RU2488096C2 - Portable differential refractometer - Google Patents

Portable differential refractometer Download PDF

Info

Publication number
RU2488096C2
RU2488096C2 RU2011136474/28A RU2011136474A RU2488096C2 RU 2488096 C2 RU2488096 C2 RU 2488096C2 RU 2011136474/28 A RU2011136474/28 A RU 2011136474/28A RU 2011136474 A RU2011136474 A RU 2011136474A RU 2488096 C2 RU2488096 C2 RU 2488096C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
measuring prism
wedge
plane
frame
light
Prior art date
Application number
RU2011136474/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011136474A (en
Inventor
Анатолий Иванович Пеньковский
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро "Фотон"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро "Фотон" filed Critical Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро "Фотон"
Priority to RU2011136474/28A priority Critical patent/RU2488096C2/en
Publication of RU2011136474A publication Critical patent/RU2011136474A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2488096C2 publication Critical patent/RU2488096C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: refractometer has a source of quasi-monochromatic light, a measuring prism with a known refraction index, a diaphragm and a lens in the focal plane of which there is device for determining shift of the image of the light and shadow boundary. Between the measuring prism and the analysed substance there is a wedge which is in form of a cylinder with entrance and exit polished surfaces, the thick end of which faces the light source. The plane of the exist face of the measuring prism is perpendicular to the edge of the cylinder; the mounting of the measuring prism is spherical and is pressed in a pipe by grooves of the mounting to protrusions of the diaphragm by a screw and a spring.
EFFECT: invention simplifies the design of the measuring prism, reduces the weight and size of the refractometer.
7 dwg

Description

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а точнее к большому классу рефрактометрических приборов, предназначенных для измерения показателя преломления различных веществ.The invention relates to optical instrumentation, and more specifically to a large class of refractometric devices designed to measure the refractive index of various substances.

Наибольшее распространение в мире получили простые визуальные рефрактометры Аббе, в том числе портативные для экспрессных измерений показателя преломления или связанных с ним таких параметров исследуемой среды как, например, концентрация растворенного вещества в растворителе.The most widespread in the world are simple Abbe visual refractometers, including those portable for rapid measurements of the refractive index or related parameters of the medium under study such as, for example, the concentration of solute in a solvent.

Типичным представителем портативных рефрактометров является отечественный портативный рефрактометр ИРФ-470 (Авторское свидетельство СССР №1783388, от 23.12.1992 г. Бюллетень №47, 1992 г.), который содержит источник света 1 (фиг.1), измерительную призму 2 из оптического стекла СТК 19 с известным показателем преломления nDo=1,7440, закрепленную в оправе 3, осветительное устройство 4 в виде призмы из прозрачного материала с матовой диагональной гранью. Между осветительным устройством 4 и измерительной призмой 2 находится исследуемая среда 5, обладающая показателем преломления nDx. Оправа 3 измерительной призмы 2 закреплена на зрительной трубке 6, в которой установлены последовательно диафрагма 7, компенсатор дисперсии 8, объектив 9. В фокальной плоскости объектива 9 установлено устройство в виде шкалы 10 и окуляра 11 для определения величины смещения ±Δx построенного объективом 9 изображения границы света и тени. Для подъюстировки рефрактометра оправа объектива 9 снабжена винтовым устройством 12.A typical representative of portable refractometers is the domestic portable refractometer IRF-470 (USSR Author's Certificate No. 1783388, dated 23.12.1992, Bulletin No. 47, 1992), which contains a light source 1 (FIG. 1), a measuring prism 2 of optical glass STK 19 with a known refractive index n Do = 1.7440, fixed in the frame 3, the lighting device 4 in the form of a prism of a transparent material with a matte diagonal face. Between the lighting device 4 and the measuring prism 2 is a test medium 5 having a refractive index nDx. The rim 3 of the measuring prism 2 is mounted on the telescope 6, in which a diaphragm 7, a dispersion compensator 8, and a lens 9 are installed in series. In the focal plane of the lens 9, a device is installed in the form of a scale 10 and an eyepiece 11 for determining the displacement ± Δx of the boundary image constructed by lens 9 light and shadow. To adjust the refractometer, the lens barrel 9 is equipped with a screw device 12.

Портативный рефрактометр ИРФ-470 имеет ряд существенных недостатков.The IRF-470 portable refractometer has a number of significant disadvantages.

Во-первых, в рефрактометре ИРФ-470 в качестве измерительной призмы используется оптическое стекло СТК 19, у которого зависимость показателя преломления от температуры (∂n/∂t) в сотни раз меньше, чем у исследуемых жидкостей.First, the IRF-470 refractometer uses STK 19 optical glass as a measuring prism, in which the temperature dependence of the refractive index (∂n / ∂t) is hundreds of times smaller than that of the studied liquids.

Поэтому, работая с жидкостями при температуре t≠20°C приходится пользоваться высокоточными термометрами с погрешностью измерений не более ±0,1° и вносить поправки в результат измерений показателя преломления.Therefore, when working with liquids at a temperature of t ≠ 20 ° C, one has to use high-precision thermometers with a measurement error of not more than ± 0.1 ° and make corrections to the result of measurements of the refractive index.

Во-вторых, дисперсия стекла СТК 19 измерительной призмы рефрактометра ИРФ-470 (nF-nC=0,01476) существенно больше дисперсии исследуемых веществ, например, водных растворов (nF-nC≈0,0059). Поэтому рефрактометр ИРФ-470 не может работать без компенсатора дисперсии, роль которого выполняет призма прямого зрения Амичи 8.Secondly, the dispersion of STK 19 glass of the measuring prism of the IRF-470 refractometer (n F -n C = 0.01476) is significantly larger than the dispersion of the studied substances, for example, aqueous solutions (n F -n C ≈0.0059). Therefore, the IRF-470 refractometer cannot work without a dispersion compensator, the role of which is performed by the direct vision prism of Amici 8.

В-третьих, в рефрактометре ИРФ-470, как и у всех известных рефрактометрах Аббе, первая среда, через которую проходит свет, должна иметь меньший показатель преломления по сравнению с измерительной призмой. Это обстоятельство не позволяет использовать в качестве эталона измерительные призмы из материалов подобных исследуемым веществам.Thirdly, in the IRF-470 refractometer, like all known Abbe refractometers, the first medium through which light passes must have a lower refractive index compared to the measuring prism. This circumstance does not allow the use of measuring prisms from materials similar to the studied substances as a reference.

В-четвертых, пределы подъюстировки рефрактометра ИРФ-470 с помощью перемещения объектива 9 винтовым устройством 12 не могут быть большими без потери качества изображения наблюдаемой границы света и тени.Fourth, the limits of the adjustment of the IRF-470 refractometer by moving the lens 9 with the screw device 12 cannot be large without loss of image quality of the observed border of light and shadow.

Наиболее близким к объекту заявки является рефрактометр (по патенту РФ №2.296.981 от 10.04.2007 г. Бюллетень №10, 2007 г.), схема которого показана на фиг.2. Рефрактометр содержит источник квазимонохроматического света 1 (фиг.2), измерительную призму 2 из прозрачного вещества (жидкости) в оправе 3, осветительное устройство 4 в виде окна, исследуемое вещество (жидкость) 5. Оправа 3 закреплена на зрительной трубе 6 с диафрагмой 7. Внутри трубы 6 размещена вторая внутренняя труба 8, с объективом 9, в фокальной плоскости которого установлены устройства для определения величины смещения Δx границы света и тени в виде шкалы 10 и окуляра 11, а также многоэлементный фотоприемник 13 и телекамера 14.Closest to the object of the application is a refractometer (according to the patent of the Russian Federation No. 2.296.981 dated 04/10/2007, Bulletin No. 10, 2007), a diagram of which is shown in FIG. 2. The refractometer contains a quasi-monochromatic light source 1 (Fig. 2), a measuring prism 2 of a transparent substance (liquid) in a frame 3, a lighting device 4 in the form of a window, a test substance (liquid) 5. The frame 3 is mounted on a telescope 6 with a diaphragm 7. Inside the tube 6 there is a second inner tube 8, with a lens 9, in the focal plane of which there are devices for determining the displacement Δx of the border of light and shadow in the form of a scale 10 and an eyepiece 11, as well as a multi-element photodetector 13 and a camera 14.

Для направления света в трубу 6 установлено отражающее устройство с винтом 12. Между жидкостью измерительной призмы 2 и исследуемой жидкостью 5 помещен клин 15, прямоугольной формы, например, из стекла ТФ4. Показатель преломления nK клина 15 больше показателя преломления no измерительной призмы 2 (эталонной жидкости) и больше показателя преломления nx исследуемой жидкости.To direct the light into the tube 6, a reflecting device with a screw 12 is installed. A wedge 15, of a rectangular shape, for example, made of TF4 glass, is placed between the liquid of the measuring prism 2 and the test liquid 5. The refractive index n K of the wedge 15 is greater than the refractive index n o of the measuring prism 2 (reference fluid) and greater than the refractive index n x of the test fluid.

Толстый край клина 15 обращен к источнику света 1. Угол γ клина 15 удовлетворяет условиюThe thick edge of the wedge 15 faces the light source 1. The angle γ of the wedge 15 satisfies the condition

γ = [ arcsin ( n x max n k ) arcsin ( n o n k ) ] + 0,5 °

Figure 00000001
γ = [ arcsin ( n x A. max n k ) - arcsin ( n o n k ) ] + 0.5 °
Figure 00000001

где nxmax - максимально возможное значение показателя преломления исследуемой жидкости;where n xmax is the maximum possible value of the refractive index of the investigated fluid;

nx no - показатели преломления клина и эталонной жидкости.n x n o are the refractive indices of the wedge and the reference fluid.

Обычно угол γ клина удовлетворяет условию 0,5°<γ<1°.Typically, the wedge angle γ satisfies the condition 0.5 ° <γ <1 °.

Для удержания жидкости измерительной призмы 2 в оправе 3 на выходе пучка света установлена плоскопараллельная стеклянная пластинка 16, например, из стекла К8.To hold the liquid of the measuring prism 2 in the frame 3, a plane-parallel glass plate 16, for example, of K8 glass, is installed at the output of the light beam.

Известный рефрактометр работает следующим образом. Квазимонохроматический свет с максимумом спектральной плотности излучения µ(λ)max=589 нм от источника света 1 (фиг.2) проходит окно 4 и падает на границу контакта исследуемого вещества 5 с клином 15. Поскольку nx<nk, то падающие лучи преломляются, входят в клин 15, вторично преломляются на границе контакта клина 15 с эталонной жидкостью измерительной призмы 2, проходят ее, дважды преломляются на границе жидкость призмы 2 - защитное стекло 16 и стекло 16 - воздух. Далее лучи проходят отражающее устройство с винтом 12, диафрагму 7 и объективом 9 строится изображение границы света и тени в плоскости шкалы 10, а также одновременно строится в плоскости многоэлементного фотоприемника 13. Шкалу 10 и изображение границы света и тени наблюдают с помощью окуляра 11. Одновременно часть светового потока делительным кубиком отражается на многоэлементный фотоприемник 13 и с помощью телекамеры 14 происходит фотоэлектрическая регистрация местоположения границы света и тени.Known refractometer works as follows. Quasi-monochromatic light with a maximum spectral density of radiation µ (λ) max = 589 nm from light source 1 (FIG. 2) passes through window 4 and falls on the contact boundary of the test substance 5 with wedge 15. Since n x <n k , the incident rays are refracted , enter the wedge 15, are second refracted at the interface between the wedge 15 and the reference liquid of the measuring prism 2, pass it, twice are refracted at the boundary of the liquid of the prism 2 — protective glass 16 and glass 16 — air. Next, the rays pass through a reflecting device with a screw 12, an aperture 7 and a lens 9, an image of the border of light and shadow is built in the plane of the scale 10, and at the same time it is built in the plane of the multi-element photodetector 13. The scale 10 and the image of the border of light and shadow are observed using an eyepiece 11. a part of the light flux is reflected by a fission cube to the multi-element photodetector 13, and photoelectric registration of the location of the border of light and shadow takes place using the camera 14.

Искомый показатель преломления nx, и, соответственно, иные параметры исследуемой среды 5 находят с помощью таблицы или специального программируемого устройства.The required refractive index n x , and, accordingly, other parameters of the investigated medium 5 are found using a table or a special programmable device.

Главным преимуществом известного рефрактометра является наличие стеклянного клина 15, благодаря которому в качестве измерительной призмы можно использовать вещество, обладающее показателем преломления, температурным коэффициентом и дисперсией показателя преломления близкими или равными с теми же параметрами исследуемой среды. Благодаря этим существенным признакам рефрактометр является дифференциальным, имеет высокую точность измерений и одновременно низкие требования к контролю температуры. Дисперсия материалов измерительной призмы и исследуемого вещества практически одинаковы, а источник света излучает квазимонохроматический свет, поэтому для работы с жидкостями рефрактометр не требуются компенсаторы дисперсии, что существенно упрощает и удешевляет конструкцию известного рефрактометра.The main advantage of the known refractometer is the presence of a glass wedge 15, due to which a substance having a refractive index, temperature coefficient and dispersion of the refractive index close to or equal to the same parameters of the medium under study can be used as a measuring prism. Due to these essential features, the refractometer is differential, has high measurement accuracy and at the same time low requirements for temperature control. The dispersion of the materials of the measuring prism and the test substance are almost the same, and the light source emits quasimonochromatic light, therefore, dispersion compensators are not required for working with liquids, which greatly simplifies and reduces the cost of the design of the known refractometer.

Однако и этот известный рефрактометр имеет ряд существенных недостатков.However, this well-known refractometer has a number of significant drawbacks.

Во-первых, для закрепления и герметизации стеклянного клина 15 прямоугольной или круглой формы в оправе 3 с помощью накладок или колец без виньетирования пучка света, скользящего вдоль границы контакта исследуемой жидкости 5 и рабочей полированной поверхности клина 15, является не простой задачей. Обычно приходится увеличивать толщину клина, что приводит к уменьшению апертуры пучка света, его существенного смещения относительно оси прибора.Firstly, for fixing and sealing a glass wedge 15 of a rectangular or round shape in the frame 3 using overlays or rings without vignetting a beam of light sliding along the contact boundary of the test liquid 5 and the polished working surface of the wedge 15 is not an easy task. Usually it is necessary to increase the thickness of the wedge, which leads to a decrease in the aperture of the light beam, its significant displacement relative to the axis of the device.

Во-вторых, использование отражающего устройства с винтом 12 для направления вышедшего из измерительной призмы 2 света в трубу 6 приводит к излому оптической оси прибора, что ухудшает габаритные, весовые и эргономические характеристики портативных рефрактометров.Secondly, the use of a reflective device with a screw 12 for directing the light emerging from the measuring prism 2 into the tube 6 leads to a break in the optical axis of the device, which affects the overall, weight and ergonomic characteristics of portable refractometers.

В-третьих, известный рефрактометр не содержит надлежащей теплоизоляции исследуемой и эталонной жидкости от воздействия температуры окружающего воздуха, что для портативных рефрактометров, работающих в различных условиях, является существенным недостатком.Thirdly, the known refractometer does not contain proper thermal insulation of the test and reference fluid from the effects of ambient temperature, which is a significant drawback for portable refractometers operating in various conditions.

Предлагается рефрактометр дифференциальный портативный свободный от упомянутых выше недостатков.A portable differential refractometer is proposed that is free of the disadvantages mentioned above.

Рефрактометр содержит источник квазимонохроматического света, измерительную призму из прозрачного вещества с известным показателем преломления no, закрепленную в оправе на трубе корпуса. Внутри корпуса на второй трубе закреплен объектив, в фокальной плоскости которого установлено устройство для определения величины смещения Δx изображения границы света и тени.The refractometer contains a quasimonochromatic light source, a measuring prism of a transparent substance with a known refractive index n o , mounted in a frame on the pipe of the housing. A lens is mounted on the second tube inside the housing, in the focal plane of which there is a device for determining the displacement Δx of the image of the border of light and shadow.

Между измерительной призмой и исследуемым веществом помещен клин из прозрачного вещества, показатель преломления n которого больше показателя преломления измерительной призмы no и больше показателя преломления исследуемого вещества nx. Угол γ клина удовлетворяет условию 0,5°<γ<1°, толстый край клина обращен к источнику света. Клин выполнен в виде цилиндра с входной и выходной полированными плоскостями. Входная плоскость клина составляет угол Θ с плоскостью выходной грани измерительной призмы удовлетворяет условию:A wedge of a transparent substance is placed between the measuring prism and the test substance, the refractive index n kl of which is greater than the refractive index of the measuring prism n o and greater than the refractive index of the test substance n x . The wedge angle γ satisfies the condition 0.5 ° <γ <1 °, the thick edge of the wedge faces the light source. The wedge is made in the form of a cylinder with input and output polished planes. The input plane of the wedge makes an angle Θ with the plane of the output face of the measuring prism satisfies the condition:

Θ=αср=0,5(αminmax),Θ = α avg = 0.5 (α min + α max ),

где α min , max = arcsin { n k л n o sin [ a r c sin ( n x min , max n o ) γ ] }

Figure 00000002
- минимальное или максимальное значение предельного угла;Where α min , max = arcsin { n k l n o sin [ a r c sin ( n x min , max n o ) - γ ] }
Figure 00000002
- minimum or maximum value of the limiting angle;

nxmin,max - минимальное или максимальное значение искомого показателя преломления.n xmin, max - the minimum or maximum value of the desired refractive index.

Плоскость выходной грани измерительной призмы перпендикулярна образующей цилиндра.The plane of the exit face of the measuring prism is perpendicular to the generatrix of the cylinder.

Часть оправы измерительной призмы, которая входит в трубу корпуса, выполнена шарообразной. В оправе измерительной призмы в вертикальной плоскости, совпадающей с плоскостью падения и преломления света, выполнены пазы, а на торце оправы в горизонтальной плоскости симметрично оси оправы выполнены две канавки. Между оправой измерительной призмы и объективом в трубе корпуса жестко закреплено кольцо - диафрагма с ответными выступами, входящими в канавки оправы измерительной призмы. Оправа прижимается к кольцу-диафрагме с одной стороны пружиной, а с другой - микрометренным винтом. Как вариант исполнения рефрактометр снабжен съемной кюветой - осветителем для исследуемого вещества в виде стакана из материала с высокой теплопроводностью, на дне которого установлено устройство для направления света от источника на границу контакта рабочей грани клина с исследуемым веществом. В верхней части стакана установлено уплотнительное кольцо. Стакан помещен в теплоизоляционный кожух, по бокам которого имеются защелки для крепления кюветы - осветителя на трубе корпуса.A portion of the measuring prism frame that enters the housing pipe is spherical. In the frame of the measuring prism in the vertical plane coinciding with the plane of incidence and refraction of light, grooves are made, and at the end of the frame in the horizontal plane two grooves are made symmetrically to the axis of the frame. A ring is fixed between the frame of the measuring prism and the lens in the body tube - a diaphragm with mating protrusions entering the grooves of the frame of the measuring prism. The frame is pressed against the diaphragm ring on one side by a spring, and on the other by a micrometer screw. As an embodiment, the refractometer is equipped with a removable cuvette - illuminator for the test substance in the form of a glass made of a material with high thermal conductivity, at the bottom of which there is a device for directing light from the source to the interface between the working edge of the wedge and the test substance. An o-ring is installed at the top of the glass. The glass is placed in a heat-insulating casing, on the sides of which there are latches for attaching the cuvette - illuminator to the body pipe.

На фигуре 1 показана схема известного портативного рефрактометра ИРФ-470 по Авторскому свидетельству СССР №1783388 от 23.12.1992 г.The figure 1 shows a diagram of the well-known portable refractometer IRF-470 according to the Copyright Certificate of the USSR No. 1783388 from 12/23/1992

На фигуре 2 показана схема известного рефрактометра по патенту РФ №2.296.981 от 10.04.2007 г.The figure 2 shows a diagram of a known refractometer according to the patent of the Russian Federation No. 2.296.981 dated 04/10/2007.

На фигуре 3 показана схема предлагаемого рефрактометра дифференциального портативного (вид сбоку).The figure 3 shows a diagram of the proposed differential portable refractometer (side view).

На фигуре 4 показан внешний вид предлагаемого рефрактометра (вид сверху).The figure 4 shows the appearance of the proposed refractometer (top view).

На фигуре 5 показана измерительная призма в оправе с клином и выходным окном (в разрезе).The figure 5 shows the measuring prism in the frame with a wedge and the output window (in section).

На фигуре 6 показан вид измерительной призмы в оправе со стороны источника света.The figure 6 shows a view of the measuring prism in the frame from the side of the light source.

На фигуре 7 показан вид измерительной призмы в оправе со стороны выходного окна.The figure 7 shows a view of the measuring prism in the frame from the side of the output window.

Предлагаемый рефрактометр дифференциальный содержит источник квазимонохроматического света 1 (фиг.3), измерительную призму 2 из прозрачного вещества с известным показателем преломления п0, размещенным в оправе 3, осветительное устройство 4, исследуемое вещество 5. Оправа 3 закреплена на корпусе зрительной трубы 6, которая выполнена из пластмассы и является основанием рефрактометра. Внутри трубы корпуса 6 установлено кольцо - диафрагма 7 и вторая внутренняя труба 8, на которой закреплены объектив 9 и устройство для определения смещения Δx изображения границы света и тени, например, в виде равномерной шкалы 10, содержащей 100 делений, и окуляра 11.The proposed differential refractometer contains a quasimonochromatic light source 1 (Fig. 3), a measuring prism 2 of a transparent substance with a known refractive index n0, located in the frame 3, a lighting device 4, the test substance 5. The frame 3 is mounted on the body of the telescope 6, which is made from plastic and is the basis of the refractometer. A ring is installed inside the tube of the casing 6 — a diaphragm 7 and a second inner tube 8, on which a lens 9 and a device for determining the displacement Δx of the image of the border of light and shadow are fixed, for example, in the form of a uniform scale 10 containing 100 divisions and an eyepiece 11.

Объектив 9 состоит из положительной и отрицательной компоненты с регулируемым зазором между ними 12 для выставления номинального фокусного расстояния f'. К шкале 9 приклеен коллектив 13 одновременно играющий роль защитного стекла. Окуляр закреплен на оправе 14 с резьбой для измерения диоптрийности.The lens 9 consists of a positive and negative component with an adjustable gap between them 12 to set the nominal focal length f '. A collective 13 is glued to the scale 9 at the same time playing the role of a protective glass. The eyepiece is mounted on a frame 14 with a thread for measuring diopter.

Между измерительной призмой 2 и исследуемым веществом 5 помещен клин 15 из прозрачного вещества, показатель преломления n которого больше показателя преломления измерительной призмы no и больше показателя преломления исследуемого вещества nx. Угол γ клина 15 удовлетворяет условию 0,5<γ<1°, толстый край клина 15 обращен к источнику света. Клин 15 выполнен в виде цилиндра с входной и выходной полированными плоскостями. Входная плоскость клина 15 составляет угол Θ (фиг.5) с плоскостью выходной гранью измерительной призмы и удовлетворяет условию:A wedge 15 made of a transparent substance is placed between the measuring prism 2 and the test substance 5, the refractive index n k of which is greater than the refractive index of the measuring prism n o and greater than the refractive index of the test substance n x . The angle γ of the wedge 15 satisfies the condition 0.5 <γ <1 °, the thick edge of the wedge 15 is facing the light source. Wedge 15 is made in the form of a cylinder with input and output polished planes. The input plane of the wedge 15 makes an angle Θ (Fig. 5) with the plane of the output face of the measuring prism and satisfies the condition:

Θ=αср=0,5(αminmax) - среднее значение предельного угла;Θ = α avg = 0.5 (α min + α max ) is the average value of the limiting angle;

где: α min , max = arcsin { n k л n o sin [ a r c sin ( n x min , max n o ) γ ] }

Figure 00000003
- минимальное или максимальное значение предельного угла;Where: α min , max = arcsin { n k l n o sin [ a r c sin ( n x min , max n o ) - γ ] }
Figure 00000003
- minimum or maximum value of the limiting angle;

nxmin,max - минимальное или максимальное значение искомого показателя преломления.n xmin, max - the minimum or maximum value of the desired refractive index.

Плоскость выходной грани измерительной призмы 2, т.е. плоскопараллельной пластины 16 перпендикулярна образующей цилиндра клина 15.The plane of the output face of the measuring prism 2, i.e. plane-parallel plate 16 is perpendicular to the generatrix of the cylinder of the wedge 15.

Часть оправы 3 измерительной призмы, которая входит в трубу 6 (фиг.3) корпуса, выполнена шарообразной с радиусом R (фиг.5) В оправе 3 (фиг.6, 7) в вертикальной плоскости, совпадающей с плоскостью падения и преломления света, выполнены пазы 17, а на торце оправы 3 (фиг.7) в горизонтальной плоскости симметрично оси оправы 3 выполнены две канавки 18.Part of the frame 3 of the measuring prism, which is included in the pipe 6 (figure 3) of the housing, is made spherical with a radius R (figure 5) In the frame 3 (figure 6, 7) in a vertical plane that coincides with the plane of incidence and refraction of light, grooves 17 are made, and at the end of the frame 3 (Fig. 7) in the horizontal plane symmetrically to the axis of the frame 3 two grooves 18 are made.

Между оправой 3 (фиг.3) и объективом 9 в трубе корпуса 6 жестко закреплено кольцо-диафрагма 7 с ответными выступами 19, входящими в канавки 18 оправы 3.Between the frame 3 (Fig.3) and the lens 9 in the tube of the housing 6 is fixedly fixed ring-diaphragm 7 with the mating protrusions 19 included in the grooves 18 of the frame 3.

Оправа 3 прижимается к кольцу-диафрагме 7 с одной стороны пружиной 20, а с другой микрометренным винтом 21.The frame 3 is pressed against the diaphragm ring 7 on one side by a spring 20, and on the other by a micrometer screw 21.

Как разновидность исполнения, для удобства выполнения экспрессных измерений предлагаемый рефрактометр снабжен съемной кюветой в виде стакана 22 из материала с высокой теплопроводностью. На дне стакана 22 установлено осветительное устройство в виде призмы 4 для направления света от источника 1 на границу контакта рабочей грани клина 15 с исследуемым веществом 5. В верхней части стакана 22 установлено уплотнительное кольцо 23.As a variant of execution, for the convenience of performing rapid measurements, the proposed refractometer is equipped with a removable cuvette in the form of a glass 22 made of a material with high thermal conductivity. At the bottom of the glass 22, a lighting device is installed in the form of a prism 4 for directing light from the source 1 to the interface between the working face of the wedge 15 and the test substance 5. A sealing ring 23 is installed in the upper part of the glass 22.

Стакан 22 помещен в теплоизоляционный кожух 24. По бокам кожуха 24 установлены защелки 25 в виде плоских пружин, которые закреплены консолью на выступах 26 кожуха 24. Для герметичности между стаканом 22 и кожухом 24 установлена прокладка 27.The glass 22 is placed in a heat-insulating casing 24. On the sides of the casing 24 there are latches 25 in the form of flat springs, which are fixed by the console on the protrusions 26 of the casing 24. For sealing, a gasket 27 is installed between the glass 22 and the casing 24.

Для заполнения или замены эталонной жидкости измерительной призмы 2 в оправе 3 (фиг.6) имеются два резьбовые отверстия 28 выполненные радиально под углом 40°, в которые завернуты пробки 29 (фиг.7), а в корпусе 6 (фиг.4) напротив пробок 29 проведены отверстия 30.To fill or replace the reference liquid of the measuring prism 2 in the frame 3 (Fig.6) there are two threaded holes 28 made radially at an angle of 40 °, in which are plugged 29 (Fig.7), and in the housing 6 (Fig.4) opposite plugs 29 holes 30 are made.

Работу предлагаемого рефрактометра дифференциального портативного можно проиллюстрировать на примере измерения объемной доли этилового спирта Ao в дистилляте при перегонке спиртосодержащих растворов по ГОСТ Р 52472-2005 и ГОСТ Р 52473-2005.The operation of the proposed differential portable refractometer can be illustrated by measuring the volume fraction of ethyl alcohol A o in the distillate during the distillation of alcohol-containing solutions according to GOST R 52472-2005 and GOST R 52473-2005.

Квазимонохроматический свет с максимумом спектральной плотности излучения µ(x)max=589 нм от источника света 1 (фиг.3) призмой 4 направляется на границу контакта исследуемого вещества 5 (дистиллята), обладающего показателем преломления от nDmin=13330 (Ао=0) до nDmax=1,36477 (Ao=85%) с клином 15, обладающим показателем преломления nDkл=1,5688 (стекло БК10).Quasimonochromatic light with a maximum spectral radiation density µ (x) max = 589 nm from light source 1 (Fig. 3) with prism 4 is directed to the contact boundary of the test substance 5 (distillate), which has a refractive index of n Dmin = 13330 (A o = 0 ) to n Dmax = 1,36477 (A o = 85%) with a wedge 15 having a refractive index of n Dkl = 1,5688 (glass BK10).

С целью уменьшения дисперсионных эффектов при преломлении входная плоскость клина 15 составляет угол Θ с плоскостью пластинки 16, равный среднеарифмометрическому значению предельных угловIn order to reduce dispersion effects during refraction, the input plane of the wedge 15 makes an angle Θ with the plane of the plate 16, which is equal to the arithmetic mean value of the limiting angles

α min = arcsin { 1,5688 1,3551 sin [ sin 1,333 1,5688 1 ° ] } = 76,627028 °

Figure 00000004
α min = arcsin { 1,5688 1,3551 sin [ sin 1,333 1,5688 - one ° ] } = 76.627028 °
Figure 00000004

α max = arcsin { 1,5688 1,3551 sin [ arcsin ( 1,36477 1,5688 ) 1 ° ] } = 85,57248 °

Figure 00000005
, т.е. α max = arcsin { 1,5688 1,3551 sin [ arcsin ( 1,36477 1,5688 ) - one ° ] } = 85.57248 °
Figure 00000005
, i.e.

Θ=αср=0,5(76,627+85,57248)=81,099755°.Θ = α avg = 0.5 (76.627 + 85.57248) = 81.099755 °.

Поскольку nDx<nDkл, то падающие на него лучи преломляются и входят в клин 15, преломляются на границе клина 15 с жидкостью измерительной призмы 2 (например, эталонный 40%-ный водный раствор этилового спирта nD=1,355104), проходит эталонный раствор, дважды преломляются на границе эталонный раствор призмы 2-стекланная пластинка 16 и стекло пластинки 16 - воздух.Since n Dx <n Dkl , the rays incident on it are refracted and enter the wedge 15, are refracted at the boundary of the wedge 15 with the liquid of the prism 2 (for example, a standard 40% aqueous solution of ethyl alcohol n D = 1.355104) passes standard solution, refracted twice at the boundary of the prism standard solution 2-glass plate 16 and glass plate 16 - air.

Далее лучи проходят диафрагму 7, объектив 9 и попадают на шкалу 10. В фокальной плоскости объектива 9, где находится шкала 10, строится изображение границы света и тени.Then the rays pass through the diaphragm 7, the lens 9 and fall on the scale 10. In the focal plane of the lens 9, where the scale 10 is located, an image of the border of light and shadow is built.

Шкалу 10 и изображение границы света и тени наблюдают с помощью окуляра 11. Первоначально для настройки внутрь оправы 3 через отверстия 28 (фиг.6) и в стакан 22 заливают эталонный раствор этилового спирта крепостью Ао=40%, n D 20 = 1,355104

Figure 00000006
, т.е. n D x = n D 20 = 1,355104
Figure 00000007
. В этом случае предельные лучи преломляются в клин 15 под критическим угломThe scale 10 and the image of the border of light and shadow are observed using the eyepiece 11. Initially, to adjust the inside of the frame 3 through the holes 28 (Fig.6) and into the glass 22 pour a standard solution of ethyl alcohol with a strength of A about = 40%, n D twenty = 1,355104
Figure 00000006
, i.e. n D x = n D twenty = 1,355104
Figure 00000007
. In this case, the limiting rays are refracted into the wedge 15 at a critical angle

α D к р arcsin 1,355104 1,5688 = 59,744 °

Figure 00000008
α D to R - arcsin 1,355104 1,5688 = 59,744 °
Figure 00000008

После преломления на второй грани клина 15 свет выходит в эталонную жидкость 2 под угломAfter refraction on the second face of the wedge 15, the light enters the reference liquid 2 at an angle

α D к р . э ф ф = arcsin { 1,5688 1,355104 sin [ arcsin ( 1,355104 1,5688 ) 1 ° ] } = 81,756384 °

Figure 00000009
α D to R . uh f f = arcsin { 1,5688 1,355104 sin [ arcsin ( 1,355104 1,5688 ) - one ° ] } = 81,756384 °
Figure 00000009

Плоскопараллельная пластинка 16 не изменяет рассматриваемого направления лучей, поэтому предельные лучи выходят из измерительной призмы 2 под угломPlane-parallel plate 16 does not change the considered direction of the rays, therefore, the limiting rays exit the measuring prism 2 at an angle

β с р = arcsin { 1,355104 sin [ 81,099755 1 arcsin ( 1,5688 1,355104 ) sin ( arcsin ( 1,355104 1,5688 ) 1 ° ) ] } = 2,245167 °

Figure 00000010
β from R = arcsin { 1,355104 sin [ 81,099755 - one - arcsin ( 1,5688 1,355104 ) sin ( arcsin ( 1,355104 1,5688 ) - one ° ) ] } = - 2,245167 °
Figure 00000010

В процессе первоначальной юстировки при сборке рефрактометра винтом 21 (фиг.4) устанавливают оправу 3 вместе со стаканом 22 в положение, при котором наблюдаемая в окуляре 11 граница света и тени совпадает с 50-м делением.During the initial adjustment, when assembling the refractometer with a screw 21 (Fig. 4), the frame 3 is mounted together with the glass 22 to the position at which the border of light and shadow observed in the eyepiece 11 coincides with the 50th division.

Искомый показатель преломления nx дистиллята 5 и соответственно объемную долю этилового спирта Ao в дистилляте 5 находят с помощью таблиц, прилагаемых к «Руководству по эксплуатации» рефрактометра, в которых используется зависимость:The desired refractive index n x of the distillate 5 and, accordingly, the volume fraction of ethyl alcohol A o in the distillate 5 are found using the tables attached to the "Operation manual" of the refractometer, in which the dependence is used:

n D x = 1,5688 sin { 1 + arcsin [ 1,3551 1,5688 sin ( 81,099 ° 1 ° arcsin ( 1 1,3351 ) sin ( ( 50 M ) 0,1535415 ° 2,24516 ° ) ) ] }

Figure 00000011
n D x = 1,5688 sin { one + arcsin [ 1,3551 1,5688 sin ( 81,099 ° - one ° - arcsin ( one 1,3351 ) sin ( ( fifty - M ) 0.1535415 ° - 2,24516 ° ) ) ] }
Figure 00000011

где M - число делений шкалы 10, находящиеся в светлой зоне изображения границы света и тени.where M is the number of divisions of the scale 10, located in the bright area of the image, the border of light and shadow.

Так, например, если М=0дел (начало шкалы 10), то nDx=1,33013, а если М=100дел, то nDx=1,36734. Видно, что необходимый диапазон измерения от nDx=1,3330 (Ао=0%) до nDx=1,36477 (Ao=85%) обеспечивается с запасом.For example, if M = 0 cases (top scale of 10), then n Dx = 1,33013, and if M = 100 cases, the n Dx = 1,36734. It is seen that the required measurement range from n Dx = 1.3330 (A o = 0%) to n Dx = 1.34477 (A o = 85%) is provided with a margin.

Цена деления относительной шкалы 10 равна (1,36734-1,33013)·0,01=3,721·10-4. Человек способен снять отсчет с точностью 0,1 деления. Следовательно, погрешность измерения показателя преломления σnD≤4·10-5, что соответствует погрешности измерения объемной доли этилового спирта в дистилляте σАо≤0,1%. Такая точность измерения объемной доли этилового спирта, в спиртосодержащих растворах вполне удовлетворяет требованиям ГОСТ Р 51355-99 (σAo=±0,2%).The division price of the relative scale 10 is (1.36734-1.33013) · 0.01 = 3.721 · 10 -4 . A person is able to take a reading with an accuracy of 0.1 division. Therefore, the measurement error of the refractive index σn D ≤4 · 10 -5 , which corresponds to the measurement error of the volume fraction of ethyl alcohol in the distillate σA about ≤0.1%. Such accuracy of measuring the volume fraction of ethyl alcohol in alcohol-containing solutions fully meets the requirements of GOST R 51355-99 (σA o = ± 0.2%).

Выравнивание температуры между жидкостью измерительной призмы 2 и исследуемой жидкостью 5 происходит благодаря оправе 3 и стакану 22, которые выполнены из материала с высокой теплопроводностью (латунь), а также надлежащей теплоизоляции всего рефрактометрического блока, в том числе и всего рефрактометра.The temperature equalization between the liquid of the measuring prism 2 and the test liquid 5 occurs due to the frame 3 and the glass 22, which are made of a material with high thermal conductivity (brass), as well as proper thermal insulation of the entire refractometric unit, including the entire refractometer.

Если температурные коэффициенты показателя преломления (∂n/∂t)x исследуемой жидкости 5 и (∂n/∂t)o эталонной жидкости 2 равны, например, водка крепостью Ao=40%, то независимо от величины установившейся температуры происходит взаимная компенсация влияния температуры на измеряемый показатель преломления. Если температурные коэффициенты показателя преломления исследуемой 5 и эталонной 2 жидкостей не одинаковы, то происходит не полная компенсация влияния температуры. Например, если измерительной призмой 2 является водка Ао=40%, у которой (∂n/∂t)o=2,7·10-4 1/град, а внутри стакана 22 находится водка крепостью Ao=56%, у которой (∂n/∂t)x=3,2·10-4 1/град, то при установившейся внутри теплоизоляционного кожуха 24 температуре t≠20°C в измерения показателя преломления nx вносится погрешность Δnt согласно формулы:If the temperature coefficients of the refractive index (∂n / ∂t) x of the studied liquid 5 and (∂n / ∂t) o of the reference liquid 2 are equal, for example, vodka with a strength of A o = 40%, then, regardless of the value of the established temperature, mutual influence is compensated temperature on the measured refractive index. If the temperature coefficients of the refractive index of the studied 5 and reference 2 liquids are not the same, then the temperature effect is not completely compensated. For example, if the measuring prism 2 is vodka A о = 40%, for which (∂n / ∂t) o = 2.7 · 10 -4 1 / deg, and inside the glass 22 there is vodka with the strength A o = 56%, which (∂n / ∂t) x = 3.2 · 10 -4 1 / deg, then at a temperature t ≠ 20 ° C established inside the heat-insulating casing 24, the error Δn t is introduced into the measurements of the refractive index n x according to the formula:

Δnt=[(∂n/∂t)x-(∂n/∂t)o]·(t-20°)=(3,2-2,7)·10-41/град·(t-20)°=5·10-51/град·(t-20°C).Δn t = [(∂n / ∂t) x - (∂n / ∂t) o ] · (t -20 °) = (3.2-2.7) · 10 -4 1 / deg · (t- 20) ° = 5 · 10 -5 1 / degree · (t-20 ° C).

При (t-20°)>1°C погрешностью Δnt учитывают с помощью таблиц или графиков. При температуре (20±1)°C никаких поправок не требуется, т.е. точность контроля температуры может быть низкой (±1°C).At (t-20 °)> 1 ° C, the error Δn t is taken into account using tables or graphs. At a temperature of (20 ± 1) ° C, no corrections are required, i.e. temperature control accuracy may be low (± 1 ° C).

Вместо шкалы 10 и окуляра 11 в фокальную плоскость объектива 9 можно поместить многоэлементный ПЗС-приемник с телекамерой. В этом случае показания рефрактометра с учетом температурной поправки могут индицироваться на табло и транслироваться по интерфейсу на внешние устройства, например компьютер.Instead of a scale 10 and an eyepiece 11, a multi-element CCD receiver with a television camera can be placed in the focal plane of the lens 9. In this case, the refractometer readings taking into account the temperature correction can be displayed on the scoreboard and transmitted via the interface to external devices, such as a computer.

Предлагаемый рефрактометр может использоваться для измерения показателя преломления различных прозрачных жидкостей, например, моторных и реактивных топлив, пищевых продуктов (воды, соки, сиропы, напитки), лекарств, химических продуктов. Для этого в оправу 3 заливают другие жидкости. Соответственно для каждого продукта рассчитываются свои таблицы.The proposed refractometer can be used to measure the refractive index of various transparent liquids, for example, motor and jet fuels, food products (water, juices, syrups, drinks), medicines, chemical products. For this, other liquids are poured into the frame 3. Accordingly, for each product its own tables are calculated.

Предлагаемый рефрактометр дифференциальный портативный имеет ряд существенных преимуществ перед существующими рефрактометрами.The proposed portable differential refractometer has a number of significant advantages over existing refractometers.

Во-первых, клин 15 (фиг.3) и оправа 3 имеют цилиндрическую форму. Поэтому несмотря на наличие у клина 15 входной и выходной плоскополированных граней, благодаря их симметричному расположению относительно оси цилиндра, клин 15 надежно фиксируется в оправе 3, например, с помощью герметика без дополнительных прижимных устройств (планок, колец и т.д.), что предельно упрощает и удешевляет конструкцию измерительной призмы.Firstly, the wedge 15 (figure 3) and the frame 3 have a cylindrical shape. Therefore, despite the presence of input and output wedge 15 of plane-polished faces, due to their symmetrical arrangement relative to the axis of the cylinder, wedge 15 is securely fixed in frame 3, for example, using sealant without additional clamping devices (strips, rings, etc.), which extremely simplifies and reduces the cost of the design of the measuring prism.

Во-вторых, плоскость выходной грани измерительной призмы 2, т.е. плоскость пластинки 16, перпендикулярна образующей цилиндра, а угол Θ между входной грани клина 15 и пластинкой 16 соответствует среднему значению предельного угла. Это позволяет при малом угле у клина 15 минимизировать дисперсионные эффекты и отказаться от сложной в изготовлении призмы прямого зрения Амичи.Secondly, the plane of the output face of the measuring prism 2, i.e. the plane of the plate 16, perpendicular to the generatrix of the cylinder, and the angle Θ between the input face of the wedge 15 and the plate 16 corresponds to the average value of the limiting angle. This allows for a small angle near the wedge 15 to minimize dispersion effects and to abandon Amici’s direct prism difficult to manufacture.

В-третьих, в отличие от известных рефрактометров в предлагаемом рефрактометре дифференциальном портативном подъюстировка положения границы света и тени (величины угла β) осуществляется наклоном оправы 3 измерительной призмы 2 и закрепленных на ней деталей относительно оптической оси рефрактометра вокруг канавки 18 оправы 3 и выступов 19 кольца-диафрагмы 7. Такое новое техническое решение позволяет упростить конструкцию, добиться большого диапазона регулирования угла β, уменьшить вес и габариты рефрактометра.Thirdly, in contrast to the known refractometers in the proposed portable differential refractometer, the adjustment of the position of the border of light and shadow (angle β) is carried out by tilting the frame 3 of the measuring prism 2 and the parts fixed thereon relative to the optical axis of the refractometer around the groove 18 of the frame 3 and the protrusions 19 of the ring -diaphragms 7. Such a new technical solution allows to simplify the design, to achieve a large range of angle β adjustment, to reduce the weight and dimensions of the refractometer.

В-четвертых, сочетание равномерной (относительной) шкалы 10 и большого диапазона юстировки угла β наклоном оправы 3 позволяет переходить от одной группы решаемых задач, например, измерение объемной доли спирта в растворах, к другой, например, определение качества моторного топлива, без изменения конструкции рефрактометра. При этом меняют только эталонную жидкость 2 и пользуются, соответственно другими таблицами.Fourth, the combination of a uniform (relative) scale 10 and a large adjustment range of angle β by tilting the frame 3 allows you to move from one group of tasks to be solved, for example, measuring the volume fraction of alcohol in solutions, to another, for example, determining the quality of motor fuel, without changing the design refractometer. In this case, only the reference liquid 2 is changed and, accordingly, other tables are used.

В-пятых, наличие в рефрактометре съемной кюветы - осветителя в виде стакана упрощает задачи отбора контролируемого вещества, выравнивания температуры между веществом 5 и эталоном 2, а также обеспечения защиты рабочей поверхности клина 15 от повреждений.Fifth, the presence in the refractometer of a removable cuvette-illuminator in the form of a glass simplifies the task of selecting a controlled substance, equalizing the temperature between substance 5 and standard 2, and also protecting the working surface of wedge 15 from damage.

В-шестых, корпус 6, оправа окуляра 14 и стакан 24 выполнены из пластмассы, имеющей низкую теплопроводность, что благоприятно сказывается на температурном балансе в процессе работы с рефрактометром, особенно в полевых условиях.Sixthly, the case 6, the eyepiece frame 14 and the glass 24 are made of plastic having low thermal conductivity, which favorably affects the temperature balance in the process of working with a refractometer, especially in field conditions.

Сочетание всех перечисленных преимуществ позволило создать точный, малогабаритный, легкий дифференциальный рефрактометр, который найдет широкое применение в пищевой промышленности для контроля напитков, сырья, качества воды, в машиностроении и в военном деле для контроля качества моторных, реактивных топлив, в медицине для анализа биопроб, в том числе для военно-полевых госпиталей, в фармации для контроля качества лекарств.The combination of all these advantages made it possible to create an accurate, small-sized, lightweight differential refractometer, which will be widely used in the food industry for monitoring drinks, raw materials, water quality, in engineering and military affairs for controlling the quality of motor, jet fuels, in medicine for analyzing bioassays, including for military field hospitals, in pharmacy for drug quality control.

Следует подчеркнуть особую актуальность применения предлагаемого рефрактометра дифференциального портативного в автосервисах и автолюбителями для экспрессного анализа качества моторных топлив, а также пилотами качества заправляемого топлива в лайнеры.It should be emphasized that the application of the proposed differential portable refractometer in car services and car enthusiasts for the express analysis of the quality of motor fuels, as well as pilots of the quality of refueling fuel in liners, is especially relevant.

Claims (2)

1. Рефрактометр дифференциальный портативный, содержащий источник квазимонохроматического света, измерительную призму из прозрачного вещества с известным показателем преломления nо, закрепленную в оправе на трубе корпуса, внутри корпуса на второй трубе закреплены объектив, в фокальной плоскости которого установлено устройство для определения величины смещения Δх изображения границы света и тени, между измерительной призмой и исследуемым веществом помещен клин из прозрачного вещества с показателем преломления nкл больше показателей преломления измерительной призмы nо и исследуемого вещества nх, угол γ клина удовлетворяет условию 0,5°<γ<1°, толстый край клина обращен к источнику света, отличающийся тем, что клин выполнен в виде цилиндра, который имеет входную и выходную полированные плоскости, составляющие между собой угол γ, входная плоскость клина составляет угол θ с выходной плоскостью измерительной призмы, удовлетворяющий условию: Θ=αср=0,5(αminmax) - среднее значение предельного угла; где α min , max = arcsin { n к л n o sin [ a r c sin ( n x min , max n o ) γ ] }
Figure 00000012
- минимальное или максимальное значение предельного угла;
nx min,max - минимальное или максимальное значение искомого показателя преломления; плоскость выходной грани измерительной призмы перпендикулярна образующей цилиндра, часть оправы измерительной призмы, которая входит в трубу корпуса, выполнена шарообразной, в ней в вертикальной плоскости, совпадающей с плоскостью падения и преломления света, выполнены пазы, а на торце оправы в горизонтальной плоскости симметрично оси оправы выполнены две канавки, между оправой измерительной призмы и объективом в трубе корпуса жестко закреплено кольцо-диафрагма с ответными выступами, входящими в канавки оправы измерительной призмы, оправа прижимается к кольцу-диафрагме с одной стороны пружиной, а с другой - микрометренным винтом.
1. A portable differential refractometer containing a quasimonochromatic light source, a measuring prism made of a transparent substance with a known refractive index n о , mounted in a frame on the body tube, inside the body on the second tube there is a lens fixed in the focal plane of which is a device for determining the amount of displacement Δх of the image the boundaries of light and shadow, between the measuring prism and the test substance a wedge of transparent substance is placed with a refractive index n cl greater than the refraction of the measuring prism n о and the test substance n х , the wedge angle γ satisfies the condition 0.5 ° <γ <1 °, the thick edge of the wedge faces the light source, characterized in that the wedge is made in the form of a cylinder, which has an input and output polished planes making up the angle γ between themselves, the input plane of the wedge makes the angle θ with the output plane of the measuring prism, satisfying the condition: Θ = α cf = 0.5 (α min + α max ) is the average value of the limiting angle; Where α min , max = arcsin { n to l n o sin [ a r c sin ( n x min , max n o ) - γ ] }
Figure 00000012
- minimum or maximum value of the limiting angle;
n x min, max - the minimum or maximum value of the desired refractive index; the plane of the output face of the measuring prism is perpendicular to the cylinder generatrix, the part of the measuring prism frame that enters the body tube is spherical, grooves are made in it in the vertical plane coinciding with the plane of incidence and refraction of light, and the axis of the frame in the horizontal plane are symmetrical to the axis of the frame two grooves are made, between the rim of the measuring prism and the lens in the body tube, a diaphragm ring with mating protrusions entering the grooves of the rim of the measuring prism is rigidly fixed, o the right is pressed against the diaphragm ring on one side by a spring, and on the other by a micrometer screw.
2. Рефрактометр дифференциальный портативный по п.1, отличающийся тем, что он снабжен съемной кюветой-осветителем для исследуемого вещества в виде стакана из материала с высокой теплопроводностью, на дне которого установлено устройство для направления света от источника на границу контакта рабочей грани клина с исследуемым веществом, в верхней части стакана установлено уплотнительное кольцо, стакан помещен в теплоизоляционный кожух, по бокам которого имеются защелки для крепления кюветы-осветителя на трубе корпуса. 2. The portable differential refractometer according to claim 1, characterized in that it is equipped with a removable illuminator cuvette for the test substance in the form of a glass made of a material with high thermal conductivity, at the bottom of which there is a device for directing light from the source to the boundary between the working edge of the wedge and the test substance, an o-ring is installed in the upper part of the glass, the glass is placed in a heat-insulating casing, on the sides of which there are latches for attaching the illuminator cuvette to the body pipe.
RU2011136474/28A 2011-09-01 2011-09-01 Portable differential refractometer RU2488096C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011136474/28A RU2488096C2 (en) 2011-09-01 2011-09-01 Portable differential refractometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011136474/28A RU2488096C2 (en) 2011-09-01 2011-09-01 Portable differential refractometer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011136474A RU2011136474A (en) 2013-03-27
RU2488096C2 true RU2488096C2 (en) 2013-07-20

Family

ID=48791351

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011136474/28A RU2488096C2 (en) 2011-09-01 2011-09-01 Portable differential refractometer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2488096C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2563310C2 (en) * 2014-01-09 2015-09-20 Акционерное общество "Швабе-Технологическая лаборатория" (АО "Швабе - Технологическая лаборатория") Measuring method of average light dispersion and device for its implementation

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114112994B (en) * 2021-11-29 2023-10-20 广东电网有限责任公司广州供电局 Portable refractive index measuring device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU173479A1 (en) * Украинский научно исследовательский институт сной , молочной REFRACTOMETER
SU572689A1 (en) * 1975-12-29 1977-09-15 Предприятие П/Я Р-6681 Differential refractometer
RU1783388C (en) * 1991-02-28 1992-12-23 Центральное конструкторское бюро "Фотон" Portable refractometer
WO1999006818A1 (en) * 1997-07-31 1999-02-11 Leica Microsystems Inc. Brake check handheld refractometer
RU2296981C1 (en) * 2005-09-15 2007-04-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральное конструкторское бюро "ФОТОН" Refractometer
JP2007292788A (en) * 2007-08-10 2007-11-08 Atago:Kk Handheld refractometer and manufacturing method for same
US7369221B2 (en) * 2005-01-27 2008-05-06 Atago Co., Ltd. Portable refractometer

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU173479A1 (en) * Украинский научно исследовательский институт сной , молочной REFRACTOMETER
SU572689A1 (en) * 1975-12-29 1977-09-15 Предприятие П/Я Р-6681 Differential refractometer
RU1783388C (en) * 1991-02-28 1992-12-23 Центральное конструкторское бюро "Фотон" Portable refractometer
WO1999006818A1 (en) * 1997-07-31 1999-02-11 Leica Microsystems Inc. Brake check handheld refractometer
US7369221B2 (en) * 2005-01-27 2008-05-06 Atago Co., Ltd. Portable refractometer
RU2296981C1 (en) * 2005-09-15 2007-04-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральное конструкторское бюро "ФОТОН" Refractometer
JP2007292788A (en) * 2007-08-10 2007-11-08 Atago:Kk Handheld refractometer and manufacturing method for same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2563310C2 (en) * 2014-01-09 2015-09-20 Акционерное общество "Швабе-Технологическая лаборатория" (АО "Швабе - Технологическая лаборатория") Measuring method of average light dispersion and device for its implementation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011136474A (en) 2013-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Nikolov et al. Optical plastic refractive measurements in the visible and the near-infrared regions
CN105954232B (en) A kind of measuring refractive indexes of liquid system
US11060930B2 (en) Glass surface stress meter and multiple-tempered glass surface stress meter
CN204832027U (en) Refractometer based on liquid prism
US3279309A (en) Temperature compensation means for refractometers
RU2488096C2 (en) Portable differential refractometer
RU2500993C1 (en) Spectrometer based on surface plasmon resonance
Barroso et al. Refractive index determination of buffer solutions from visible to near-infrared spectral range for multispectral quantitative phase imaging using a calibrated Abbe refractometer
RU2296981C1 (en) Refractometer
CN101799413B (en) Experimental apparatus for measuring refractive indexes of liquid and measuring method thereof
Vishnyakov et al. GET 138-2021 state primary refractive index standard
Tilton Testing and accurate use of Abbe-type refractometers
Karabegov Automatic differential prism refractometer for monitoring process liquids
CN103884684A (en) Optical system of high-accuracy digital V-prism refractometer
RU2806195C1 (en) Photoelectric method for measuring the refractive index and average dispersion of motor fuels and device for its implementation
CN203772739U (en) Optical system of high-precision digital V-prism refractometer
Dib et al. Immersed diffraction grating refractometers of liquids
US2502913A (en) Refractometer
FI20215647A1 (en) An optical multimeter
RU157412U1 (en) AUTOMATIC DIGITAL REFRACTOMETER FOR DETERMINING THE REFRACTION INDICATOR OF LIQUIDS
Petzold et al. V-block refractometer for monitoring the production of optical glasses
Yurin et al. Refractive index measurement using a modified Littrow–Abbe method
RU2241220C2 (en) Method for measuring strength of vodka and device for realization of said method
US2387581A (en) Refractometer for turbid liquids and pulpous substances
RU2315286C1 (en) Video refractometer