Погружной датчик фотоколориметра Советский патент 1984 года по МПК G01J1/04 

6.7 8

Ю Jf Изобретение относится к колориме рии а именно к приборам для измерен концентрации растворенных веществ в жидких растворах по цветности рас вора и может быть применено при измерении содержания взвешенных в жид кости частиц путем определения отра женного светового потока. Известны датчики для измерения концентрации растворенных веществ, содержащие специальныекюветы для и следуемой жидкости р1. Однако кюветы выполняются склейкой точно обработанного оптического стекла, или с герметизацией стенок кюветы с помощью прокладок.-Особые трудности возникают при проведении измерений фотоколориметром в производственных или природных условиях, которые осуществляются в баках, чанах, открытых водоемах с помощью датчиков, погружаемых в исследуемую жидкость. При этом необходимо надежно уплотнять камеры с источником света и фотоэлементом, или стенки измерительной камеры, соприкасающиеся с исследуемой жидкостью. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является погружной датчик фотоколориметра, содержащий источник излучения, расположенные последовательно по ходу излучения линзу, плоское зеркало, входное оптическое окно, два плоских . зеркала, выходное оптическое окно, плоское зеркало, фотоприемник 2. Основным недостатком известного устройства является наличие погружа мых в исследуемую жидкость герметизируемых соединений в местах устано ки в корпусе оптических окон и попа ние исследуемой жидкости на фотоэле мент (в случае разгерметизации). Цель изобретения - повышение надежности измерений. Указанная цель достигается тем. что в погружном датчике фотоколориметра, содержащем источник излучения расположенные последовательно по }4оду излучения линзу, плоское зерка ло, входное оптическое окно, два плоских погружаемых зеркала, выходное оптическое окно, плоское зеркало, фотоприемник, оптические окна вьтолнены в виде двух вертикально и параллельно расположенных призм в виде прямоугольных параллелепипедов, торцовые грани которых выполне ны под углом 45 к вертикальным граням, причем плоские зеркала вьшолнены в виде нанесенных на торцовые грани зеркальных покрытий. На фиг.1 показано устройство, общий вид, на фиг.2 - то же, вид сверху. Датчик состоит из стеклянных прямоугольных призм 1 и 2 со скошенными . под углом 45 торцовыми гранями, на которые нанесены зеркальные покрытия (на фиг.1 показаны пунктиром), Призмы закреплены верхней ч-астью в держателях 3 и 4. К держателю 3 прикреплена направляющая рейка 5, имеющая на свободном конце оцифрованные деления, а также угблок 6 для крепления источника света 7 и конденсора 8. К держателю 4 прикреплен уголок 9 для установки фотоприемника 10. На внутренней стороне держателя 3 закреплена обойма 11, в которую свободно входит -цилиндричес кий подпятник ходового винта 12. Датчик работает следующим образом. . Фотоприемник 10 подключается к измерительной схеме фотоколориметра, а источник света - к блоку питания. Призмы 1 и 2 датчика погружаются нижней частью в исследуемую жидкость до уровня верхнего края нижних зеркал или несколько глубже. Свет от источника света 7 через конденсор 8 в виде параллельно пучка попадает на верхнее зеркало призмы 1 и, от- ражаясь, проходит через призму к нижнему зеркалу призмы 1, а отражаясь от него, проходит через слой исследуемой жидкости, заключенной между призмами 1 и 2. Отражаясь от нижнего зеркала призмы 2, пучок света проходит через призму 2 к верхнему зеркалу и затем попадает на фотоэлемент. Призмы с помощью ходового винта 12 устанавливаются на некотором расстоянии одна от другой, достаточным для получения относительных показаний по сравнению с эталонной жидкостью. Регулировка чувствительности и пределов измерений шкалы фотоколориметра может быть осуществлена подбором толщины слоя жидкости между призмами от минимальной до максимальной с помощью ходового

винта 12. Отсчет толщины измеряемой жидкости производят по шкале рей ки 5.

Установка датчика при измерениях может производиться не только вертикально, но и наклонно, если при этом оба нижних зеркала находятся под уровнем жидкости.

Предлагаемое техническое решение позволяет повысить надежность измерений за счет исключения разгерметизации, вероятность которой в датчиках с герметизируемыми корпусами возрастает при изменении температуры, внешнего давления, что особенно важно при использовании датчика в производственных условиях.

ПОГРУЖНОЙ ДАТЧИК ФОТОКОЛОРИМЕТРА, содержащий источник излучения, расположенные последовательно по ходу излучения линзу, плоское зеркало, входное оптическое окно, два плоских погружаемых зеркала, выходное оптическоеокно, плоское зеркало, фотоприемник, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью увеличения надежности измерений, оптические окна вьтолнены в виде двух вертикально и параллельно расположенц лх призм в виде прямоугольных параллелепипедов, торцовые грани которых выполнены под углом 45° к вертикальным граням, причем плоские зеркала вьтолнены в виде нанесенных на торцовые грани iзеркальных покрытий.