АВТОМАТИЧЕСКИЙ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЙ РЕФРАКТОМЕТР Советский патент 1972 года по МПК G01B9/02 G01N21/45 

Изобретение касается оптических приборов для определения показателя преломления жидкостей. Известные автоматичвакие рефрактометры содержат два интерферометра Майкельсона, работающие в белом и монохроматическом свете, и компенсатор разности хода, перекрывающий световые пучки обоих интерферометров. В одной ветви интерферометра, работающего в белом свете, находится кювета с неследуемой жидкостью, в другой ветви - кювета с образцовой жидкостью, показатель преломления которой известен. Второй интерферометр не содержит кювет с жидкостью. Электропривод, управляемый сигналом от фотоэлектрического устройст;ва, регистрирующего поток белого света, перемещает подвижный элемент компенсатора до появления в поле зрения прибора ахроматической полосы. В результате разность хода лучей в интерферометре, работающем в белом свете, становится равной нулю. При перемещении подвижной части компенсатора -разность хода меняется в верхнем и в нижнем интерферометре на одну и ту же .величину. Это изменение разности хода, введенное компенсатором, характеризует разность показателей преломления исследуемой и образцовой жидкостей и измеряется с помощью фотоэлектрического устройства, регистрирующего поток излучения на выходе интерферометра, работающего в монохроматическом свете. Однако известные рефрактометры имеют малую надежность из-за рассогласования двух интерферометров в процессе работы. Инте)ферометры считаются согласованными в том случае, если при заполнении рабочей кюветы и кюветы сравнения одной и той же жидкостью ,в них одновременно получить нулевую разность хода. Всякие изменения разности хода в процессе работы прибора под влиянием 1внещних воздействий (например, изза изменений температуры, давления и вибраций), которые отличаются по величине в вер.чнем и нижнем интерферометрах, приводят к рассогласованию. В результате показания рефрактометра могут отличаться от действительного значения показателя преломления на величину, значительно превыщающую среднюю квадратическую погрещность прибора, и для проведения измерений необходимо провести его перенастройку. Цель изобретения - упрощение эксплуатации и повыщение надежности работы автоматического интерференционного рефрактометра. Для этого осветители с источниками белого и монохроматического авета снабжены поляризаторами, оси пропускания которых взаимно перпендикулярны. Оптические оси.осветителей совмещены с помощью полупрозрачной

пластины. На выходе интерферометра Стяновлена другая полупрозрачная пластина для разделения пучка света на две части, поступающие на устройства, регистрирующие потоки белого и монохроматического света. Каждое из этих устройств снабжено а1 ализаторол1, направления пропускания которых совпадают с направлениями пропускания поляризаторов в осветителях.

В отличие от известного, предлагаемый рефрактометр содержит только один интерферометр, что позволяет избежать (возможных выходов прибора из строя, связанных с рассогласованием двух интерферометров IB процессе измерений. Кроме того существенно облегчается настройка прибора, так как отпадает необходимость в предварительном согласовании двух интерферометров.

На чертеже изображена схема предлагаемого рефрактометра.

Предлагаемый рефрактометр содержит ос.ветитель с источником белого света, состоящий из электрической лампы / накаливания, объекти1ва 2 и поляризатора 3, и осветитель с источником монохроматического света, состоящий из спектральной лампы 4, объектива 5 и поляризатора 6. Направления пропускания поляризаторов 5 и 5 составляют между собой угол 90°. Оптические оси осветителей совмещены с помощью полупрозрачной пластины 7, расположенной между осветителями и интерферометром Майкельсона. Интерферометр содержит призму 8 Кестерса, кюветы 9, 10 соответст1венно с исследуемой и образцовой жидкостью и зеркало /,/. В 1ветви интерферометра помещен компенсатор 12 разности хода с электроприводом, включающем электродвигатель 13 и редуктор 14. На -выходе интерферометра установлена полупрозрачная пластина 15 для разделения пучка на две части, поступающие на фотоэлектрические устройства, регистрирующие потоки белого и монохроматического света. Фотоэлектрическое устройство, работающее в белом свете, состоит из поляроида 16, объектива 17, фотоприемника 18 и усилителя 19. Выход усилителя 19 подсоединен к электродвигателю 13. Фотоэлектрическое устройство, работающее В монохроматическом свете, содержит поляроид 20 и систему для определения изменений разности хода, состоящую из светофильтра 21, объектива 22, полупрозрачной пластины 23, фотоприемников 24, 25 и реверсивного счетчика 26 полос с интерполятором. При этом направление пропускания поляроида 16 совпадает с направлением пропускания поляризатора 3, а направление поляроида 20 с направлением поляризатора 6.

Прибор работает следующим образом.

От осветителей на интерферометр подают два пространственно совмещенных пучка белого и монохроматического света, поляризованных во взаимно перпендикулярных направлениях. Пути лучей белого и монохроматического света в интерферометре одинаковы. На

выходе интерферометра с помощью пластины 15 свет разделяется на две части. Часть света попадает в устройство для регистрации потока белого света, другая часть - в устройство для регистрации потока монохроматического света. В связи с тем, что поляроид 6 пропускает только белый свет, на неселективном фотоприемнике 18 появляется электрический сигнал лищь при нахождении в поле зрения прибора ахроматической полосы, соотвегствующей нулевой разности хода. Сигнал фотоприемника 18 преобразуется и усиливается усилителем 19, который управляет электродвигателем 13, перемещающим через редуктор 14 подвижный элемент компенсатора 12.

Через поляроид 20 проходит только монохроматический свет. Объектив 21 проектирует картину полос равной толщины, полу1чаемую в монохроматическом свете, на фотоприемники

g 24, 25 со щелевыми диафрагмами. Сигналы фотоприемников 24, 25 преобразуются в реверсивном счетчике 26 полос с интерполягором, выдающим значение изменений разности хода.

д При включении прибора электродвигатель 13 через редуктор 14 перемещает подвижный элемент компенсатора 12 до тех пор. пока разность хода в интерферометре не становится равной нулю. Это положение удерживается с

5 помощью автоматической системы, состоящей из элементов (18, 19, 13, 14, 12). Одновременно измерение разности хода при перемещении компенсатора, характеризующее определяемый показатель преломления, определяется с

0 помощью фотоэлектрического устройства, работающего в монохроматическом свете, и считывается с цифрового табло счетчика 26.

Пред.мет изобретения

Автоматический интерференционный рефрактометр, содержащий источники белого и монохроматического света, интерферомегр

Майкельсона, компенсатор разности хода, фотоприемник для регистрации выходного потока белого света и фотоприемник для регистрации выходного потока монохроматического света, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности, он содержит две полупрозрачные пластины: одну установленную на входе, другую - на выходе интерферометра,- два поляризатора, направления пропускания которых взаимно перпендикулярны, два анализатора, направления пропускания которых совпадают с направлениями пропускания соответствующих поляризаторов.

Tf