DE2310090A1

DE2310090A1 - Polarimeter mit quarzkeilkompensator

Info

Publication number: DE2310090A1
Application number: DE19732310090
Authority: DE
Inventors: Alexander Haumersen
Original assignee: Schmidt & Haensch Franz
Current assignee: Schmidt & Haensch Franz
Priority date: 1973-02-26
Filing date: 1973-02-26
Publication date: 1974-08-29

Description

"Polarimeter mit Quarzkeilkompensator" Die Erfindung betrifft ein Polarimeter mit Quarzkeilkompensator, der so mittels Servomotor verstellbar ist, daß die Drehung der Probe exakt kompensiert wird, wobei die Position des beweglichen Quarzkeils ein Maß für den Betrag der Drehung ist.
Polarimeter, d.h. Meßgeräte, die die Drehung der Schwingungsebene linear polarisierten Lichts messen, werden für visuelle Messungen, z.B. durch Betrachtung einer geeichten Skala mit einer Lupe oder für die Anzeige elektrischer Meßsignale gebaut. Es sind Geräte mit digitalem Ausgang bekannt sowie analoge Polarimeter, z.B. solche mit Faraday-Kompensation, bei denen der durch die Faraday-Spule fließende Strom, also ein analoges Signal, gemessen wird.
Die Erfindung geht aus von einem photoelektrischen Saccharimeter mit Quarzkeilkompensator und mit Digitalanzeige.
Bei einem derartigen bekannten Gerät, bei dem es sich um ein zur Messung von Zuckerprozenten kalibrierten Polarimeter handelt, aurchläuft das von der Polarimeterlampe ausgehende Licht zunächst ein Orangefilter und dann einen Polarisator, der es linear, d.h. in einer Ebene schwingend, polarisiert.
Der sich im Strahlengang anschließende Quarzkeilkompensator.
kann so verstellt werden, daß die durch ihn bewirkte Drehung die Drehung der Probe exakt kompensiert. Dabei ist die Position des verstellten Quarzkeils ein Maß für den Betrag der Drehung der Schwingungsebene des Lichtes. Im abgeglichenen Zustand steht die Schwingungsrichtung des in einem Analysator eintretenden Lichtes genau senkrecht zu dessen Polarisationsrichtung (Auslöschstellung). Ein zwischen Probe bzw. Meßröhre mit der Probe und dem Analysator angeordneter Faraday-Modulator, der aus einem von einer wechselstromdurchflossenen (50 Hz) Magnetspule umgebenen Glasstab besteht, erteilt dem hindurchgehenden Licht eine Pendelschwingung der Polarisationsebene, die im abgeglichenen Zustand symmetrisch zur Auslöschungastellung erfolgt, so daß der Photoempfänger je Periode des Modulatorstroms zwei Helligkeitsmaxima, d.h. ein 100 Hz-Signal, registriert. Im unabgeglichenen Zustand erfolgt dagegen die Pendelschwingung asymmetrisch zur Auslöschungs stellung, so daß die beiden Helligkeitsmaxima verschiedene Höhe haben. In diesem Fall tritt also neben dem 100 Hz - Signal auch ein solches von 50 Hz auf. Ein Sperrfilter unterdrückt die 100 Hz - Komponente und läßt dagegen den 50 Hz - Anteil durch, der von einem Servoverstärker verstärkt zum Antrieb eines Servomotors dient. Dieser verstellt den Kompensator so lange, bis der Abgleichszustand hergestellt ist, bei dem das 50 He - Signal verschwindet.
Bei einem bekannten Saccharimeter ist eine mit dem beweglichen Quarzkeil verbundene Gitterplatte in Abständen von 0,0505 mit einer Strichteilung versehen, die mittels einer lampe auf eine Spaltblende proJiziert wird, hinter der sich ein Photoempfänger befindet. Dieser wandelt die entstehenden Lichtimpulse in elektrische Impulse um, welche von einer Digitalelektronik weiterverarbeitet werden, wo ein Impulsformer aie Zählimpulse gleichzeitig an eine Impulsverdopplerstufe, ein Zeitglied und einen ormalgewichtsumschalter weiterleitet, der die Impulsverdopplerstufe entweder einschaltet oder überbrückt, Je nachdem, ob die Anzeige auf eine Einwaage von 13 g oder 26 g/100 ml bezogen werden soll. Das Zeitglied öffnet während des Zählvorgangs Impusltore, so daß die Impulse zu einer binären Zählstufe und nachfolgenden drei dekadischen Zählstufen gelangen können. Etwa zwei Sekunden nach dem Eintreffen des letzten Impulses sperrt das Zeitglied die Impulstore und setzt zugleich einen Ausleseimpulsgeber in Betrieb, der die in den einzelnen Zählstufen gespeicherten Dezimalen des Meßwertes über Impulsverstärker in ein Druckwerk und eine Ziffernanzeige überträgt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Quarzkeilkompensationspolarimeter der oben beschriebenen Art so ZU gestalten, daß ohne großen konstruktiven Aufwand analoge Meßgrößen erhalten werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mit einer vom Servomotor angetriebenen Meßschraube, mittels der eine mit dem Quarzkeil gekoppelte Mutter spielfrei verstellbar ist, ein Potentiometer oder ein geeigneter anderer Weg-Spannungs- bzw. Weg-Stromwandler mittelbar oder unmittelbar verbunden ist.
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann zum Potentiometer ein einstellbares Potentiometer elektrisch parallel geschaltet sein, das eine zur Regelung der Konzentration einer optisch aktiven Substanz geeignete(n) Spannung (Strom) abgibt.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen im wesentlichen darin, daß das Polarimeter an unterschiedliche Bewertungskriterien für Saccharose, z.B. an bestimmte Vorschriften in verschiedenen Ländern hinsichtlich der Einwaage leicht anpaßbar ist, ferner an die Messung anderer Zuckerarten oder anderer zu messender Substanzen angepaßt werden kann und außerdem eine Temperaturkompensation erreicht werden kann.
Schließlich ist es von Vorteil, daß man in den analogen Meßgrößen Regelgrößen zur Verfügung hat, die zur Steuerung, beispielsweise zur Einstellung des Zuckergehaltes einer zuckerhaltigen Lösung dienen können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung anhand einer Figur dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben; die Figur zeigt eine perspektivische Prinzipdarstellung.
Das Licht der Lampe 1 durchläuft in bekannter Weise einen Orangefilter 2, einen Polarisator 3, einen Quarzkeil 4, die Probe in der Meßröhre 5, einen Faraday-Nodulator 6 sowie einen Analysator 7 und wird schließlich von einem Photoempfänger 8 empfangen. Der Quarzkeil 4 ist gemeinsam mit einer Halterung 9 an einer Mutter 10 angeordnet, die durch einen Servomotor 11 mittels einer Meßschraube 12 verstellbar ist, so daß der Keil 4 senkrecht in den Strahlengang hineinbewegbar ist. Das dem Servomotor 11 gegenüberliegende Ende der Meßthraube ist mit einem Potentioneter 13 (oder einem anderen geeigneten Weg-Stromwandler bzw. Weg-Spannungswandler) gekoppelt.
Ein elektrisches Versorgungsgerät 14 weist ein Anzeigegerät auf, das in O anzeigt und zweckmäßig ein Digital-Voltmeter ist.

Claims

Patentansprüche

Polarimeter mit Quarzkeilkompensator, der so mittels Servomotor verstellbar ist, daß die Drehung der Probe exakt kompensiert wird, wobei die Position des beweglichen Quarzkeils ein Maß für den Betrag der Drehung ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer vom Servomotor (11) angetriebenen eschraube (12), mittels der eine mit dem Quarzkeil (4) gekoppelte Mutter (10) spielfrei verstellbar ist, ein Potentiometer (13) oder ein geeigneter anderer Weg-Spannungs- bzw. Weg-Stromwandler mittelbar oder unmittelbar verbunden ist.
2. Polarimeter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Potentiometer (13) ein einstellbares Potentiometer elektrisch parallel geschaltet ist, das eine zur Regelung der Konzentration einer optisch aktiven Substanz geeignete(n) Spannung (Strom) abgibt.

Leerseite