Claims (2)
Источник света, а также модул тор и фотоэлекгр ческое регистрирующее устройство св заны соответственно с коллиматором и приемной оптической системой, пе ремещвкхцимис в пространстве дл уста новл щ необходимого угла падени света на элемент НПВО. Все это нарушает стабильность Н воспроизводимость показаний рефрактометра, а также усложн ет конструкцию . Источник света, электродвигатель модул тора и фотоприемники фртоэлектри ческого регистрнрутс цего устройства вл ютс элементами повышенной взрывоопаоности вследствие наличи искр щих час тей, возможности образовани электрических цуг и нагрева, бзрывоопасность перечисленных элементов можно обеспечить применением взрывонепрсиицаемой оболочки , предотвращающей передачу взрыва при воспламенении внутри оболочки во внешню среду (поэлементна взрывозащита). Одна ко такое конструктивное выполнение этих элементов приводит к резкому увеличению их габаритов и веса, что делает невозмож ным их расположение на врещающихс коллиматоре и част приемной оптической системы ввиду конструктивных усложнений . Кроме того, в этом случае труднее обеспечить стабильность и воспроизводимость показаний ре4 актометра. Цель изобретени - повышение стабиль ности и воспроизводимости показаний и упрощение конструкции рефрактометра, а также обеспечение взрывозащищенности. Поставленна цель достигаетс тем, что в рефрактометре нарушенного полного внутрешюго отражени , содержащем последовательно установленные в корпусе осветитель , коллиматор с двузацеле1&ой диафрагмой , измерительный элемент нарушенного полного внутреннего отражени с кюветой , имеющей рабочую и 9тaлaнIiyю зоны , приемную оптическую систему, щелевой модул тор и фотоэлектрическое регистрирующее устройство, а также механизм перемещени коллиматора и части приемной оптической системы, расположенной вблизи элементанарушенного полного внутрение го отражени , между осветителем и двухщелевой диафрагмой коллиматора введен ттервый волоконный световод, а между обьективом приемной оптической системы и модул тором введены второй и третий волокнистые световоды, оптически сопр га ющие изображени рабочей и эталонной зон кюветы с соответству ющей системой щелей модул тора. При этом, источник света, моду л тор и фотоприемшки фотоэлектрического регистрирующего устройства заключены в общий взрывозащщценный Корпус. На ф г. 1 представлена схема рефрактометрп НПВО;на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - ограничительна диаграмма , Рефр(1кто.гетр МПВО содержит осветитель , вклк.Ч.чкмпий источник света 1 и конденсатор 2, первый волоконный световод 3, двухщелевую диафрагму 4, установленную в коллиматоре 5, объектив 6, измерительный элемент НПВО 7 с.кюветой с рабочей поверхностью 8, имеющей эталонную зону 1ОО% отражени 9 ирабочую зону 10 дл исследуемой , приемную оптическую систему 11, включакацую объектив 12, светоделитель 13, второй и третий волоконные светодиоды 14 и 15, ограничительную диа4рагму 16 в плоскости выходного зрачка прибора, щелевой мор ул тор с двигателэм 17, имеющий две системы щелей, объектив 18, призму 19, светоделитель 20, фотоприемники 21 та 22 фотоэлектрического регмстрирующего устройства (не показано), параллелограммный механизм 23 перемещени коллиматора и части приемной оптической системы , расположенной вбли®1 элемента НПВО, взрывозащищенный корпус 24. Все элементы рефрактометра заключены в светозащищенный кожух (корпус) 25. Рефрактометр работает следующим образом . Источник света 1 с помощью конденсатора 2 через световод 3, вькодной торец которого св зан с коллиматором 5, освещает двухщелевую диафрагму 4, наход щуюс в фокальной плоскости объектива 6. После объектива выход т два коллимированных пучка света, которые направл ютс на полусф ерический элемент НПВО 7 и падают на рабочую поверхноси, 8 элемента НПВО, освеща эталс шую 9 и рабочую 10 зоны под двум углами падени Ч- и 1 . Особенности дальнейшего хода лучей объ сн ютс тем, что не- . обходимое дл измерени двух оптичесгах констант разделение пучков по углам падени производитс с помощью разделени изображений двух щелей диафрагмы 4, а модул ци света производитс путем его прерывани в плоскости рабочей и эталонной зон (плоскость зрачка). Поскольку эти плоскости не совпадают, то дл осуществлени обеих операций (разделение световых пучков по углам падени и мо п ак света) необходим последовательный перенос изображений щелей и зрачка вдоль оптической оси. Такой перенос в известном осуществлен с помощью линзовых систем. Однако в данном рефрактометре его невозможно осуществл ть, в св зи с чем используютс два световода 14 и 15, а не один вместо линзовых систем , поскольку в случае одного световода осуществл етс только перенос изображени , сформированного на одном гориё световода, на другой горец, а изображений щелей в этом сдучае не образуетс . Такнм образом, необходимо использсвать два световода 14 и 15. Отраженные зонами 9 и 1О световые пучки направл ютс на объектив 12, который строит в своей фокальной плоскости изображение двузоцелевой диафрагмы. В плоскости изо бражени этой диафрагмы расположен све тоделитель 13, ребро которого располагаетс между изображени ми щелей диафрагмы . Отражающие грани светоделител на каждую, из которых проектируетс соот ветствующее изображение , раздел ют световые потоки на два канала, соответствующих определенному .углу падени света на элемент НПВО. В каждом из каналов далее по ходу луча тем же обьективом 12 строитс изображение рабочей и эталонной зон элемента НПВО. Таким образом, стро тс две пары изображений зон, причем кажда пара соответствует определенному углу падени или f. Поскольку полученные изображени зон уже прив заны к соответствугацим уплам падени , то отпадает необхоримость в дальнейшем построении изображени щелей . Поэтому перенос изображений зон от подвижной части прв1емной оптической системы 11 к неподвижному узлу, заключенному во взрывозашищенный корпус, производитс с помощью двух световодов 14 и 15, на входные торцы которых проектируютс изображени соответствукхцей пары зш. Таким образом, последовательность светозых импульссв, снимаемых с каждог фотоприемника, дает коэффициент отражени света дл данного угла падени Кл и Ru) , по значени м которых вычисл ютс показатель преломлени и показатель поп лсщени 96 исслепуемой среды. Коллиматор 5 и приемна система 11 выполнены подвижными дл установлени оптимального угла падени на элемент НПВО. Изменение угла падени производитс с помощью параллелограммного механизма 23, обеспечивающего одновремен ный и одинаковый наклон коллиматора и части приемной оптической системы. Концы световодов, соединенные с ними, перемещаютс вместе с коллиматором и частью приемной оптической системы. Источник света 1, морул тор с двигателем 17, фотоприемники 21 и 22 и вторые концы световодов, св занные с источником света и модул тором, вынесены на неподвижное основание, что позвол ет все элементы повыщенной взрывоопасностн заключить в единый взрывозащищенный кр|г пус 24, а элементы конструвдии, перемещающиес в пространстве, подвергающиес перенастройке в процессе эксплуатации (параллелограммный механизм, элемент НГ1ВО), разместить вне взрывозащюценного корпуса в светозащитном корпусе 25. Таким образом, выполнение рефрактометра согласно изобретению позвол ет осуществить более стабильные измерени , упростить кшструкщгю, обеспечите) взрывозащщценность пгжбора. Формула изобретени 1.Рефрактометр нарушенного полного внутреннего отражени , содержащий последовательно установленные в корпусе осветитель , коллиматор с даухщелевой дна (} агмой, измерительный элемент нару щенного полного внутреннего отражени с кюветой, имеющей рабочую и эталонную зоны, приемную оптическую систему, щелевой модул тор и фотоэлектрическое регистрирующее устройство, а также механизм перемещени коллиматора и част приемной оптической системы, расположенной вблизи элемента на|:ушенного полного внутреннего отражени , отличающийс тем, что, с целью порышени . стабильности и воспршзводимости показаний и упрощени конструкции рефрактометра , между осветителем и двухшелевой диафрагмой коллиматора введен волоконный световод, а мтакду объективом приемной оптической системы и морул тором - второй и третнй волоконные световоды, оптически сопр гающие изображени рабочей эталонной зон кюветы с соответствующей системой щелей модул тора .I 2.Рефрактометр по п. I, о т л и ч аю щ и и с тем, что, с целью обеспечени взрывозащищенности, источник света , модул тор и фотоприемники фотоэлектрического регистрирующего устройства заключены в о&1ий взрывозащищенный корпус. fci Источники информации, прин тые во внимание . при экспертизе 1.Патент ФРГ N 1233618, кл. G 01 N , опублик. 1967. The light source, as well as the modulator and photoelectric recording device are connected respectively to the collimator and the receiving optical system, moving in space to set the required angle of incidence of light on the ATR element. All this violates the stability of the H reproducibility of the indications of the refractometer, and also complicates the design. The light source, modulator electric motor and photoelectric detectors of the photoelectric register of this device are elements of increased explosiveness due to the presence of sparking parts, the possibility of electric curtains and heating, the explosion hazard of these elements can be ensured by using an explosion-proof shell that prevents the transfer of an explosion during ignition inside the shell to the exterior Wednesday (elemental explosion protection). However, such a constructive implementation of these elements leads to a sharp increase in their dimensions and weight, which makes it impossible to locate them on a ramming collimator and often on the receiving optical system due to structural complications. In addition, in this case it is more difficult to ensure the stability and reproducibility of the readings of the meter. The purpose of the invention is to increase the stability and reproducibility of indications and simplify the design of the refractometer, as well as to ensure explosion protection. The goal is achieved by the fact that in a refractometer of the impaired total intra reflection, containing an illuminator sequentially installed in the housing, a collimator with a bifurcatory diaphragm, a measuring element of the impaired total internal reflection with a cuvette having a working and 9 talanion zone, a receiving optical system, a slot module, photoelectric recording device, as well as the mechanism for moving the collimator and part of the receiving optical system located near the element of the complete Cored oil of reflection between the illuminator and the double-slit collimator aperture introduced ttervy optical fiber, and between the receiving optical system Lenses and modulator administered second and third fibrous fibers optically conjugated ha guides the working image and the reference cuvette zones with corresponding guide slits system modulator. At the same time, the light source, the modulator and photo-detectors of the photoelectric recording device are enclosed in a common explosion-proof housing. Fig. 1 presents the scheme of the ATR refractometer; FIG. 2 is a view A of FIG. one; in fig. 3 - restrictive diagram, Refr (1kto.get MPDO contains illuminator, incl. CH.chmpy light source 1 and condenser 2, first fiber light guide 3, double-slit diaphragm 4 installed in collimator 5, lens 6, measuring element ATR 7 with.cumulator with a working surface 8 having a reference area 1OO% of reflection 9 and working area 10 for the test, receiving optical system 11, including lens 12, beam splitter 13, second and third fiber LEDs 14 and 15, limiting diameter 16 in the plane of the exit pupil of the device, slit sea Motor 17, having two slit systems, lens 18, prism 19, beam splitter 20, photo detectors 21 and 22 photoelectric registers (not shown), a parallelogram displacement mechanism 23 of the collimator and a part of the receiving optical system located at the ATR element of the ATIR, explosion-proof housing 24. All elements of the refractometer are enclosed in a light-proof casing (housing) 25. The refractometer works as follows. The light source 1 by means of a capacitor 2 through a light guide 3, whose decoded end is connected to the collimator 5, illuminates a two-slot diaphragm 4 located in the focal plane of the lens 6. After the lens, two collimated light beams are directed to the hemispherical element of the ATR 7 and fall on the working surface, 8 elements of the ATR, illuminating this 9 and working 10 zones at two angles of incidence Ч and 1. The peculiarities of the further course of the rays are explained by the fact that they are not. The separation of the beams at the angles of incidence, which is walked to measure two optical constants, is performed by separating the images of the two slits of the diaphragm 4, and the light is modulated by interrupting it in the plane of the working and reference zones (the pupil plane). Since these planes do not coincide, in order to perform both operations (separation of light beams at angles of incidence and light of light), it is necessary to transfer images of slits and pupils along the optical axis. Such a transfer in the well-known carried out with the help of lens systems. However, in this refractometer it cannot be done, in connection with which two light guides 14 and 15 are used, not one instead of lens systems, since in the case of one light guide only the image formed on one fiber of the light guide is transferred to the other, highlander images of slits in this case are not formed. Thus, it is necessary to use two light guides 14 and 15. The light beams reflected by the zones 9 and 1 O are directed to the objective 12, which builds in its focal plane an image of a dual-purpose diaphragm. In the plane of the image of this diaphragm, there is a light splitter 13, the edge of which is located between the images of the slits of the diaphragm. Reflecting faces of the splitter into each, from which the corresponding image is projected, separate the light fluxes into two channels corresponding to a specific angle of incidence of light on the ATR element. In each channel, further along the beam, an image of the working and reference zones of the ATR element is constructed by the same objective lens 12. Thus, two pairs of zone images are constructed, each pair corresponding to a certain angle of incidence or f. Since the obtained images of the zones are already tied to the corresponding fall waves, the need for further construction of the image of the slots is no longer necessary. Therefore, the transfer of images of the zones from the movable part of the direct optical system 11 to the fixed unit enclosed in an explosion-proof casing is carried out using two optical fibers 14 and 15, the input ends of which are projected images of the corresponding pair. Thus, the sequence of luminous pulses taken from each photodetector yields the light reflectance for a given angle of incidence of CL and Ru), the values of which are used to calculate the refractive index and the surface magnitude 96 of the medium under investigation. The collimator 5 and the receiving system 11 are movable to establish the optimum angle of incidence on the ATR element. The change in the angle of incidence is carried out using a parallelogram mechanism 23, which provides simultaneous and equal inclination of the collimator and part of the receiving optical system. The ends of the optical fibers connected to them are moved together with the collimator and part of the receiving optical system. Light source 1, a morulator with an engine 17, photodetectors 21 and 22, and second ends of the optical fibers connected to the light source and the modulator, are placed on a fixed base, which allows all elements of a higher explosion hazard to be enclosed in a single explosion-proof cover | and the construction elements moving in space, being reconfigured during operation (parallelogram mechanism, element НГ1ВО), should be placed outside the explosion-proof enclosure in a light-protective case 25. Thus, the performance of the refractometer agrees but the invention permits more stable measurements, simplifies the construction, provides for the explosion potential of the pncbor. 1. Refractometer of impaired total internal reflection, containing an illuminator sequentially installed in a housing, a collimator from a douchelle bottom (} agma, a measuring element of disturbed total internal reflection with a cell having a working and reference zone, a receiving optical system, a slit modulator and a photoelectric the recording device, as well as the mechanism for moving the collimator and often the receiving optical system located near the element on |: the full full internal reflection and characterized in that, in order to increase the stability and reproducibility of the indications and simplify the design of the refractometer, a fiber light guide is inserted between the illuminator and the collimator's two-wire diaphragm, and the optical and optical fibers of the receiving optical system and the mutator are a working reference zone of a cuvette with an appropriate modulator slit system .I 2. A refractometer according to claim I, is designed so that, in order to ensure explosion protection, the light source modulates Op and photoelectric photodetector detectors are enclosed in one & 1 explosion-proof housing. fci Sources of information taken into account. during examination 1.Patent of Germany N 1233618, cl. G 01 N, pub. 1967.
2.Авторское свидетельство СССР № 623143, кл.б О1 W 21/43, 1978 (прототип).2. Authors certificate of the USSR No. 623143, kl. O1 W 21/43, 1978 (prototype).
Фиг. 2FIG. 2