Фотоэлектрический рефрактометр Советский патент 1958 года по МПК G01N21/41 G02B1/00 

Известные фотоэлектрические рефрактометры, выполненные с использованием модулятора из прозрачного тела с большой постоянной Верде, имеют сложную конструкцию, требуют применения двух фотоэлементов, двойного количества поляризационных деталей и прочие, что удорожает их изготовление, затрудняет эксплуатацию и не дает требующейся точности показаний в ряде практических случаев.

Предлагаемый прибор лишен этих недостатков, имеет более простую конструкцию, удобен в эксплуатации и обеспечивает повышенную точность работы.

Достигается это тем, что индикатор прибора выполнен в виде поме, щенного на пути модулированного светового потока клина или пластины из оптически активного веш,ества, например кварца.

Это обеспечивает получение фазовых и частотных изменений в переменной составляющей светового потока, используемых как задающий импульс следящей системы.

Прибор выполнен с применением в качестве модулятора прозрачного тела с большой постоянной Верде, расположенного между поляризатором и анализатором, и имеет оптическую систему, проицируюш.ую границу светотени измерительной кюветы на индикатор, свет после которого поступает на фотоэлемент следящей отсчетной системы.

Устройство и работа фотоэлектрического рефрактометра поясняются на чертеже.

Свет от лампочки 1 проектируется конденсорной системой с двумя линзами 2 и 5 на протекающую измеряемую жидкость, которая поступает в кювету 4, приклеенную к измерительной призме 5- Для обесцвечивания границы светотени устанавливается светофильтр 6. За объективом, состоящим из линз 7 и S, расположен поляризатор 9 в виде поляроидной пленки. Свет по выходе из поляризатора попадает в модулятор 10 и затем на клиновой индикатор //, изготовленный из оптически активного вещества (кварц, слюда и т. п.). Для выпрямления

№ 118392- 2 --

светового пучка использован стеклянный контрклин 12. Таким образом, клиновой индикатор с контрклином составляют как бы плоскопараллельную пластинку. Далее свет проходит через анализатор 13 в виде поляроидной пленки и попадает на фотоэлемент 14 следящей отсчетной системы, включенный на вход усилителя 15, усиливающего переменную слагающую фототока.

На выходе усилителя включена одна из обмоток двухфазного электромотора 16; вторая обмотка мотора включена в сеть переменного тока параллельно с обмоткой модулятора 10. Вал мотора 16 соединен через редуктор с механизмом вращения измерительной призмы 5, к которой прикреплена шкала 19 и осветитель проекционным устройством, содержащим осветительную лампочку 17, конденсор 18 и объектив 20. Изображение шкалы проицируется на экран 21.

Модулятор 10 выполнен в виде соленоида с сердечником из тела с большой постоянной Верде. В модуляторе линейно поляризованный свет модулируется по плоскости поляризации с частотой, пропорциональной частоте переменного тока, которым питается катушка модулятора. Световой лоток из модулятора направляется на диафрагму 22, установленную перед клиновым индикатором. Когда средняя часть светового потока сбалансирована анализатором так, что в ней будет минимум света, т. е. частота колебаний на фотоэлементе будет равна 100 периодам в секунду, то соответственно для левой и правой части потока как не сбалансированных колебания светового потока будут равны по амплитуде и частоте и противоположны по фазе, т. е. взаимно исключат друг друга. Когда одна из боковых частей потока уменьшится по интенсивности, в цепи фотоэлемента возникнет переменная составляющая с частотой в 50 периодов, но с перевернутой фазой- Граница светотени устанавливается при балансировке прибора так, чтобы она закрывала одну треть световой поверхности диафрагмы. Тогда боковые части потока света равны по интенсивности. Отклонение границы светотени вызывает возникновение переменной составляющей в цепи фотоэлемента с получением фазовых и частотных изменений, которые используются как задающий импульс следящей системы. Переменная составляющая фототока через усилитель 15 подается на одну из обмоток мотора 16, вращающего измерительную призму и осветитель.

При этом обмотки мотора включены так, что при вращении призмы граница светотени перемещается на клине в положение равновесия, в обмотке мотора, соединенной с усилителем, исчезает переменная составляющая в 50 периодов, остается только составляющая с частотой в 100 периодов и мотор останавливается.

Изменение плотности жидкости, протекающей по поверхности измерительной призмы, вызывает соответствующий ее поворот. Отсчет показаний прибора наблюдается на экране 21 в увеличенном виде. При балансировке прибора точка настройки определяется по погашению сигнальной лампочки 23, которая горит только при наличии в сети тока с частотой в 50 периодов.

Предмет изобретения

Фотоэлектрический рефрактометр, выполненный с применением в качестве модулятора прозрачного тела с большой постоянной Верде, расположенного между поляризатором и анализатором, и имеющий оптическую систему, проицирующую границу светотени измерительной кюветы на индикатор, свет после которого поступает на фотоэлемент следящей отсчетной системы, отличающийся тем, что, с целью -получения фазовых и частотных изменений в переменной составляющей