Рефрактометр Советский патент 1985 года по МПК G01N21/43 

Изобретение относится к оптическо му приборостроению (рефрактометрии) и может быть использовано для измере ния показателей преломления жидких сред с высокой чувствительностью без уменьшения локальности измерения. Известен рефрактометр, содержащий источник излучения и последовательно р.аспололсенные по ходу излучения плос кий световод и фотоприемник, соединенный с электрической Схемой. Излучение Б плоском световоде распростра няется благодаря полному внутреннему отражению (ПВО) излучения Направляющими плоскостями световода.Требуемая точность измерения известным устройством достигается благодаря многократным отражениям света под углом ПВО. Размеры чувствительного элемента возрастают с увеличением числа от ражений излучения от границы с исследуемой средой Щ . Основным недостатком устройства является низкая точность измерений при определенной локальности измерзНИИ, так как повьаиение точности требует увеличения габаритов световода. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является рефрактометр, содержащий источник излучения и последовательно расположен ные по ходу излучения световод и фотоприемник, соединенный с регистрато ром. Световод вьшолнен в виде изогну того оптического волокна 2 . Недостатком этого прибора является низкая точность измерения показателя преломления, связанная со сложностью изгиба световода по заданному радиусу. Целью изобретения является повыше ние точности измерения показателя преломления. Поставленная цель достигается тем, что в рефрактометре, содержащем источник излучения и последовательно расположенные по ходу излучения световод и фотоприемник, соединенный с ре истратором, световод выполнен в виде прозрачной трубки, а источник излучения установлен под углом 9, к ее оси, причем отношение толщины трубки S к ее внешнему диаметру D удовлетворяет условию где п - максимальный показатель преломления из диапазона чувствительности рефрактометра;11 - показатель преломления материала трубки. На фиг.1 представлена конструктивная схема рефрактометра на фиг.2 ход луча в световоде. Устройство состоит из источника 1 света, прозрачной трубки 2, фотоприемника 3 и электрической схемы 4. Трубка 2 помещена в исследуемую жидкость. Устройство работает следующим образом. Излучение источника 1 распространяется по траекториям в виде спиральных многоугольников внутри прозрачной трубки 2. Предельный угол полного внутреннего отражения света от поверхности трубки зависит от показателя преломпения жидкости,, в которую погружена трубка. Поэтому интенсивность света, прошедшего через трубку зависит от коэффициента преломления жидкости, в которую погрркена трубка. Сигнал фотоприемника 3, пропорциональный интенсивности прошедшего света, обрабатывается электронной схемой 4. Точность измерения показателя преломления повышается за счет многократного отражения света от стенок прозрачной трубки со строго определенным соотношением мелоду ее толщиной S,. диаметром D и углом наклона оси излучателя к оси трубки. Оптимальное соотношение диаметра трубки D и толщины ее стенки S таково, что при погружении в жидкость с максимальным измеряемым показателем преломления п,, лучи, скользящие по внутренней стенке Трубки, приходят ,к внешней стенке под предельным углом полного внутреннего отражения бко . I Для определения соотношения диаметра трубки D и толщины ее стенки рассмотрим ход луча в световоде (фиг.2). Пусть луч КР касается внутренней стенки трубки в точке К. Такой луч испытывает отражение от внешней стенки трубки под углом 6 в точке Р. Этот угол максимальный для падения лучей на внешнюю стенку трубки 00 - ось тру/бки. до PN лежит в плоскости поперечного сечения трубки, а

РЕФРАКТОМЕТР, содержащий источник излучения и последовательно расположенные по ходу излучения све-. товод и фотоприемник, соединенный с регистратором, отличающийс я тем, что, с целью повьшения точности измерения, световод выполнен в виде прозрачной трубки, а источник излучения установлен под углом вц к ее оси, причем отношение толщины трубки 5 к ее внешнему диаметру I) удовлетворяет условию 91пбн .кc-co59 где Плщ,;с максимальный показатель преломления из диапазона с чувствительности рефрактс1метра, СП G П-р- показатель преломления материала трубки. 0 00 00 ОС