Мутномер Советский патент 1975 года по МПК G01N21/26 

Настоящее устройство относится к области измерительной техиики и предназначено для определения -мутности жидких сред, например, сточных вод как в отдельных пробах, гак и В потоке.

Известны мутномеры или турбидиметры, состоящие из источника света и фотоприемника, позволяющие измерять мутность жидких сред по изменению интенсивности светового потока, прошедщего через определенный слой жидкости или рассеянного в определенном направленш.

С целью создания мутномера, обладающего более высокими метрологическими характери. стиками перед светочувствительным слоем фотоприемника неподвижно закрепляется кольцевой поляризатор, а перед источником света размещаются два поляризатора, ближайщий к источнику света поляризатор может вращаться в обойме, а второй - неподвижен, так что оси поляризаторов совпадают с осью мутномера, а неподвижные поляризаторы скрещены.

Применение одновременно трех поляризаторов, в качестве которых могут быть использованы полярнзуюЩИе или поляроиды, позволяет решить сразу две задачи: полное устранепне засветки фоторегпстратора лучами, отраженными непосредственно от поверхности жидкости, и изменение интенсивности

светового потока, падающего на поверхность жидкости.

На чертеже представлена схема конструкции мутнОмера, состоящего из светонепроницаемого корпуса в виде вертикальной колонны 1 со входным патрубком 2 н сливиым отверстием 3, снабжея-ным световым затвором 4. В корпусе 1 помещены: источник света 5, перед которым последовательно расположены

поляр.изатор 6 с возможностью вращения в обойме и поляризатор 7, закрепленный неподвижно; кольцевой фотоприемник 8, перед которым расположен неподвил но закрепленный поляризатор 9, скрещенный с поляризатором

7. Поляризаторы 6, 7, 9 расположены так, что их геометрические осп совпадают с осью устройства.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Вертикальная колонна 1 с помощью -входного патрубка 2 соединяется с потоком исследуемой жидкости. За счет сл.ивного отверстия 3 в колонне устанавливается неизменный уровень жидкости. Световой затвор 4 предохраняет фотонриемник 8 от засветки световым потоком, могущим попасть в колонну через сливное отверстие 3. Световой поток от источника 5, сформированный при помощи линзы, иопадая на поляризатор 6, поляризуется. Интенсивность поляризованного светового потока, выходящего из поляризатара 7, от угла между плоскостями главных сечений полярлзаторов 6 и 7. Согласно закону Малюса, интенсивность светового нотока, вышедшего из полярнзатора 7, пропорцнональна квадрату косинуса угла между плоскостя.1,1 главных сечении поляризаторов

6и 7. Интенсивность светового нотока максимальна, если плоскости главных сеченнй совпадают (то есть угол .между плоскостямн главных сечений поляризаторов 6 л 7 равеи нулю), и достигает минимума, когда иоляризаторы скрещепы (то есть угол между плоскостя:Мп главных сечений ноляризаторов 6 и

7равен 90°). ПовОрачлвая иолярпзатор 6 относительно неподвижно закрепленного поляризатора 7, устанавливают требуемую в данном конкретном случае интенсивность светового потока. ВышедШИЙ из иоляризатора 7 световой ноток линейно поляризоваи в плоскости, нериенд 1куля,рной к плоскости главного сечения поляризатора 7. Падая па поверхность исследуемой жидкости, световой поток частично отражается от нее, частично проходит в жидкость, испытав преломление. Так как лпнейно поляризованные лучи падают на поверхность жидкости под угло.м, близким к 0°, то состояние поляризацин отраженных от поверхяостл исследуемой жидкости лучей не меняется, вследствие чего, попадая на кольцевой поляризатор 9, скрещенный с поляризатором 7, они гасятся. Таким образом, светочувств ительный слой фотоирпемника 8

предохраняется от засветки и ликвидируются шумы, могущие возникнуть в усилительном устройстве мутномера за счет фона, созданного отраженными от поверхиости жидкости лучами. Световой иоток, прошедший: после преломления в исследуемую жидкость и рассеянный на частицах, оказывается деполяризованным, в результате чего лучи, рассеянные частицами в направлении источника света,

проходят через кольцевой поляр.извтор 9 и воздействуют на светочувствительный слой фотоприемника 8. О мутности потока судят но -величине фототока, генерируемого фоторегистратором.

Предмет изобретения

Мутномер, содержащий источник света, расположенный над кольцевым фотоприемНИКОМ, обращенным светочувствительным слоем к поверхности исследуемой жидкости, отличающийся тем, что, с целью улучшения его метрологических характеристик, перед фотопрнемником неподвижно закреплен кольценой поляризатор, а перед источником света размещены ггоследовательно два поляризатора, ближайший из которых к источнику света установлен с возможностью вращения в обойме, а второй - неподвижно, причем оси поляризаторов совпадают с осью мутномера, а неподвижные поляризаторы скрещены.

- . V- / УГ 1

р / //

хУУУхУ хУУУУУУУх,И