластины интерферометра, пли же осевого смещения средней .тинзы его телескопической системы при изменении давления и темиературы анализируемой среды, оно выполнено в виде набора барометрических коробочек тина «Впди, связанных с одной из указанных оптических деталей.

rin

W////A r//// ///

Дгдаз да Л5