Автоматический рефрактометр Советский патент 1983 года по МПК G01N21/41 

Устройство содержит последователь но расположенные источник света 1, коллнмирующий объектив 2, рефрактометрическую кювету 3, фокусирующий объектив 4, многощелевой обтюратор 5 и два фотоприемника б и 7. ВЕЛХОДЫ фотоприемников б и 7 соединены чере формирователи импульсов 8 и 9 с входами триггера 10. Выход триггера соединен со входом схемы И 11. Между дополнительными источником; света 1 и многощелевым обтюратором 5 установлен конденсатор 13, на оптическо оси которого за многощелевым обтюра тором 5 помещен дополнительный фото приемник 14, выход которого соедине через умножитель -частоты 15 и форми рователь импульсов 16 со входом схе мы И 1 1 . Устройство работает следующим образом. Источником света 1 с помощью конденсатора 2 создается коллимированный пучок света, освещающий рефрактометрическую кювету 3, на выходе которой возникают два раздельных кол лимированных световых пучка, угол между которыми зависит от величины показателя преломления вещества, ее заполняющего. Эти световые пучки пада.ют на фокусирующий объектив 4, в фокальной плоскости которого образуются два точечных изображения источника света 1. Расстояние между изображениями Тс1кже зависит от величины показателя: преломления исследуемого вещестВс1. Изображения периодически перекрываются многощелевым обтюратором 5, вращающимся с постоянной .скоростью. Размер щели и расстояние меж ду смежными щелями превышает расстояние между изображениями при допустимых для данного прибора величинах измеряемого показателя преломления. Пусть в исходном состоянии оба световых пучка перекрыты многощелеBtiiM обтюратором. По мере его вращения в направлении показанном на чертеже стрелкой, начинает освещаться фотоприемник б, и устройством 9 формируется импульс, перебрасывающий триггер 10 в состояние 1. Позже та же граница щели многощелевого обтюратора набегает на второе изображение, и начинает освещаться фотоприемник 7. Сигнал с его выхода поступает на вход формирователя импуль сов 8, и с его выхода на вход триггера 10 поступает импульс, перебрасы вающий его в состояние О. Выход триггера соединен со входом схемы И 11, так что она пропускает на выход сигналы, поступающие с формирователя импульсов 16, только в течение времени, когда граница щели многощелевого обтюратора 5 проходит меж ду первым и вторым изображениями, и при постоянстве скорости его вращения этот период времени пропорционален расстоянию между изображениями, которое характеризует величину показателя преломления в исследуемой среде. Конденсором 13 формируется изображение дополнительного источника света 12 на поверхности многощелевого обтюратора 5. При его вращении на дополнительный фотоприемник 14 поступают периодические световые импульсы, частота которых пропорциональна скорости вращения обтюратора. С выхода дополнительного фотоприемника 14 электрические импульсы подаются на вход умножителя частоты 15 с коэффициентом умножения 10-10. Устройство 16 формирует импульсы, часто та которых пропорциональна скорости вращения обтюратора. Эти импульсы поступают на второй вход схемы И 11 и пропускаются этой схемой на выход в течение промежутка времени, когда триггер 10 находится в состоянии 1. Количество импульсов на выходе схемы И определяется расстоянием между двумя изображениями рабочего источника излучения 1 на окружности обтюратора, а это расстояние функционально связано с величиной показателя преломления. Количество импульсов не зависит от скорости вращения обтюратора, так как при увеличении скорости в i раз, в i раз увеличивается количество импульсов, поступающих на вход схемы И с умножителя частоты. Однако длительность прохода границей шели многощелевого обтюратора расстояния между двумя изображениями сокращается в i раз, т.ак что количество импульсов остается неизменным. Данное изобретение позволяете повысить точность, которая повышается вследствие преобразования в импульсный (дискретный) сигнал непосредственно расстояния между световыми пятнами, несущими информацию о величине показателя преломления, без промежуточного преобразования в амплитуду электрического сигнала. При этом учитываются и кратковременные пульсации скорости вращения обтюратора, происходящие на протяжении малой доли периода его вращения. Формула изобретения Автоматический рефрактометр, содержащий последовательно расположенные и оптически связанные источник света, коллимирующий объектив, рефрактометрическую кювету, фокусирующий объектив, многощелевой обтюратор и два фотоприемника с формирователями импульсов. отличающийся

тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены дополнительный источник света с конденсо- ром, дополнительный фотоприемник, умножитель частоты, дополнительный формирователь импульсов, схема И и триггер, входы которого подключены к выходам соответствующих формирователей импульсов, выход соединен с одним входом схемы И, к другому входу которой через дополнительный формирователь импульсов подключен дополнительный фотоприемник, оптически связанный через многощелевой обтюратор с дополнительным источником света.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 622337, кл. G 01 N 21/41, 1978.

2.Авторское свидетельство СССР № 401912, кл. G 01 N 21/41, 1973

(прототип).