Способ и устройство для измерения показателя преломления

(19) И 1 21/43 31511 6 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ЕНИЯ3 ТОРСКОМ ИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 2979636/18-25 шения влияния на результаты измерений загряэ- (22) 19.06.80 пения призмы, регистрацию света проводят по (46) 23.09.83, Бюл, Х 35 . и Ъ 3 узловым точкам на участке размером, (72) Н. П. Байдаков меньшим диапазона рабочего перемещения гра- (71) Киевский технологический институт пище- ницы светотени, и показатель преломления опревой промышленности деляют при равенстве нулю численного значения (53) 535.322,4(088.8)второй производной функции пространственного (56) 1. Авторское свидетельство СССР у 130210 Распределения регистрируемой интенсивности.Фкл. 6 01 М 21/43 1952, 2. Устройство для измерения показателя2, Авторское свидетельство СССР Я 0 405443 ПРеломлениЯ, содеРжащее осветитель, двУхлин. кл. 6 01 й 21/43, 1970 (прототип). зовый конденсор, измерительную призму и уст- (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТ ройство следящего уравновешивания с располо ПРЕЛОМЛЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ женными на нем фотоприемниками, включеннь. ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. ми в схему равновесного моста, о т л и ч а ю . (57) 1. Способ измерения показателя преломле- щ е еч: я тем, что, с целью повышения точности ния с использованием автоматических рсфрактоизмерений показателя преломления неокрашен- с: метров предельнОго угла со следящей системой, ных и поглощающих окрашенных жидкостей и включающий регистрацию света на выходе из уменьшения влияния на резудьтаты измерений призмы фотоприемниками, расположенными в загрязнения призмы. фотоприемники разделены 1 э равноудаленных узловых точках, сравнение ин. на две группы по О фотоприемников в груптенсивности света в зоне границы светотени с . пе, причем фотоприемники первой группы раэинтенсивностями света в светлой и темной зонах мешены равноудаленно в пределах участка разл . Р и определение показателя преломления при до- мером, равным ширине границы светотени, стижении фотометрического равенства по поло-, умноженной на количество фотоприемников жению фотоприемников, о т и и ч а ю щ и й . в группе, а фотоприемники второй группы с я тем, что, с целью повышения точности изме-размещены равноудаленно в пределах участка рений показателя преломления неокрашенных .размером, равным 20 - 40% диапазона переме. и поглошающих окрашенных жидкостей и умень- щения границы светотени. М ЕЛЯ ЕГО50 55 Из 61 стсцис онсится к Оптическиммстолам иссле 11 овация свойств всществ, в частноси к измерению показателей преломленияжидких полупродуктов пищевого производства.Иввсстнь способ и устройство лля измеренияпоказатея преломления, Способ включает изме.ренис световых потоков светлой и темной зон,а также зоны светотени. Устройство солержитосветитель, коцлсцсор, измерительную призмуи слсдящуо систему с рабочими и компенсационными фотоприемниками 11) .Недостатком извести 1 х способа и устройстваявляется низкая точность измерения. вследствиенеточности Определения границ светотении влияния неравномерности засветки.Наиболее близкими по технической су 1 ццостик изобретению являются способ и устройстволля измерения показателя преломления,Способ вклю;ает регистрацию света на выходе иэ призмы фотоприемниками, расположен.ными в равцоупаленных узловых точках, срав.пение интенсивности света в зоне границысветотени с интенсивностями света в светлойи темной зонах и определение покатаэетя пре -.ломления при достижении фотометрическогоравенства по положению фотоприемников,Устройство солсржит осветитель, лвухлицзо"вый конлецсор, измерительную призму и уст.ройство следящего уравновешивания с распо.ложенными на нем фотоприемниками, включенными в схему равновесного моста,Измерение показателя преломления произво;дится цри уравновешивании рабочего и комиен.сашгонных световых потоков, регистрируемыхсоответствующими фотоприемниками 2,Недостатками известных способа и устройства являются низкая точность измерений,обусловленная значительным удалением другот друга фотоприемников, что снижает точностьопределения границы светотени и влиянием це.линейного распределения интенсивности световых потоков на выходе из конденсатора, а так.же влияния на результаты измерения загрязнения призмы, приводящего к погрешности измерения.Целью изобретения является повышение точности измерений показателя преломления неокрашенных и поглощающих окрашенных жидкостей и уменьшению влияния на результаты изме.рений загрязнения призмы,Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения показателя преломле.,ция с испсльзовацием автоматических рефрактомстров предельного угла со следящей систе.мой, включающему регистрацию света на выходеиз призмы фотоприемниками, расположеннымив э равцоудаленных узловых точках, сравнениеинтенсивности света в зоне гранины светотенис инСцсивностями света в светлой и темной 31 нзх, и И 1 м.деление ИОкаэате 1 я ц 1 слом:енияпри достижении фотометрического равенства по11 оложеник фотоприемников, регист 1 анин све.та проводят по и, 3 узловым точкам цаучастке размером, меньшим диапазона рабочегоперемещения границы светотени, и показательпреломления определяют цри равенстве нулючисленного значения второй цроизволной функции пространственного распрсдеения регистри 1 р руемой интенсивности.Кроме того, в известном устройстве, содержащем Осветитель, двухлинзовый коцденсор, иэ.ме 1 нггельцуо призму и устройство следящегоуравцовсшивация с расположенными ца нем фо.топриемциками, включенными в схему равновесного моста, фотоприемники разделены надве группы, по и фотоприемников в группе,причем фотоприемники первой группы размещены равноудаленно в пределах участка размером, равным шириге Граиць 1 светотени, умно.женцой ца количество фотоприемников в группе,а фотоприемники второй группы размещеныравноудаленцо в пределах участка размером,равным 20 - 40% диназона перемещения грани.25 1 ц 1 светотениНа чертеже прслстсвлена схема предложенногоустройства,Устройство содержит осветитель 1, линзы 2и 3 двухлинзового коцдецсора, измерительнуюпризму 4, подвижный рычаг 5, указывающуюстрелку 6., тягу 7, кулачок 8, толкатель 9, реверсивцый двигатель 10, усилитель 11, блок 12фотоприемников.Устройство работает следующим образом.Световой поток от осветителя 1 через линзы2 и 3 коцденсора и призмы 4 направляется награницу раздела стекло-жидкость. На выхолеиз призмы образуются световые потоки светлойи темной эон и граница раздела между ними.В положении равновесия световые потоки,40 регистрируемые фотоприемниками первой группы, расположенными.равноудалено в пределахучастка с размером, равным ширине границысветотени, умноженной на количество фотопри.емников в группе (этот участок имеет размер,меньше рабочего перемещения границы светотени) уловлетв ряют условиюТ гдс Г - световой поток, падающий на фото.Сприемники светлой зоны;Р, - световой поток, падающий ца фото.приемник:в зоне границы светотени;Р - световой поток, палающий на фото.приемники темной зоны,Выражение (1) описывает условие равенства0 второй производной функции пространствен.ного распределения регистрируемой интенсивности в зоне установки фотоприемников,3 043530 4 При изменении показателя и тсломпсния жи -жил-позволяет осуществить автоматический поиск гра. кости граница светотени смспгастся относителсительно нины светотени при возможных скачкообразных равновесного положения, условие (1) нарушает, изменениях. ся, сигнал разбаланса схсмы изме ительногор нго мос- Число фотоприемников в каждой группе мота, в который включены фотон исмникифР усиди., 5 жет составлять три и более штук, что соответст ,вается усилиетелм 11 к выхо ду которого под-, вует вычислению функции второй производной ключена управляюшая обмотка 10 двигателя, Ре. по трем и более точкам, версивный двигатель 1 О пово ачиваст кр т кулачок 8 Проведение измерений на малом участке с и перемешает толкатель 9, тяг 7 и ычагу р г 5 с размером меньшим диапазона рабочего перемец установленным на нем блоком 12 фотоф приемки-. 1 О щения границы светотени, обеспечивает повыше. ков в направлении, обеспечиваю мщи выполнение ние точности измерения второй производной и условия (1), 1 уменьшает влияние загрязнения призмы что уве1личивает точность измерения показателя .прелом.Указывающая стрелка 6 показывает положе. ние рычага. Фотоприемники вто ой г ппы аз.р р ру ь раз. 15 Таким образом, предложенные способ и устмеШены равноудаленно в пределах астка суч раз роиство,позволяют повысить точность иэмедений мером 20 - 40% диапазона пе еме ни ре ещения границы показателя предомления широкого класса жидкоср светотени и также включены в схему измеритель тей и уменьшименьшить влияние загрязнения призмы ного моста. Такое расположение фотоприемников при измерениях. ВНИИПИаз 7328/46 Тираж 873 Подписноилиал ЛЛЛ "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4