Нефелометр Советский патент 1979 года по МПК G01N21/24 

(54) НЕФЕЛОМЕТР

Изобретение относится к устройствам для автоматического контроля светорассеивающих средств в технологичес ких линиях. Известны нефелометры, в которых, с целью устранения сшибки измерений, связанной с загрязнением оптических окон, применяют двухканальную оптическую схему, в которой лучи сравнительного и измерительного каналов про ходят через одни и т же участки окон В нефелометре 1 лучи сравнительного и измерительного каналов входят в контролируемую жидкость под равными углами и под разными углалвд выходят из нее в направлении фотоприемника. При этом световые потоки разных каналов проходят в жидкости различные пути,что обуславливает нвЕисокую точность при измерениях. В нефелометре 2 лучи измерительного и сравнительного каналов входят в контролируемую жидкость я. выходят из нее под равными углами, однако их пути в жидкости различны что-та|сжв снижает точность измерений. Наиболее близким по технической сущности к предлагаеА4ОМ)г устройству является нефелометр 31, -который содержит осветитель, оптические системы, формирующие оптические каналы возбуждающего, рассеянного и сравнительного световых потоков, измерительную кювету с двумя оптическими окнами и модулятор. , установленный в каналах возбуждающего и сравнительного потоков до входа в измерительную кювету. К недостаткам нефелометра относится необходимость заполнения его отфильтрованным растворителем из-за преломления света при предварительной юстировке. К тому же если в процессе измерений показатель преломления исследуемой жидкости меняется, то вызываемое этим изменение направления световых потоков, проходящих через измерительную кювету, увеличивает ошибку измерения. Цель изобретения - повьааение точности измерений и упрощение юстировки за счет устранения изменения направлений световых потоков, проходяцих через измерительную-кювету. Поставленная цель достигается за счет того, что нефелометр снаокен дополнительным модулятором,установленным в кангшах возбуждающего и рассеянного потоков, и насалюами на оптических окнах кювет.ы, иь4е оишми по два оптических окна, плоскости которых перпендикулярны оптическим осям канал.ов соответствующих потоков. Заполнение отфкльтрованныу раство ителем насрщки устраняет вызываемое изменением показателя преломления исслед5)ёмой жидкости отклонение световых пучков, проходящих через измерительную кювету, что выравнивает оптические пути ПС .сравнительному и измерительному каналам, дополнительный модулятор предотвращает попадание переотраженного на оптических окнах све та в канал перекрытый первым модулятором. На чертеже изображена оптическая схема предложенного нефелометра. Нефелометр содержит осветитель 1, светоделитель 2, основной модулятор 3/ зеркала 4, измерительную кювету 5 ,с входным 6 и выходным 7 окнами и бве головушками 8, насадки 9 и 10 с окна ли 11-14, дополнительный модулятор 15 фотоприемник 16, промежуточный преобразователь 17, компенсатор 18 с серво приводом, регистрирующий прибор 19, фильтр 20, сообщающийся с насадками и 10 линией 21 отбора пробы через вентили 22 и 23. Прибор работает следующим образом. Свет из осветителя 1 разделяется светоделителями 2 на два пучка, образующих возбуждсцощий и сравнительный све товЫе потоки. Пучок возбуждающего потока проходит через основной м-эдулятор 3, входное окно 11, насадки 9, входное окно б измерительной кюветы 5, частично рассеивается анализируеной средой и попадает в светоловушку 8. Рассеянный световой поток, выйдя из окна 7, проходит через вторую насадку 10, окно 13 и дополнительный мо дулятор 15, работающий синхронно с основным модулятором 3, и попадает на фотоприемник 16. Световой пучок сравнительного пото ка от светоделителя 2 попгодает через компенсатор 18 на зеркало 4, проходит модулятор 3, входное окно 12, насадку 9, измерительную кювету 5, насадку 10 и ее окно 14, отражается зеркалом 4, проходит через дополнительный модулятор 15 и попадает на фотойриемник 16. Так как потоки модулируются в противофазе, то с выхода преобразователя 17, усиливающего переменную составляющую сигнала с фотоприемника 16, снимается сигнал, пропорциональный разности интенсивностей рассеянного и сравнительного световых потоков. В нефелометре использован нулевой метод измерения, поэтому компенсатор 18 при измерении рассеянного потока изменяет сравнительный поток так чтобы пере менная составляющая сигнала с фотоприемника 16 на частоте модуляции была равна нулю. Положение компенсатора 18 однозначно определяется рассеивающей способностью среды и фиксируется регистрирующим прибором 19. Введение в нефелометр насадок и дополнительного модулятора позволяет упростить юстировку оптических систем и повысить точность контроля рассеивающих жидкостей, что обеспечивает возможность построения надежного анализатора с увеличением межповерочным интервалом. Формула изобретения Нефелометр, содержащий осветитель, оптические элементы, формирующие оптические каналы возбуждающего, рассеянного и сравнительного световых потоков, измерительную кювету с двумя оптическими окнами и модулятор, установленныЛ в каналах возбуждающего и сравнительного потоков до входа в измерительную кювету, отличающий с я тем, что, с целью повышения точности измерений и упрощения юстировки, он снабжен дополнительным модулятором, установленным в каналах возбуждающего и рассеянного потоков, насадками на оптических окнах кюветы, имоодими по два оптических окна, плоскости которых перпендикулярны оптическим осям каналов соответствующих потоков. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Японии 49-23234, кл. 111 F 21 (G 01 п 21/22) опублик. 14.06.74. 2.Патент США 3880.526, кл. 356/208, опублик. 29.04.75. 3.Авторское свидетельство СССР 416596, кл. G 01 N 21/24, 07.01,72 (прототип).

ч

IS

15