SU1168830A1 - Refractometer - Google Patents

Refractometer Download PDF

Info

Publication number
SU1168830A1
SU1168830A1 SU833680332A SU3680332A SU1168830A1 SU 1168830 A1 SU1168830 A1 SU 1168830A1 SU 833680332 A SU833680332 A SU 833680332A SU 3680332 A SU3680332 A SU 3680332A SU 1168830 A1 SU1168830 A1 SU 1168830A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
tube
refractive index
refractometer
radiation source
radiation
Prior art date
Application number
SU833680332A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Николаевич Иванов
Сергей Викторович Иванов
Владимир Викторович Черный
Original Assignee
Всесоюзный заочный машиностроительный институт
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 Всесоюзный заочный машиностроительный институт filed Critical Всесоюзный заочный машиностроительный институт
Priority to SU833680332A priority Critical patent/SU1168830A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1168830A1 publication Critical patent/SU1168830A1/en

Links

Abstract

РЕФРАКТОМЕТР, содержащий источник излучени  и последовательно расположенные по ходу излучени  све-. товод и фотоприемник, соединенный с регистратором, отличающийс   тем, что, с целью повьшени  точности измерени , световод выполнен в виде прозрачной трубки, а источник излучени  установлен под углом вц к ее оси, причем отношение толщины трубки 5 к ее внешнему диаметру I) удовлетвор ет условию 91пбн .кc-co59 где Плщ,;с максимальный показатель преломлени  из диапазона с чувствительности рефрактс1метра , СП G П-р- показатель преломлени  материала трубки. 0 00 00 ОС A REFRACTOMETER containing a radiation source and consecutively located along the path of the radiation. A photodiode and photodetector connected to a recorder, characterized in that, in order to improve measurement accuracy, the light guide is made in the form of a transparent tube, and the radiation source is installed at an angle sc at its axis, and the ratio of the thickness of tube 5 to its outer diameter I) satisfies condition 91pbn.kc-co59 where Plash,; with the maximum refractive index from the range with sensitivity refractor1 meter, SP G P-p - the refractive index of the tube material. 0 00 00 OS

Description

Изобретение относитс  к оптическо му приборостроению (рефрактометрии) и может быть использовано дл  измере ни  показателей преломлени  жидких сред с высокой чувствительностью без уменьшени  локальности измерени . Известен рефрактометр, содержащий источник излучени  и последовательно р.аспололсенные по ходу излучени  плос кий световод и фотоприемник, соединенный с электрической Схемой. Излучение Б плоском световоде распростра н етс  благодар  полному внутреннему отражению (ПВО) излучени  Направл ющими плоскост ми световода.Требуема  точность измерени  известным устройством достигаетс  благодар  многократным отражени м света под углом ПВО. Размеры чувствительного элемента возрастают с увеличением числа от ражений излучени  от границы с исследуемой средой Щ . Основным недостатком устройства  вл етс  низка  точность измерений при определенной локальности измерзНИИ , так как повьаиение точности требует увеличени  габаритов световода. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту  вл етс  рефрактометр , содержащий источник излучени  и последовательно расположен ные по ходу излучени  световод и фотоприемник , соединенный с регистрато ром. Световод вьшолнен в виде изогну того оптического волокна 2 . Недостатком этого прибора  вл етс  низка  точность измерени  показател  преломлени , св занна  со сложностью изгиба световода по заданному радиусу. Целью изобретени   вл етс  повыше ние точности измерени  показател  преломлени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в рефрактометре, содержащем источник излучени  и последовательно расположенные по ходу излучени  световод и фотоприемник, соединенный с ре истратором, световод выполнен в виде прозрачной трубки, а источник излучени  установлен под углом 9, к ее оси, причем отношение толщины трубки S к ее внешнему диаметру D удовлетвор ет условию где п - максимальный показатель преломлени  из диапазона чувствительности рефрактометра; 11 - показатель преломлени  материала трубки. На фиг.1 представлена конструктивна  схема рефрактометра на фиг.2 ход луча в световоде. Устройство состоит из источника 1 света, прозрачной трубки 2, фотоприемника 3 и электрической схемы 4. Трубка 2 помещена в исследуемую жидкость . Устройство работает следующим образом . Излучение источника 1 распростран етс  по траектори м в виде спиральных многоугольников внутри прозрачной трубки 2. Предельный угол полного внутреннего отражени  света от поверхности трубки зависит от показател  преломпени  жидкости,, в которую погружена трубка. Поэтому интенсивность света, прошедшего через трубку зависит от коэффициента преломлени  жидкости, в которую погрркена трубка. Сигнал фотоприемника 3, пропорциональный интенсивности прошедшего света , обрабатываетс  электронной схемой 4. Точность измерени  показател  преломлени  повышаетс  за счет многократного отражени  света от стенок прозрачной трубки со строго определенным соотношением мелоду ее толщиной S,. диаметром D и углом наклона оси излучател  к оси трубки. Оптимальное соотношение диаметра трубки D и толщины ее стенки S таково , что при погружении в жидкость с максимальным измер емым показателем преломлени  п,, лучи, скольз щие по внутренней стенке Трубки, приход т ,к внешней стенке под предельным углом полного внутреннего отражени  бко . I Дл  определени  соотношени  диаметра трубки D и толщины ее стенки рассмотрим ход луча в световоде (фиг.2). Пусть луч КР касаетс  внутренней стенки трубки в точке К. Такой луч испытывает отражение от внешней стенки трубки под углом 6 в точке Р. Этот угол максимальный дл  падени  лучей на внешнюю стенку трубки 00 - ось тру/бки. до PN лежит в плоскости поперечного сечени  трубки, аThe invention relates to optical instrumentation (refractometry) and can be used to measure the refractive indices of highly sensitive liquid media without reducing the measurement locality. A refractometer is known, which contains a radiation source and a flat optical fiber and a photodetector connected to an electrical circuit successively polarized along the radiation path. Radiation B of a planar fiber is propagated due to complete internal reflection of the guiding planes of the fiber. The required measurement accuracy by a known device is achieved due to multiple reflections of light at an angle of PVO. The dimensions of the sensitive element increase with an increase in the number of reflections of radiation from the boundary with the medium under study. The main drawback of the device is the low accuracy of measurements at a certain locality of measurement, since precision requires an increase in the size of the fiber. Closest to the invention in technical essence and the achieved positive effect is a refractometer containing a source of radiation and successively located along the course of radiation a light guide and a photodetector connected to the recorder. The light guide is made in the form of a curved optical fiber 2. The disadvantage of this device is the low measurement accuracy of the refractive index associated with the complexity of the bending of the fiber over a given radius. The aim of the invention is to improve the accuracy of measurement of the refractive index. The goal is achieved by the fact that in a refractometer containing a radiation source and sequentially located along the radiation path the light guide and the photodetector connected to the receiver, the light guide is made in the form of a transparent tube, and the radiation source is set at an angle 9 to its axis, and the ratio of the thickness of the tube S to its outer diameter D satisfies the condition where n is the maximum refractive index from the sensitivity range of the refractometer; 11 - the refractive index of the tube material. Figure 1 presents the structural diagram of the refractometer in figure 2 the course of the beam in the light guide. The device consists of a source of light 1, a transparent tube 2, a photodetector 3 and an electric circuit 4. A tube 2 is placed in the test liquid. The device works as follows. The radiation from source 1 propagates along trajectories in the form of spiral polygons inside transparent tube 2. The limiting angle of the total internal reflection of light from the tube surface depends on the refractive index of the fluid into which the tube is immersed. Therefore, the intensity of the light transmitted through the tube depends on the refractive index of the liquid into which the tube is buried. The signal of the photodetector 3, proportional to the intensity of the transmitted light, is processed by the electronic circuit 4. The refractive index measurement accuracy is increased due to the repeated reflection of light from the walls of the transparent tube with a strictly defined ratio to the thickness of its thickness S ,. diameter D and the angle of the axis of the radiator to the axis of the tube. The optimum ratio of the diameter of the tube D and its wall thickness S is such that when immersed in a liquid with a maximum measurable refractive index n, the rays sliding along the inner wall of the tube arrive at the outer wall at the limiting angle of total internal reflection. I To determine the ratio of the diameter of the tube D and the thickness of its wall, we consider the course of the beam in the fiber (figure 2). Let the beam KR touch the inner wall of the tube at the point K. Such a beam is reflected from the outer wall of the tube at an angle of 6 at the point P. This angle is maximum for the rays to fall on the outer wall of the tube 00 - the axis of the tube. to PN lies in the cross-sectional plane of the tube, and

Claims (1)

РЕФРАКТОМЕТР, содержащий источник излучения и последовательно расположенные по ходу излучения све-. товод и фотоприемник, соединенный с регистратором, отличающий с я тем, что, с целью повышения точности измерения, световод выполнен в виде прозрачной трубки, а источник излучения установлен под углом бц к ее оси, причем отношение толщины трубки 5 к ее внешнему диаметру D удовлетворяет условию .REFRACTOMETER containing a radiation source and sequentially located along the emission of light. a light guide and a photodetector connected to a recorder, characterized in that, in order to increase the measurement accuracy, the light guide is made in the form of a transparent tube, and the radiation source is installed at an angle bc to its axis, and the ratio of the thickness of the tube 5 to its outer diameter D satisfies condition. 5 1(1 ) D4 Щ1^„с-со^а„· I, где ПЛ1акс - максимальный показатель преломления из диапазона чувствительности рефрактометра, йт- показатель преломления материала трубки.5 1 (1) D 4 Щ1 ^ „ с -СО ^ а„ · I, where П Л1ax is the maximum refractive index from the sensitivity range of the refractometer, and t is the refractive index of the tube material.
SU833680332A 1983-12-30 1983-12-30 Refractometer SU1168830A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833680332A SU1168830A1 (en) 1983-12-30 1983-12-30 Refractometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833680332A SU1168830A1 (en) 1983-12-30 1983-12-30 Refractometer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1168830A1 true SU1168830A1 (en) 1985-07-23

Family

ID=21095807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833680332A SU1168830A1 (en) 1983-12-30 1983-12-30 Refractometer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1168830A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР № 8407П, кл. G 01 N 21/43, 1981. 2. Авторское свидетельство СССР № 518703, кл. G 01 N 21/43,. 1974 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4745293A (en) Method and apparatus for optically measuring fluid levels
US3448616A (en) Liquid level detector
US4942306A (en) Fibre optic sensor for the continuous measurement liquids level and other parameters
US4994682A (en) Fiber optic continuous liquid level sensor
US4699511A (en) Refraction sensor
EP0089098A2 (en) Refractive-index responsive light-signal system
CA1332205C (en) Fibre optic sensors for the continuous measurement of liquid level and other parameters
JPH04230821A (en) Detector for detecting leakage of liquid from optical fiber
US10145789B2 (en) Immersion refractometer
US3426211A (en) Refractometers
SU1168830A1 (en) Refractometer
SU1755123A1 (en) Fiber-optics refractometer
SU1244489A1 (en) Level indicator
US20200408680A1 (en) Optical immersion refractometer probe
SU1150488A1 (en) Optical fibre level indicator
RU2796797C2 (en) Fibre-optic method for determining the refractive coefficient of a transparent substance and a fibre-optical refractometric measuring converter implementing it
US10782231B2 (en) Optical immersion refractometer
RU2814064C1 (en) Transparent sea water gauge
CN211086082U (en) Turbidity measuring device
RU2744159C1 (en) Fiber-optical signaler of level and type of liquid
SU1434335A1 (en) Refraction meter
SU821938A1 (en) Discrete optric level meter
SU930023A1 (en) Device for measuring temperature
SU1221526A1 (en) Refractometer
JPS57194324A (en) Optical temperature measuring device