Фотометрическая кювета Советский патент 1991 года по МПК G01N21/03 

Изобрел t-ntii. относится к итмчг - KJMV прибири троению, а именно к i pLHИЯ оптические и гпек-1- р 4i tPiix параметров ра личных реп ч j z OfinH их центрифугирования, и MODJ i-ет быть ис о и зовяно п пнцевон, неср тяной и химической промышленности, в - мологии и медицине, а также в тех г(ластях науки и техники где необходимо проводить центрифугирование с HLпрерывным оптическим контролем

центрифугируемой среды и измерением ее спектральных параметров

Цепь изобретения - вепичение количества измеряемых оптических и спектральных параметров и повышение точности измерении

На Лиг и 2 изображены фронтапа- ная и боковая проекции фотометричес кой кюветы«.

Устройство содержит внешний коаксиальный цилиндр 1, внутренний коак-

э

)hi

И I i i i i, i

i i i J и 4, ot pa-1 ii i i nut т I Klin 111 Я IJ

i ( i кг нлтпнпм пилиндре 2 i itiHi иг ITMHI i TRI теченннх i b и , чмеюши 1 обтее оспорите MI ii-oniiH inq iMf join образую ней и

l1 in IMF. К i I OBHf1 nnjsepXPOC ГИ 8S 0

г н, j u er Ut чи i i

1 I11. О li i.( 13 ( ОН ГИ

i1 riH i11 .н г о rucpc nt i 1J ; и i j, j-i .иц v

1 IiРС.Д I j, О В p ГН

i че i ,111 iii о г н Jci if no

i n 1 ч hx. lit1ГЛ , ЧХ l Ч L.

1 i li Ы i i nk) ( l

i ч h M jf l I и, 4 i

I (.Ч

i 4 ( (

i i i f i Б i 11 j -i

СП ; ef oH С IP II I vli 1H Ь J t 1 L

tt j 1(1 о С.О (. Kllr « f i

i i I ч i. ill и / Т in eo nc III

if)f I it ГI П I Ч Ч

i н чi j v- i ; n i i i i -

Г1Ттт -. . ,

IIi1 M TriT-3 l l1O-Ir Г11F JT 1 (i lг i т1 Г

-.I / J I P( J,

- I

1 1 Иринi ПИ

ПО (lli ч

UK ibHb ,1L Jt Г1

I p 1 Hi LIUfI I

iii i / ic i I,L i rpnijn i in i on ULUip i

1 I II HIM Ь UvHllLiflllj 1 . 1 Г Н ЛJH i Ht1

1i, ju нipnpvj пая

ii.pi т (-/;t ТЯ..1 ся i до и j (j и гл ijihiioj о цигшндра 1 , io к impaiuieju ньп котык

r f I 1 OHilHUIl J4 ГЦ Hilt I .

l, lOHelXHi-Clll J ГО1 О (.ЛОЧ

1 11Д I 1 Э4-t К ) lbk

i i v н . 11 Ч П т b li,

L , U 1 ЦрТГ ГР t 1 i( Г i

i l -l CKOi Oh HO

1н i i| 11 d miie i i D IMH

I t ОПT f 1 3B M jH t r||4

1 t Г die-л ptl OTp еНИЛ ,

я чини, зт opacv HI ия -i i | опии п отртженном -wi те n f (рения опгичес ич и спекгг11 fdinMorpOB, которые вотмож}1-| про в о /ч1 i при помощи известной к1 ьегы, ч юп 1-гй СБРТОРОЙ напрев i -- пс рпг щик г1Яппо KOjii (ej м ипгг ч чи OKHJ Q, 4 через j ;ю толщину

Ч, l i риф ГИр tiN i СрСДЫ, 1ЧН яр-«

j ui i (. f hOci поверчло IH b, У и

011 i р 1,1 л 1 (), 11 jai i i амл I

1i

i рысльо CHiH4di nn i 1лпчием it i tMuc ) TpvKi и: дв , ных л d л «, pud ыы-in noлI I H ( 1 ьJ I Н 1, J T K/f

v Г.1 Tt I

iO v in / uep

,id ывсдг ссл емои чепт i rnrvein en дл г и ч гл1. и i м

fiv it llI П I F M M Л i ЧРГ rffi

f

li 11 Ni D пя ПГ B П Т

ri i -к гния и но it } пи f ца1 -i ь1ч

1 ;i ТЫП 1 т 11ЭП Н фОТОг- i i J ( i Чот тпппи пц

j i тинаьочкч чогтиповч1 ч х

l б ПII)тНО

пг-г I с I П 1 Т t I, , НИХ I 1 l м- i ,-i ПЦ1О p TlOnO1 ПНЬЧ Э ГНО

i t HI о i Ц(лт широте отверстч, ; i i1 JHP т . е и/) яме и 1уики

1 1ИИИ ч

И И и J

illv v

к 1Ьцевс л

5

О

--F I i i

ITuC F

I1HHt- 11 FI )

i - t 1 1

1 i in i JJKJH ) oib ругням. «- luG ii i ви i ce гоч IB o eauhit. KUi у ч, i-ti rpt-HniiH коакс a i it ый цилинд i | A i i i i r i i i i Ыf ли ,HOJ о

11 ч к i ILI -KL i акри i чт i j KCJK одну oc i УЧ. i ъть, BHyipn ее верли in

ч1 ни ч. ч ouiopLine и парь али ы i i j L ьбу„ lid бокоык поверхности

it иных конугов наносили метгтли u j- ot нарч шьное покрьиие Внешний ( л if сиальны i цилиндр выгачивали из к шн нно о Meni Oio t точного пги м Hxiiriiia, вн ipehiiHihj пг

Т )ЧНОПЬ еГО М1ГИрО1ЦГИ Т(/рЦЫ ЦИ Г1П I IP 1 Г ОСНОВНОЙ I 1 1Л1 ГОдГо

и MV точно иррпендик пяр

.т ЦИ li I LpHMvfCK И О(Н, ЧГ l И Н Э l ЧТПЬН ЦЦНТрИрп i 1ЛИ И ЕДШ Я И

друг с другом посредством склейки с кольцевыми оптическими окнами, при- чем желобки располагали внутри рабо- чей полости кюветы

Аналогично изготавливали еще одну кювету, отличающуюся лишь тем, что внешний коаксиальный цилиндр выпол- няли из прозрачного блочного поли- метилметакрилата.

Кювету навинчивали на ось двига- теля и закрепляли контргайками. Дви- гатель с кюветой помещали в горизон- тальный держатель так, чтобы кольце- вые оптические кна были вертикальными и располагали в кюветном отделении приборов. В таком исполнении фотометрическая кювета позволяла проводить центрифугирование со скоростью до 11 тысяч об/мин.

Пример 2. С целью демонстрации работоспособности и возможностей предлагаемой фотометрической кюветы были выполнены измерения в отраженном свете:

а)спектров отражения антоцианово- го красителя, полученного из кожицы сливы, используемого для окраски кондитерских изделий, на предмет выяснения его цветовых характеристик;

б)спектров отражения различно окрашенного биссерного полиметил- метакрилата, используемого для изготовления декоративных табло и панелей, на предмет выяснения степени его отражения и спектрального состава отраженного света;

в)спектров отражения тонких пленок агрегированного псевдоизоцианин- хлорида, используемого в фотографии, на предмет выяснения особенностей структуры агрегатов;

г)спектры дисперсии оптического вращения и линейного дихроизма тонких пленок агрегированного псевде- изоцианинхлорида, испольчуемые в качестве датчика влажности, на предмет выяснения возможности их применения для дистанционной регистрации точки росы;

д)спектров люминесценции водного раствора рибофлавина, используемого

в аптечном производстве для приготовления глазных капель, на предмет обнаружения в нем дес rpyiированной примеси - люмихрома;

е)светорассеяния ножных лекарственных форм рибофлавин.1 и i еггарина, используемых в фармлими, ил предмет

детек.хирования в них механических микропримесей;

ж) спектров линейного дихроизма и дисперсии оптического вращения водно- ацетонового раствора феофитина, используемого в настоящее время в качестве модели для демонстрации гра- витооптического эффекта, на предмет определения структуры коллоидного раствора агрегатов, имеющего гель- образный характер, возможности регистрации гравитооптического эффекта в отраженном поляризованном свете.

5

20

5

Погрешность проводимых измерений составляла в среднем величину 4-8%. В случае когда для указанных измерений использовали кювету, в которой внутренние стенки внешнего коаксиального цилиндра не были зачернены и матированы, погрешность оптико-спектральных измерений спектров отражения антоцианового красителя, спектров

5 отражения биссерного полиметнлмета- крилата, а также спектров отражения тонких пленок агрегированного псевдо- изоцианинхлорида возрастала до 15- 18%, светорассеяния водных лекарст-

0 венных форм рибофлавина и гепарина до 25-30%, спектров дисперсии оптического вращения и линейного дихроизма тонких пленок агрегированного псевдоизоцианинхлорида и водного раствора агрегированного феофитина - до 50-200%. Это вызвано регистрацией наряду с отражением от поверхностей центрифугируемых веществ, отраженных световых пучков от внутренней

Q стенки внешнего коаксиального цилиндра, которые прежде, чем по- пагть на отражающую поверхность усеченного конуса и затем отразиться в направлении системы регистрации,

5 испытывают поглощение и преломление в толщине слоев этих веществ. Особенно сильно возрастает погрешность в случае измерения линейного дихроизма и дисперсии оптического враще-

0 ния, так как здесь измерительные сканирующие световые пучки линейно и в общем случае эллиптически поляризованы. Минимальная погрешность измерений достигается лишь при измерении люминесцентных характеристик растворов рибофлавина, она составляет 7-10%.

Попытка использования известном кюветы для проведения измерении дает

5

определенные результаты, однако их погрешность возрастает еще больше за счет того, что сканирующий световой пучок приходится направлять на центрифугируемое вещество под острым углом к кольцевым оптическим окнам В этом случае погрешность измерений оптик о-спектральных параметров составляет: для спектров отражения гонких пленок агрегированного псевдо- и эоцнанннхлорида 20-24%, для светорассеяния водных лекарственных форм рибофлачина и гепарина 32-37%, для спектров дисперсии оптического вращения и линейного дихроизма тонких пленок агрегированного псевдоизо- цианикхлорчда и водно-ацетоновых oac-fворов феофитиыа 100-400%. Т.е. дистог рность подобных измерений блшкч нулю, что позволяет говорить о iienj,, отмости известной кюветы измерений ряда оптических и спект- рплъны.: параметров.

16279328

ного и сыпучего) вместо 1 класса, как для известной кюветы.

Таким образом, фотометрическая кювета увеличивает количество изме- ряе)-1ых оптических и спектральных параметров. Кроме того, положительн ,м эффектом является также повышение точности проводимых измерений, повышение удобства и производительности труда.

10

15

Формула изобретения

Фотометрическая кювета, содержащая гоосно расположенные внутренний и внешний коаксиальные цилиндры, соединенные с торцов плоскопараллель- нымн кольцевыми оптическими окнами, образующие рабочую полость, в которой выполнены входное и выходное от- jep-:THH, отличающаяся Tff. что, с целью увеличения коли- измеряемых оптических и спект- рллььых параметров и повышения точное -и измерений, внутри рабочей по- v на внутреннем коаксиальном лнл ядре жестко установлены два усе- чеь иг- конуса с общим основанием, па- ралл, льным кольцевым окнам, с соос- ными центральными отверстиями с одинаковым углом наклона образующих и зеркальными боковыми поверхностями, причем внутренняя поверхность внешнего коаксиального цилиндра выполнена матовой и зачерненной, а параметры кюветы связаны соотношением

uidi о,:аря своим конструктивным особенностям кювета позволяет на- . ,т гтоверно и с небольшой :о , : тыо производить измерение ) сч 1 -it о-спектральных параметров, и:., с о , как для известной кюветы.

Ь тс 1аря своим конструктивным ос . К. кювета позволяет выполни sмс пения и проводить центрифуг ргоьаьпе 3 классов веществ: жидко. ., полу-кидкого, твердого (пленоч-

5

0

5

Формула изобретения

Фотометрическая кювета, содержащая гоосно расположенные внутренний и внешний коаксиальные цилиндры, соединенные с торцов плоскопараллель- нымн кольцевыми оптическими окнами, образующие рабочую полость, в которой выполнены входное и выходное от- jep-:THH, отличающаяся Tff. что, с целью увеличения коли- измеряемых оптических и спект- рллььых параметров и повышения точное -и измерений, внутри рабочей по- v на внутреннем коаксиальном лнл ядре жестко установлены два усе- чеь иг- конуса с общим основанием, па- ралл, льным кольцевым окнам, с соос- ными центральными отверстиями с одинаковым углом наклона образующих и зеркальными боковыми поверхностями, причем внутренняя поверхность внешнего коаксиального цилиндра выполнена матовой и зачерненной, а параметры кюветы связаны соотношением

Изобретение относится к ческому приборостроению, ч частности к технике измерения оптических и спектральных параметроя раччччьмх сред в условиях ч к цен гриф}тиров.т ния. Целью изобретения является е личение количества измеряемых опти ческих и спектральчых параметров и повышение точности измерении иссле дуемых веществ,- Фотометрическая кю врта состойi из соосно расположенных внутреннего и внешнего коаксиальных цилиндров, соединенных с торцов цевыми оптическими окнами Эти эле менты кюветы образуют ее рабочую полость Внутри рабочей полости на внутреннем коаксиальном цилиндре жестко фиксированы два усеченных ко нуса5 имеющих общее основание, оди наковый угол наклона образующиха Боковые поверхности конусов выполнены зеркальными для отражения ичмерн- тетиного светового п,чка на слой центрифугируемого вещества ч последующей регистрации отраженного от этого слоя света Внутренняя поверх - ность внешнею коаксиального цилинд ра выполнена зачерненной и матовой, что ликвипирует б тки Входное и выходное отверстия выполнены в кольцевых оптических окнах, в которых с внутренней их стороны выполнены так же сходящиеся от внешнего коакси аль ного цилиндра к отверстиям желобки для вывода исследуемой среды из рабочей полости кюветы 2 ип сг

-1- - tgp

tg

|Ь

arcsiu i..

Т

I

расстояние между кольцевыми оптическими окнами; расстояние между основанием усеченных конусов и внешним коаксиальным цилиндром;

1 sinfb

(1 +

--- )г

4tgp/

- угол наклона образующих конусов к кольцевым оптическим окнам.

1

Ч

11

/ТЛ

It

у l 1 1,J F I 1 J)

Г

1 HL1 Ч g .FM L

J r r r d

2ПГП

(i J|,

и Л Ж

ft