ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЙ КОМПАРАТОР ЦВЕТА Советский патент 1972 года по МПК G01J3/50 

Предлагаемый поляризационный комиаратор цвета для измерения цветового различия алмазов предназначен преимущественно для использования на предприятиях, занимающихся Сортировкой алмазов по нацвету. В настоящее время сортировка алмазов по нацвету ведется визуально, что часто ведет к недооценке их качества и, учитывая их высокую себестоимость, к большим денежным потерям (особенно при экспорте).

В колориметрии известен ряд устройств для измерения малых цветовых различий. Эти устройства дают возможность измерять цвет или цветное различие плоских образцов больших размеров.

Известный электронный компаратор цвета для измерения малых цветовых различий содержит источник излучения, двухлучевую оптическую систему, модулятор, интегрирующий шар, корреги-рующие светофильтры, фотоприемиик переменного тока со стрелочным прибором, по которому отсчитывается разница координат цвета сравниваемых образцов.

При измерении алмазов, вследствие применения для освещения образцов широких пучков -света, часть светового потока проходит мимо алмазов в шар, что.неизбежно приводит к понижению чувствительности и невысокой точности измерений, какой требуют алмазы. К ошибкам измерений приводит и применение

для формирования двух пучков света раздельных оптических элементов из-за различия их кривых пропускания. С целью повышения различительной чувствительности в компараторе оптическая система снабжена поляризатором и двумя анализаторами, оси которых повернуты друг относительно друга на угол 90°, и наклонена под углом Брюстера к измеряемой поверхности.

На чертеже изображена оптическая схема предлагаемого компаратора, в двух проекциях.

Он состоит из осветителя, включающего источник /, конденсор 2, интегрирующей сферы 3 и молочного стекла 4, которое находится на оси оптической системы. За ним последовательно расположены конденсор 5, поляризатор 5, светоделитель 7 из бесцветного стекла, наклоненного под углом 6°30 к оптической

оси, модулятор 8, закрепленный на валу электродвигателя 9. За модулятором находятся светопрозрачные столики 10, 11 с измеряемыми алмазами 12 и 13. Каждый столик наклонен к соответствующему лучу под углом Брюстера.

За столиками располагается фотометрический шар 14, в отверстиях которого закреплены анализаторы 15 и 16. Главная ось анализаторов повернута на 90° относительно оси поляризатора. У третьего отверстия в шаре крепится

водящими чувствительность фотоприемника к значениям, соответствующим значениям кривых международиой колориметрической сиCTeiMbi.

Фотоприемник 21 электрически связан с усилителем переменного тока 22, который снабжен стрелочным регистрирующим прибором 23.

Прибор работает следующим образом.

Свет от источника через конденсор 2 попадает в шар 3 с отверстием, -перакрытым -молочным стеклом 4, чем обеспечивается его яркое свечение. Молочное стекло проекти1рует1ся конденсором 5 на переднюю стенку модулятора 8, приводи мого во вращение электродвигателем. По пути свет от молочного стекла поляризуется поляризатором 6 и перед входом в модулятор делится пополам светоделителем 7. Далее свет поочередно падает на сравнимые ал-мазы 12 и 13, расположеиные на столиках 10 и 11 из бесцветного стекла, и, пропущенный ими и анализаторами 15, 16, попадает в интегрирующий шар 14. Через отверстие в шаре свет попадает на фотолриемнвк 21 через один из поочередно вставляемых в пучок коррегирующих светофильтров. Усилитель переменного така 22 усиливает переменную составляющую фототока, которая пропорциональна разнице координат цвета измеряемых аламазов. Это регистрируется стрелочным пр:нбором 23.

В исходном состоянии (без образцов, т. к. главная ось анализаторов повернута перпендикулярно к главной оси поляризатора) светосой поток не проходит в шар 14 (ноль прапускания). При .введении алмазов в пучок света, т. к.

угол падения лучков света на -большую поверхность алмаза равен углу Брюстера, происходит вращение плоскости поляризации прошедших через адмазы долей пучков света. Пропущенный алмазами свет в свою очередь будет пропущен анализаторами (поскольку его плоскость популяризации находится уже не под углом 90° к гла;вной оси анализаторов) и попадает в шар 14. Естественно, свет пропущенного алмазами излучения после прохождения

через анализаторы не изменяется.

Часть пучков света, проходящая мимо алмазов, не попадает в шар 14, т. к. для .нее сохраняется ноль пропускания.

Предмет изобретения

Поляризационный компаратор цвета преимушвст1венно для измерения цветового различия алмазов, содержащий источниК света, оптическую систему с мо.дулятором, «ассету со светофильтром и фотоприемник и электронную схему, отличающийся тем, что, с целью повышения различительной чувствительности, оптическая система снабжена поляризатором

и двумя анализаторами, оси которых повернуты одна относительно другой иа угол 90°, и наклонена под углом Брюстера к измеряемой поверхности.