Оптический измеритель Советский патент 1988 года по МПК G01J1/04 

00

to

4 ГО

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и может быть использовано при изучении физических и химических С|Войств веществ, в частности керамики. j Целью изобретения является повышение точности измерений измерителя.

На чертеже изображен измеритель, об- и1ий вид в разрезе.

Оптический измеритель представляет собой выполненную из керамики с открытой пористостью кювету 1 цилиндрической фор- iv:bi, в которую помещены световоды 2 и 3 так, что между ними остается зазор для раз- :eщeния исследуемого образца 4. По кон- и,ам световодов 2 и 3 установлены с одной стороны источник 5 света, а с другой - фо- тээлемент 6. Между источником 5 света и световодом 2, а также между фотоэлементом 6 и световодом 3 установлены о:1тические системы 7 и 8 соответственно. Кю- I помещена в кольцевую печь 9.

Оптические системы с источником 5 све- тл и фотоэлементом 6 помещены в корпуса li) и 11 соответственно, которые так же, как и печь 9, укреплены щарнирно с помощью пэворотных кронщтейнов 12-14 и их стопор- Нз1х винтов 15-17 соответственно на стойке 13, установленной на платформе 19. Кювета 1 со световодами 2 и 3 и образцом 4 подвешена в полости печи 9 на керамической втулке 20. Световод 2 подвешен к кювете 1 на стальном упорном кольце 21, ограничивающем перемещение этого световода вниз. Световод 3 вставлен в кювету 1 с минималь- зазором и опирается на металлический столик 22, охватывающий кювету 1 снизу и имеющий в центре отверстие. Источник 5 сзета подключен к блоку 23 питания. К этому же блоку питания через тиристорный выключатель 24 подключена печь 9. Тиристор- н)ый выключатель 24 соединен с программа- т|эром 25, состоящим из генератора линейно нарастающего напряжения инфранизкой частоты и схемы сравнения. Вход програм- Цатора 25 соединен с термопарой 26 с помо- ир1ью цифрового вольтметра 27, имеющего З алоговый выход. Выход вольтметра 27 сое- н)го графопостроителя 28. Вход «у этого е графопостроите.тя соединен с фотоэлеMfeHTOM 6.

Выполнение корпуса кюветы из керамики, и|меющей открытую пористость, позволяет у,алять летучие продукты реакции из изме- рИтельной зоны равномерно по всему ее пе- рИметру и не предъявляет требований к герметичности установки оптических окон, а сле- д|эвательно, не исключает возможности ис- пЬльзования материалов с различными КТР изготовления корпуса и оптических окон, например керамики и кварцевого стекла. Кро- этого, керамический корпус уменьщает бЬковую подсветку световодов от нагревательных элементов печи.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Перед установкой образца в измеритель с помощью упорного кольца 21 устанавливают зазор между световодами 2 и 3, соответствующий 1, 1 толщины образца. Образец 4 устанавливают в кювету 1 при отведенном в сторону корпусе 11 и снятом столике 22. Образец в виде таблетки устанавливается на световод 3 и вдвигается снизу в кювету 1. Световод 3 фиксируется столиком 22 после чего поворачивается в рабочее положение (до упора) кронштейн 14 с фотоэлементом 6. При этом светоприемное отверстие корпуса 11 совмещается с оптической осью всей системы.

После установки кюветы с образцом включается программатор 25, открывающий тиристорный выключатель 24, через который блок 23 питания нагревает печь 9 до на- ча-льной температуры. Обычно эта температура на 100°С ниже температуры предполагаемого размягчения образца. После предварительного прогрева всего устройства до стабилизации заданной температуры программатор 25 включает питание источника 5 света, и начинается линейный нагрев печи 9, созд.ающий одновременно развертку по оси X графопостроителя 28. В процессе разогрева происходит спекание кера.мики, сопровождающееся ее усадкой. Изменение светового потока, пропорциональное этой усадке и преобразованное фотоэлементом 6 в электрический сигнал, регистрируется на оси у графопостроителя.

Полученная графическая зависимость коэффициента спекания как функции температуры и времени используется как основа для разработки керамических технологий, а также для оценки химической активности исследуемых веществ. На исследованных оксидных и фторидных систе.мах величина усадки О-2-14% от первоначального размера.

Формула изобретения

Оптический измеритель, содержащий источник света и расположенные по ходу излучения первый световод, кювету с устройством для нагревания, оптические системы, фотоэлемент и измеритель температуры, ог- личающийся те.м, что, с целью пoвыlJJeния точности измерений, дополнительно введены второй световод, программатор и гра(|)опо- строитель, при этом корпус кюветы выполнен из пористой керамики, второй световод установлен соосно с первым с зазором между ними в центральной части кюветы, а устройство для нагревания кюветы выполнено в виде кольцевой печи, подключенной к программатору, при этом выход фотоэлемента соединен с входом, связанным с осью ординат графопостроителя, а вход графопостроителя, связанный с осью абсцисс, подключен к измерителю температуры.

Изобретение относится к области лабораторного оборудования для изучения физических и химических свойств веществ, в частности керамики. Цель - повышение точности измерений, устройства содержап;е- го источник света, кювету, фотоэлемент и согласующие оптические системы. Цель достигается за счет 1зготовления корпуса кюветы из керамики, имеющей открытую пористость. В корпусе смонтированы оптические окна в виде двух световодов, установленных по оси с зазором для помещения исследуемого образца, а сама кювета помещена в печь, подключенную к программатору. Выход фотоэлемента соединен с осью ординат графопостроителя, а его ось абсцисс подключена к измерителю температуры исследуемого образца. 1 ил. с S5