Способ автоматического определения коэффициента преломления газа Советский патент 1980 года по МПК G01N21/41 

1

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к способам интерферометрического определения коэф(1)ициента преломления исследуемого вещества.

Известен способ измерения коэф-. фициента преломления жидкости и газа путем заполнения рабочей камеры исследуемым веществом, заполнения эталонной камеры эталонным веществом, измерения разности коэффициентов преломления вещества и определения коэффигсиента преломления исследуемого вещества 1 .

Недостатком данного способа является относительно невысокая точнрсть измерения коэффициента преломления, обусловленная ошибками отнесения к параметрам состояния вещества (температура, давление).

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является способ автоматического определения коэффициента преломления с помощью поляризационного интерферометра-рефрактометра, состоящего из двухлучевого интерферометра, двух кювет, с исследуемым и. эталонным веществами, системы поддержания и измерения температуры, системы измерения коэффициента преломления, блока автоматики и регистрирующего устройства, путем ступенчатого изменения давления в кювете с исследуемым веществом и измерения разности коэффициентов преломления между исследуемым и эталонным веществом 2j .

Недостатком данного способа является относительно невысокая точность 10 измерения коэффициента преломления, обусловленная ошибками отнесения к давлению вещества и к коэффициенту преломления эталонного вещества. Недостатком также является невозможность 5 автоматизированного измерения коэффициента преломления вещества в широком интервале давлений в связи с отсутствием эталонных веществ в этих диапазонах давлений и температур. 20 Цель изобретения - повьадение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в способе автоматического определения коэффициента преломления газа 25 с помощью двухлучевого устройства; в котором одна из кювет запойнена рабочим веществом, пут&л ступенчатого из- менения давления в одной из кювет и измерения разности коэффициентов пре30 помления, вторую кювету заполняйт рабочим ве цеством, изменяют давление во второй кювете до установления разницы коэффициентов преломления в обоих каналах, равной нулю, и измеряют давление во второй кювете, при этом Начальное или конечное давление уста навливают равным нулю, а о коэффициенте преломления судят по сумме коэффициента преломления вакуума и разницы коэффициентов преломления при ступенчатом изменении давления.

Сущность изобретения поясняется чертежом устройства для измерения коэффициента преломления предлагаемым способом.

Устройство содержит двухлучевой интерферометр 1, установленные в лучах интерферометра две кюветы 2 и 3 с исследуемым (рабочим) веществом, систему 4 измерения и поддержания температуры в кюветах, систему 5 измерения коэффициента преломления, систему б создания и измерения давления вещества, связанную с кюветами 2 и 3, регистрирующее устройство 7, связанное через блок автоматики 8 с системами 4, 5 и б,

Способ осуществляется следующим образом.

При автоматическом измерении коэффициента преломления создается, поддерживается и фиксируется в регистрирующем устройстве первоначальное давление и температура исследуемого вещества в кюветах 2 и 3, системами температуры 4 и давления 6. Затем по программе эксперимента блоком автоматики изменяется давление в кювете 2. Система 5 измеряет разницу коэффициента преломления вещества при первоначальном давлении и вно созданном. После фиксации данных (температура, давление, разница коэф фициентов преломления) в регистрирукадем устройстве 7, в кювете -J создается давление, равное давлению в кювете 2. Разность давления контролируется разностью коэффициентов преломления веществ в обеих кюветах системой измерения коэффициента преломления 5. Далее следуют аналогичные изменения давления с аналогичными фиксациями точек измерения при поотоянной температуре кювет. Процесс продолжается до вакуума. Так как показатель преломления вакуума равняетCJ единице, то абсолютное значение коэффициента преломления определяется путем суммирования соответствующих разниц коэффициента преломления и единицы.

Недостаточная точность измерения известным способом устраняется в предлагаемом способе заполнением эталонной кюветы исследуемым веществом и ступенчатым измерением коэффициента преломления, что позволяет избавиться от погрешностей измерения, связанных с ошибками отнесения к параметрам состояния вещества (температура, давление) и ошибками в данных |по коэффициенту преломления эталонного вещества.

Данный способ обладает более высокой по сравнению с прототипом точностью измерения коэффициента преломления вещества в широком диапазоне температур и давлений в автоматическом режиме. Кроме того, этот способ позволяет работать по заранее заданной программе изменения температуры и давления и дает возможность прямого измерения коэффициента преломления без расчетов, связанных с коэффициентом преломления эталонного вещества.

Формула изобретения

Способ автоматического определения коэффициента преломления газа с помощью, двухлучевого устройства, в котором одна из кювет заполнена рабочим веществом, путем ступенчатого изменения давления в одной из кювет и измерения разности коэффициентов преломления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, вторую кювету заполняют рабочим веществом, изменяют давление во второй кювете до установления разницы коэффициентов преломления в обоих каналах равной нулю и измеряют давление во второй кювете, при этом начальное или крнечное давление устанавливают равным нулю, а о коэффициенте преломления судят по сумме коэффициента преломления вакуума и разницы коэффициентов преломления при ступенчатом изменении давления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент ФРГ 2507183,

кл. G 01 N 21/46, опублик.1968.

2.Авторское свидетельство СССР № 148550, кл. G 01 N 21/46, 1959 (прототип).