RU2245568C2

RU2245568C2 - Automatic refraction meter

Info

Publication number: RU2245568C2
Application number: RU2002130730/28A
Authority: RU
Inventors: Л.М. Агарков (RU); Л.М. Агарков
Original assignee: Агарков Леонид Михайлович
Priority date: 2002-11-18
Filing date: 2002-11-18
Publication date: 2005-01-27

Abstract

FIELD: measuring equipment.

SUBSTANCE: device has light source, forming lens and measuring prism. Device also has assembly consisting of concentrating lens and dispersing dim glass and a photo-diode is provided in device, determining brightness of dim glass luminescence.

EFFECT: higher precision.

1 dwg

Description

Изобретение относится к промышленным оптическим приборам, а именно автоматическим рефрактометрам, которые работают на принципе изменения угла полного внутреннего отражения на границе контакта двух сред в зависимости от изменения их оптической плотности, и используется для определения концентрации растворов в пищевых продуктах.The invention relates to industrial optical devices, namely automatic refractometers, which operate on the principle of changing the angle of total internal reflection at the interface between two media, depending on changes in their optical density, and is used to determine the concentration of solutions in food products.

Известен автоматический рефрактометр типа А1-ЕД2Р системы ГСП, работающий на принципе следования за границей светотени в модулированном световом потоке (1).A known automatic refractometer of the A1-ED2P type of the GSP system, operating on the principle of following the chiaroscuro boundary in a modulated light stream (1).

Недостатком указанного типа рефрактометра является наличие в нем кинематических узлов, что приводит к значительным габаритам прибора и снижает его эксплуатационные качества.The disadvantage of this type of refractometer is the presence of kinematic nodes in it, which leads to significant dimensions of the device and reduces its performance.

Наиболее близким решением является рефрактометр типа UR/1-W-AL, выпущенный предприятием "Maselli Misure" Parma-via Bruni 3.The closest solution is a UR / 1-W-AL type refractometer, manufactured by Parma-via Bruni 3, Maselli Misure.

В этих рефрактометрах преобразование отраженного модулированного светового потока в электрический сигнал осуществляется плоскими кремниевыми фотовентилями, на которые проецируется названный световой поток.In these refractometers, the conversion of the reflected modulated luminous flux into an electrical signal is carried out by flat silicon photofans, onto which the named luminous flux is projected.

Недостатками этого типа рефрактометров являются недостатки кремниевых фотовентилей, а именно:The disadvantages of this type of refractometers are the disadvantages of silicon photofan, namely:

1. Чувствительность к изменению температуры.1. Sensitivity to temperature changes.

2. Неоднородность характеристики по площади.2. The heterogeneity of the characteristics of the area.

3. Изменение характеристики в течение времени.3. Change in performance over time.

4. Потребность в значительной мощности источника света.4. The need for significant power of the light source.

Все вышеперечисленные недостатки приводят к нестабильности показаний прибора.All of the above disadvantages lead to instability of the instrument.

Целью настоящего изобретения является устранение указанного недостатка за счет введения в прибор узла, состоящего из концентрирующей линзы и рассеивающего матового стекла, который преобразует отраженный модулированный световой поток в источник света с модулированной яркостью.The aim of the present invention is to eliminate this drawback by introducing into the device a unit consisting of a concentrating lens and a diffusing frosted glass, which converts the reflected modulated light flux into a light source with modulated brightness.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого рефрактометра.The drawing shows a schematic diagram of the proposed refractometer.

Схема рефрактометра состоит из источника света - светодиод 1, линзы 2, формирующей падающий световой поток, измерительной призмы 3, контактирующей с измеряемой средой 4, концентрирующей линзы 5, рассеивающего матового стекла 6, фотодиода 7 и электронного усилителя 8.The refractometer circuit consists of a light source - LED 1, lens 2 forming an incident light flux, measuring prism 3 in contact with the measured medium 4, concentrating lens 5, diffused frosted glass 6, photodiode 7 and electronic amplifier 8.

Рефрактометр работает следующим образом. Падающий световой поток от источника света 1 формируется линзой 2 и направляется на измерительную призму 3, которая контактирует с измеряемой средой 4. На границе контакта измерительной призмы 3 с измеряемой средой 4 падающий световой поток частично поглощается измеряемой средой 4, а частично претерпевает полное внутреннее отражение. В зависимости от концентрации растворенных веществ в измеряемой среде 4 изменяется ее оптическая плотность, что приводит к изменению угла полного внутреннего отражения, а это обеспечивает модулирование отраженного светового потока, то есть изменяется его площадь, а соответственно количество отраженного света.The refractometer works as follows. The incident light flux from the light source 1 is formed by the lens 2 and sent to the measuring prism 3, which is in contact with the measured medium 4. At the interface between the measuring prism 3 and the measured medium 4, the incident light flux is partially absorbed by the measured medium 4, and partially undergoes internal reflection. Depending on the concentration of dissolved substances in the measured medium 4, its optical density changes, which leads to a change in the angle of total internal reflection, and this modulates the reflected light flux, that is, its area, and accordingly the amount of reflected light, changes.

Отраженный модулированный световой поток концентрирующей линзой 5 собирается на рассеивающее матовое стекло 6, вызывая его свечение.The reflected modulated light flux by the concentrating lens 5 is collected on the diffusing frosted glass 6, causing it to glow.

Таким образом, матовое стекло 6, становится источником света с модулированной яркостью. Яркость свечения матового стекла 6 воспринимается фотодиодом 7 и преобразуется в электрический ток, который поступает в электронный усилитель 8. На выходе электронного усилителя появляется электрический сигнал, который подается на вторичные приборы и в схемы автоматического управления. Таким образом, преобразование модулированного светового потока в источник света с модулированной яркостью дало возможность применять в рефрактометре высокоточные фотоэлектрические приборы, что значительно повысило его точность и надежность работы.Thus, frosted glass 6 becomes a light source with modulated brightness. The brightness of the frosted glass 6 is perceived by the photodiode 7 and converted into an electric current, which enters the electronic amplifier 8. An electric signal appears at the output of the electronic amplifier, which is fed to secondary devices and to automatic control circuits. Thus, the conversion of the modulated luminous flux into a light source with modulated brightness made it possible to use high-precision photoelectric devices in the refractometer, which significantly increased its accuracy and reliability.

Источник информацииSourse of information

1. Пронько В.В. “Технологические измерения и КИП в пищевой промышленности”. - Москва: ВО Агропромиздат”, 1990, стр. 229.1. Pronko V.V. “Technological measurements and instrumentation in the food industry”. - Moscow: VO Agropromizdat ”, 1990, p. 229.

Claims

An automatic refractometer containing a light source forming a lens and a measuring prism, characterized in that a node consisting of a concentrating lens and diffusing frosted glass and converting the reflected modulated light flux is introduced into the refractometer, while the concentrating lens is designed to collect the reflected modulated light flux to the diffusing frosted glass and a refractometer provides a photodiode that senses the brightness of the glow of frosted glass.