Термостатирующее приспособление к рефрактометру ИРФ-23 Советский патент 1960 года по МПК G01N21/43 

В известных термостатирующих лриспособлениях к рефрактометру ИРФ-23 типа Пульфриха термостатирование призмы с кюветой для жидкости и воздуха, в который входит луч света по выходе из призмы, осуществляют при помощи колпака-термостата или посредством приспособления с полым охранным кольпом, по которому циркулирует вода. Недостаток подобных приспособлений состоит в невозможности обеспечить при их использовании высокой точности измерения показателя преломления жидких сред в широком интервале температур.

В описываемом приспособлении этот недостаток устранен соединением входной грани призмы рефрактометра с помощью легкого прижима специальными оттяжками с кюветой, содержащей испытуемую жидкость, в которую введена дифференциальная термопара. Грань призмы и кювета термостатированы двумя потоками жидкости, имеющими различную температуру.

Конструкция описываемого приспособления изображена на чертеже.

Кювета с испытуемой жидкостью / выполнена в виде стеклянного кольца 2, укрепленного при помощи прижима двумя оттяжками, не приведенными на чертеже, к выходной грани 3 призмы рефрактометра. В качестве уплотняющей прокладки между кольцом 2 и гранью 5 призмы служит тонкая шайба 4, выполненная из фольги. Для уменьшения теллооб.мена кюветы с внешней средой охранное кольцо 5, термостатируемое последовательно с призмой рефрактометра.

Охранное кольцо 5 выполнено в виде полой цилиндрической латунной рубашки, снабженной выемкой, через которую проходит световой луч, пропускаемый через испытуемую }кидкость. Верхний выступ кольца 5 через резиновые амортизаторы 6 опирается на закрепленное с внешней стороны кюветы текстолитовое кольцо 7. Кольцо-вкладыш 5

Afb 127450

обеспсчиЕзет надежный термический контакт кюветы с охранным кольцом 5.

Сверху кювета закрыта стеклянной термостатированной пробкой 9, выполняющей роль термостатирующего отростка. Пробка 9 снабжена двумя каналами 10 и 11. Через канал 10 введена дифференциальная термопара, -содержащая две меднокостантовых термопары 12 и 13. Термопара 12, спай которой размещен непосредственно у поверхности призмы, служит для определения температуры в преломляющ,ем слое испытуемой жидкости. Термопара 13, спай которой расположен на расстоянии 6 мм от дна кюветы и в 2 мм от нижней поверхности пробки 9, служит для контроля компенсации теплопотерь и однородности температурного поля жидкости в кювете. Спаи термопар 12 и 13, вмонтированные в запаянные с одного конца стеклянные капилляры 14, помещены вместе с ртутным резервуаром термометра 15.

Через канал 11 пропущен стержень 16, несущий лонасти магнитной мешалки, с помощью которой производят непрерывное перемешивание испытуемой жидкости. Канал 11 служит также для удаления воздуха и излишней жидкости при закрывании кюветы. Введенная в кювету магнитная мешалка состоит из двух накрест сваренных между собой платиновых пластин 17, приваренных к концу стержня 16, закрепленного в головке 18 мешалки зажимным приспособлением 19. Зажимное приспособление 19 позволяет легко произвести смену стержня 16 с лопастями мешалки.

Герметизация кюветы, после заливки испытуемой жидкости достигается насадкой на шлиф 2( зашитного стеклянного колпачка 21, внутри которого свободно перемещается головка 18 мешалки.

Колпачок 2/.установлен внутри катушки соленоида 22, питаемого переменным током, прерывающимся с заданной частотой, соответствегь но которой головка и лопасти мешалки периодически перемещаются вверх и вниз. В качестве прерывателя использован синхронный электромотор 23 с насаженным на его ось текстолитовым диском 24, половина которого покрыта медной .пластинкой 25. К диску 24 прикреплены две угольные щетки 25 и 27, осуществляющие при прохождении под ними металлической части диска замыкание цепи.

Ток в цепи поля соленоида 22 регулируется реостатом 28. Катушка соленоида 22 имеет двойные стенки, между которыми пропускают поток термостатирующей жидкости. Выходная грань 3 призмы с полым охранным ш,итком 29 и кювета термостатированы двумя потоками жидкости, имеющими различную температуру. Щиток 29 термостатируют параллельно с рубашкой призмы. В щитке 29 имеются не изображенные на чертеже две прорези - щелевая и для снятия нулевой поправки на призму.

Через щиток 29 циркулирует поток воды, который .проходит и через призму. Температура этого потока выше температуры воды, омывающей термостатирующий отросток 9 (в случае измерения, когда температура выше комнатной).

Соответствующим подбором разности температур этих двух термостатирующих потоков компенсируют теплопотери призмы и кюветы с лшдкостью. Контроль разности температур жидкости и призмы производят при помощи дифференциальной термопары, присоединяемой перзключателем 30 к гальванометру 31.

Описанное термостатирующее приспособление к рефрактометру ИРФ-23 позволяет значительно увеличить .точность измерения показателей преломления жидких сред (несколько единиц шестого знака) в широком интервале температур от О до 94°.