Интерференционный рефрактометр Советский патент 1986 года по МПК G01N21/45 

Изобретение относится к оптическим измерительным приборам, точнее к рефрактометрам.

Цель изобретения - упрощение измерения показателя преломления сред, удаленных от измеритель ной аппаратуры.

На фиг. 1 изображена схема интерференционного рефрактомефра; на фиг 2 - то же, пример.

Волоконный световод 1 связывает измерительную аппаратуру и интерференционный датчик. Интерференционный датчик образован плоским торцом волоконного световода 1 и отражаю- щим элементом 2,. Последний соединен с волрконным световодом 1 корпусом 3, проницаемым для исследуемой среды. Приемник излучения 4 расположен другим торцом световода. На волоконном световоде 1 имеются область перетяжки 5 вблизи торца, против которого расположен приемник 4 излучения. Источник 6 когерентного излучения оптически связан с областью перетяжки 5 собирающей линзы 7 Приемник 4 излучения электрически связан со схемой 8 регистрации. Область перетяжки 5 волоконного световода 1 и линза 7 образуют волоконно-оптический направленный ответви тель.

Устройство работает следующим образом.

Излучение источника 6 вводится в волоконный световод 1 через на- правленньй ответвйтель, образованный линзой 7 и перетяжкой 5. Излучение распространяется по световоду 1 к интерференционному датчику и отражается от плоского торца световода и от отражающего элемента 2. Отраженное излучение распространяется по световоду 1 и попадает на приемник 4 излучения. Разность хода лучей, отраженных от торца световода 1 и от отражакщего элемента 2 зависит от показателя преломления вещества в зазоре между ними. Интенсивность излучения, попадающего на приемник 4 излучения, также зависит от показателя преломления среды в зазоре интерферометрическог датчика. Схема 8 регистрации фиксирует изменение освещенности приемника 4 излучения.

В примере конкретного выполнения (фиг. 2) источником излучения служит полупроводниковьй лазер. Схема 8 регистрации включает усилитель 9, стробоскопический фильтр 10 и генератор 11 импульсов. Приемник излучения - фотодиод, имеющий времанное разрешение Т, 50 не. Сигнал фотодиода, усиленный усилителем 9, подается на стробоскопический фильтр 10. Опорный сигнал на стробоскопический фильтр подается от генератора 11 импульсов. Этот же генератор вьфабатывает питающее напряжение (импульсы длительностью Сд 50нс с периодом Т, 10 мкс) для лазера. Временное разрешение стробоскопического фильтра Т, 50 не. Длина волоконного световода 1 составляет L 50 м.

Время прохождения света через волоконный световод 1 составляет

0,16 МКС.

Временное разрешение схемы (С, boj + tj) регистрации не хуже 0,15

МКС.

Поскольку о,+ c.j+ L,«iT, то . стробоскопический фильтр подавляет сигнал, связанный с отражением света от претяжки 5 и от всех неод-нород-- ностей волоконного световода, находящихся на расстоянии, превыщающем min ° интерференционного датчика

L«H C(t,+7, + ,) 45 м, где Jni.n - минимальная длина волоконного световода,обеспечивающая временную фильтрацию сигнала интерференционного датчика. «

Отражающий элемент 2 представляет собой кварцевый цилиндр с одним основанием, скошенным под углом Брюс- тера. Корпус 5 интерференционного датчика выполнен из кварцевой трубки с перфорированными стенками. Длина интерференционного датчика 10 мм, диаметр - 1 мм. Точность определения вариаций показателя преломления достмггйт .

Для исследования показателя преломления достоточно одного миллиметра жидкости. Локальность измерения 1 см.

л

Формула изобретения

Интерференционный рефрактометр сОдЦержащий источник излучения и расположенные по ходу .излучения, отраясающий элемент и приемник излучения электрически связанный со схемой регистрации, отличающийся тем, что, с целью упрощения измере- ,

ния показателя преломления удаленных от измерительной аппаратуры cjiefl, в устройство введен волокон- мый световод с одним плоским торцом и областью перетяжки у другого его т01Ща, при 3toM отражающий элемент

расположен перрд плоским торцом волоконного световода, приемник излучения расположен перед другим торцом, а источник излучения оптически связан с областью перетяжки волоконного световода.

Изобретение относится к оптическим измерительным приборам и направлено на упрощение измерений показателя преломления удаленных от измерительной аппаратуры сред. Интерференционный рефрактометр содержит волоконный световод 1 с перетяжкой 5,. отражающий элемент 2, соединенный со световодом корпусом 3, приемник 4 излучения, соединенный со схемой 8 регистрации, источник 6 излучения и фокусирующую линзу 7. Свет от источника излучения вводится в световод через перетяжку и отражается от торца световода и от отражающего элемента перед ним. Интенсивность отраженного света из-за интерференции зависит от показателя преломления вещества, находящегося в зазоре мелсду торцом волоконного световода ;И отражающим элементом. 2 ил. (Л

Фыг.2

Редактор И. Сегляник

Составитель С. Голубев

Техред-М.Ходанич Корректор В.Бутяга

Заказ 5220/41

Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобрет ений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,. 4