Автоматический рефрактометр Советский патент 1989 года по МПК G01N21/41 

W

С

Изобретение относится к рефрактометрическому анализу жидких сред, а именно к дифференциальным рефрактометрам, и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей, фармокологической, пищевой и др. отраслях промышленности. Цель изобретения - упрощение рефрактометра. Измерительный блок выполнен в виде первого 8 и второго 9 устройств выборки и хранения, подключенных к фотоприемному устройству 7, и делительного устройства 10. 2 ил.

gK

I {

-f

Л11

ю

4 СО СД

Фиг.Г

3149

Изобретение относится к рефрактометрическому анализу жидких сред, а именно к дифференциальным рефрактометрам, и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей фармакологической, пищевой и других отраслях промышленности

Цель изобретения - упрощение рефрактометра

На фиго приведена функциональная схема предлагаемого устройства; :на фиг.2 - модулятор.

Автоматический рефрактометр содер жит последовательно расположенные источник 1 излучения, коллиматор 2, формирующий параллельньп пучок 3, дифференциальную кювету 4, модулятор 5.с устройством 6 синхронизации, фотоприемное устройство 7, первое 8 и второе 9 устройство выборки и хранения, делительное устройство 10, регистрирующее устройство 11 с Модулятор 5 (фиго2) состоит из двух непрозрачных полукругов различного радиуса. Ось вращения модулятора смещена относительно оптической оси на величину, равную большему радиусу. Меньший радиус не превышает половину болшего радиуса Выходная щель коллнма- тора равна большему диаметру диска

Устройство работает следующим образом.

Световой поток от источника 1 излучения формируется коллиматором 2 в параллельньй пучок 3, который проходит дифференциальную кювету 4.Дифференциальная кювета 4 содержит сравнительную жидкость с показателем преломления п и измеряемую жн11;кость с показателем преломления nj;. За кюветой расположен модулятор 5 с устройством 6 синхронизации. Меньший ргщиу модулятора 5 выбирается из условия, что световой пучок проходит пол- ностьюо В этих условиях фотоприемное устройство 7 будет регистрироват при свободном прохождении пучка сигнал и,

.,

и К, а Ь- Е Кф,

где К - коэффициент, характеризующий оптический тракт; а, b - ширина и.высота светового

пучка;

EQ - освещенность фотоприемника; К - коэффициент ареобразования

фотоприемника.

Фотоприемник, входящий в фотоприемное устройство 7 должен иметь достаточную фоточувствительную поверхность, чтобы пучок полностью помещался на фоточувствительной поверхности и при смещениях пучка. Б качестве фотоприемника может быть использован фотодиод ФД-24 и др„

При введении в световой пучок полукруга большего радиуса модулятора 5, часть пучка, например половина, перекрывается и фотоприемное устройство 7 регистрирует сигнал U,

и.

K.(i а + х) b Е,

1 где Ьх 1 tg 0 (HJ,- Пд) - смещение пучка на поверхности фотоприемного устройства 7; 1 - расстояние от кюветы до фотоприемного устройства; i - преломляющий угол кюветы. Сигналы и и и по соответствующи синхроимпульсам от устройства 6 синхронизации запоминаются в устройствах 8 и 9 выборки и хранения. С поступлением сигнала U дается разрешение на операцию деления в делительном устройстве 10, на выходе которого формируется сигнал

и,- Si. 1(1 а. Ш,

5 0 5

0

5

Этот сигнал поступает в регистрирующее устройство 11, где осуществляется его конечная обработка и формирование результата измерения U по алгоритму

и К и, + А,

где К - градуировочньгй коэффициент, равный ширине светового

пучка I I

А - постоянная смещения, равная

полуширине пучка.

Рефрактометр перед измерением градуируется. В рефрактометре дифференциальная кювета заполняется сравнительной жидкостью с Пр, в качестве измеряемой жидкости также используется- сравнительная5 т„е, Пу п . В этих условиях разность показателей преломления п п - п О, поэтому и смещениеДX 0„ Выходной сиг-, нал регистрирующего устройства подстраивается до О путем смещения напряжения на усилителе фотоприемного устройства, т.е устанавливается смещение А - - К. После под

I

становки и, в выражение U с учетом значения А, получаем

и,К, .

При этом следует, что К а обесле- чивает линейную зависимость между

Градуировка осуществляется путем введения различных измерительных жидкостей с известными показателями преломления. Градуировка может .быть осуществлена и в единицах показателя преломления, когда

1У.

in HX - п.

коэффициент градуиров

а

1- tgoC

Таким образом, предлагаемое изобретение обеспечивает значительное упрощение измерительной схемы и технически полностью решается с помощью 5-8 микросхем, что существенно уменьшает энергопотребление, массу и габариты

Составитель С«Голубев Редактор Ю„Середа Техред м.ДидыкКорректорН.Король

Заказ 4436/44

Тираж 789

ВИИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

19 Формула

изобретения

Автоматический рефрактометр, со- держащий последовательно расположенные вдоль оптической оси источник излучения, коллиматор, дифференциальную кювету, модулятор с устройством синхронизации и фотоприемное

устройство, а также измерительное устройство и регистрирующее устройство, отличающийся тем, что, с целью упрощения рефрактометра, модулятор выполнен в виде непрозрачного диска, состоящего из двух полукругов различных радиусов,причем ось вращения модулятора смещена относительно оптической оси на величину, равную большему первому радиусу, второй радиус меньше первого радиуса на половину выходного зрачка коллиматора, а измерительное устрой- ство выполнено в виде двух устройств выборки и хранения, подключенных к

фотоприемному устройству, и делительного устройства, входы которого соединены с выходами устройств выборки и хранения, а синхронизирующие входы устройств выборки и хранения и делительного устройства подключены к устройству синхронизации

0i/2. 2

Подписное