Проточный рефрактометр Советский патент 1959 года по МПК G01N21/41 G01J1/04 

Известные проточные рефрактометры основаны на использовании эффекта полного внутреннего отражения света от границы двух сред с различными показателями преломления. Они имеют сложную оптическую, систему, требующую применения точных и дорогих оптических деталей.

Предлагаемый рефрактометр основан на принципе изменения рефракции жидкостной линзы, образованной прозрачной камерой, что дает возможность в значительной степени устранить недостатки суш,ес,твуюших рефрактометров. Этот рефрактометр обладает простой оптической системой, не требующей применения дорогих точных деталей. Прибор предназначен для измерения изменений -показателя преломления протекающей жидкости, имеет фотоэлектрический приемник, который воспринимает световую энергию, прошедшую сквозь прозрачную камеру рефрактометра. Камера выполнена в виде полой собирательной линзы. Кроме того, рефрактометр снабжен вторым фотоэлектрическим приемником и второй полой камерой, изготовленной в виде плоско-параллельной пластинки и расположенной последовательно с первой камерой. Эти особенности изобретения обеспечивают изменения количества поступающей на приемник световой энергии в зависимости от изменения показателя преломления протекающей жидкости и исключают влияние цвета и прозрачности жидкости, а также колебаний силы света источника на показания прибора.

Контролируемая жидкость пропускается через две последовательно соединенные камеры: / (см. чертеж), выполненную в виде полой собирательной линзы с прозрачными выпуклыми стенками, являющуюся датчиком измерительной части прибора, и камеру 2, наготовленную в виде плоско-параллельной пластинки с прозрачными стенками, являющуюся датчиком компенсирующей части рефрактометра. Световой поток от источника 5 направляется через конденсор 4, прозрачную камеру-линзу /

№ 121954

и диафрагму 5 на фотоэлектрический приемник 6. Так как с увеличением или уменьшением плотности протекающей жидкости соответственно изменяется и коэффициент ее преломления, то автоматически происходит изменение фокусного расстояния линзы / и степень освещенности фотоэлектрического приемника 6. При повышении плотности контролируемой жидкости фокусное расстояние и освещенность фотоэлектрического приемника будут уменьшаться, при снижении плотности - наоборот, увеличиваться. При минимально возможной плотности жидкости диафрагма 5 устанавливается в фокусе линзы, /.

Для исключения влияния цвета и прозрачности жидкости, а также колебаний силы света, в приборе предусмотрена система оптической компенсации, работающей следующим образом. Свет от источника 3 через конденсор 7. призму 8, прозрачную камеру 2 и оптический клин 9 направляется на фотоэлектрический приемник W. Свет, проходящий через эту систему, не встречает на своем пути элементов с переменным коэффициентом преломления, так как камера 2 имеет плоско-параллельные стенки- Количество света, попавшего на фотоэлектрический приемник 10, зависит только от цвета и прозрачности контролируемой жидкости. Количество света, попавшего на фотоэлектрический приемник 6 измерительной системы, будет, кроме того, зависеть и от коэффициента преломления жидкости. Таким образом, из показаний измерений исключается влияние цвета и прозрачности, вследствие неидентичности световых потоков.

Через сопротивления 11 - компенсационной н 12 - измерительной систем проходят токи, вызванные действием света на фотоэлектрические приемники 10 и 6. При равновесии схемы напряжение на выходных зажимах J3 и 14 равно нулю. При нарушении равновесия в результате изменения концентрации жидкости на зажимах появится напряжение, пропорциональное величине изменения концентрации, измеряемое специальным измерительным прибором, подключенным к зажимам. Шкалаизмерительного прибора градуируется по эталонным образцам плотности непосредственно в единицах плотности данной жидкости. Настройка и наладка рефрактометра осуществляются рукоятками /5 и 16.

Предмет изобретения

1.Проточный рефрактометр для измерения изменений показателя преломления протекающей жидкости, имеющий фотоэлектрический приемник, воспринимающий световую энергию, прошедшую сквозь прозрачную камеру реф-рактометра, отличающийся тем, что, с целью изменения количества поступающей на приемник световой энергии в зависимости от изменения показателя преломления протекающей жидкости, указанная камера выполнена в виде полой собирательной линзы.

2.Проточный рефрактометр по п. 1, отличающийся тем, что. с целью исключения влияния цвета и прозрачности жидкости, а также колебания силы света источника на показания рефрактометра, последний снабжен вторым фотоэлектрическим приемником и второй полой камерой, -выполненной в виде плоско-параллельной пластинки и расположенной последовательно с первой камерой.