SU1187029A1 - Проточный рефрактометр - Google Patents

Abstract

ПРОТОЧНЫЙ. РЕФРАКТОМЕТР, содержащий последовательно установленные фотоэлектрический автоколлиматор , включающий источник излучени  и установленные по ходу излучени  конденсор, щель, полупрозрачное зеркало и объектив, и кювету с двугранным зеркалом и входными окнами, а также устройство обработки информации , оптически св занное с полупрозрачным зеркалом автоколлиматора. отличающийс  тем, что с целью повышени  точности измерени  показател  пpeлo шeш  , входные окна кюветы вьшолнены в виде двух Плоскопараллельньрс пластин, ориентированных под углом 90° одна к другой и наклоненньгх к обращенным к ним соответствующим гран м двугранного зеркала под одинаковыми углами, при этом вершина образованного пластинами пр мого угла расположена на оптической оси фотоэлектрического автоколлиматора , а величина двугранного угла ( зеркала выбрана из услови  /i 90° + 2arcsin где NQ - значение показател  преломлени  контролируемой среды .5 из диапазона чувствительности рефрактометра.

Description

Изобретение относитс  к оптичес кому приборостроению и может быть использовано дл  измерени  показате преломлени  жидкостей. Целью изобретени   вл етс  повы шение точности измерени  показател пpeлo 0Ieни . На чертеже представлена принципиальна  схема предлагаемого устро ства. Рефрактометр состоит из последо вательно установленных фотоэлектри ческого автоколлиматора 1, рефракт метрической кюветы 2 и устройства обработки информации, подключенного к выходу автоколлиматора 1. Фотоэлектрический автоколлиматор может быть выполнен по любой известной схеме, например, в виде послед вательно установленных источника 4 спета, конденсатора 5, щели 6, пол ттродрачного зеркала 7 и объектива 8, за которым расположена кювета 2. Кювета состоит из двух плоско раллклыпАх - пластин 9 и двугранного з кала lOjKecTKo св51занных между собой 11ласт11ны ориентированы под углом 90 один, к другому, а также наклонены к обращенны - к ним соответствую цим гран м двугранного зеркала под одинаковым углом. Вершина пр мого угла, образованного пластипаШ1 п иаправлещюго на двугранное зеркало, расположена на оптической оси устройства. Зеркало распол жено в исследуемой среде. Устройство работает следующим образом. Световые лучр рт источника 4 света проход т элементы 5. -. 7 устройства и попадают на объектив 8. Пройд  объектив 8, они параллельны пучками прс-ход т через входные окна плоскопараллельных пластин 9 и попадают в анализируемый объем .среды, пройд  который, отражаютс  от .соответствующих граней двугранного зеркала 10 и идут в обратном направлении до полупрозрачного зеркала 7, отража сь от к торого,они поступают на устройство 3 обработки информации. В данной конструкции кюветы за счет выбора определенной величины , двугранного угла выход щие из кюветы через входные окна плоскопараллельных пластин световые пучки образуют между собой некоторый, близкий к нулевому значению, угол х величина которого мен етс  в зависимости от изменений показател  преломлени  в анализируемом объеме. Этот угол может быть выражен через показатель преломлени  жидкости в анализируемом объеме и некоторые угловые параметры конструкции кюветы 2rZNcos{.-.rcs-,.Z.TP Nit. jf-„ - отношение показателей преломлени  жидкости и воздуха; 01 - поправка к пр мому углу между плоскопараллельнЬ1ми пластинами вследствие несовер- . шенства изготовлени  механической конструкции их креплени ; f, f - поправки вследствие клиновидности плоскопараллельных пластин. Величина угла х определ етс  при помощи автоколлиматора так же как и величина -у, а величину двугранного угла /ь измер ют гониометром. Таким образом, изменени м показател  преломлени  жидкости, наход щейс  в анализируемом объеме кюветы, став тс  в соответствие углы отклонени  световых лучей, вьшедших из кюветы, причем погрешность определени  показател  преломлени  в данном случае не превышает 1 -10 и определ етс  погрешностью аттестации рефрактометрической кюветы по углам отклонени  лучей. Наклон, плоскопараллельньгх пластин к обращенным к ним соответствующим гран м двугранного зеркала под одинаковым углом и расположение вершины пр мого угла, образованного плоскопараллельными пластинами , на оптической оси устройства позвол ет организовать работу устройства по методу двойной разности измерени  величин. Пр мой угол между плоскопа-. раллельными пластинами позвол ет свести количество измер емых угловых величин при помощи гониометра к одной (углу /ь), а дл  измерени  остальных.применить автоколлиматор , что необходимо дл  повышени  точности измерени . Величина двугранного угла /5 выбираетс  из, услови , что угол X (измер емый автоколлиматором), образованный световыми пучками, выход щими из кюветы, должен быть близок к нулевому, т.е. в данном случае угол {ь выбираетс  из услови

x;, (/}-c(ircsin | j+l-0 . и после преобразований .

. /5 f l«rC5in .

при применении предлагаемого рефрактометра существенно увеличиваетс  точность измерени  показател  преломлени  жидкости. Погрешность измерени  определ етс  следующим выражением

4n t344njH,,54()ffl,334X+0,24Jи в численном вьфажении составл ет г -10 , что в несколько раз меньше, чем при использовании устройств , поверенньпс, например, непосредственно по показателю преломлени  .

1870294

Б предлагаемом рефрактометре реализаци  метода двойной разности, основанного на том, что измер емьй угол отклонени  световых лучей  в5 лйетс  разностью углов выхода световых лучей из обеих плоскопарал- лельных пластин, что на измерительной сетке фотоэлектрического автоколлиматора определ етс  разность сдвига изображений свет.овой. марки, происход щей за счет изменени  показател  преЛомпени  жидкости в анализируемом объеме кюветы, .позвол ет избавитьс  от составл ющей погрешности, св занной со смещением оптических деталей. А это позвол ет обеспечить практическую независимость выходного сигнала от линейных и угловых смещений оптических деталей, благодар  чему не. требуетс  высокой точности при установке преобразовател  угла отклонени  в выходной сигнал относительно измерительной кюветы.

Claims (2)

1. ПРОТОЧНЫЙ РЕФРАКТОМЕТР, содержащий последовательно установленные фотоэлектрический автоколлиматор, включающий источник излучения и установленные по ходу излучения конденсор, щель, полупрозрачное зеркало и объектив, и кювету с двугранным зеркалом и входными окнами, а также устройство обработки информации, оптически связанное с полупрозрачным зеркалом автоколлиматора, отличают и йс я тем, что с целью повышения точности измерения показателя преломления, входные окна кюветы выполнены в виде двух плоскопараллельных пластин, ориентированных под углом 90° одна к другой и наклоненныххк обращенным к ним соответствующим граням двугранного зеркала под одинаковыми углами, при этом вершина образованного пластинами прямого угла расположена на оптической оси фотоэлектрического автоколлиматора, а : го угла ft зеркала вия /5 = 90° + где N_o - значение ления контролируемой среды из диапазона чувствительности рефрактометра.

   выбрана
2. 2arcsin двугранноиз усло-

   SU .„.1187029