Рефрактометр

(51)М. Кл. С 01,1 1,4 1 Ъеударетееииый комитет СССР ио мелам изооретеиий и открытийДата опубликования описания 30.11,80 С. А. Хуршудян, М, А. Карабегов, В. И. Комраков и Г, Г, Погосов(54) РЕФРАКТОМЕТР Изобретение относится к области рефракто.метрии, более конкретно - к дифференциальнымрефрактометрам. Область применения изобретения - нефтеперерабатывающая, химическая, пищевая и др, отрасли промышленности, где используются дифференциальные рефрактометры.Известен рефрактометр, содержащий последо-, вательно установленные источник излучения,оптическую систему, дифференциальную кювету, дифференциальный фотопреобразователь и ре.1 Огистратор 1) .Наиболее близким к изобретению является . рефрактометр, содержащий последовательно установленные источник излучения, оптическуюсистему, дифференциальную кювету, два диффе. ренцнально включенных последовательно с ре. зисторами фототранзнстора, установленных сим. метрично на расстоянии ширины луча, фотоприемное устройство, измерительное устройство 21.Недостатком известного устройства является пониженная точность нэ-за нестабильности ис.точника излучения.Цель изобретения - повышение точности,Для достижения указанной цели в известноеустройство дополнительно введены две парыфототранзисторов и резистор, включенный междуэмиттерами двух основных фототранзисторови коллекторами двух дополнительных фототранзисторов, б.эа одного из которых связанас коллектором третьего дополнительного фототранзистора, установленного между двумя основными фототранзисторами, а база другого связана с базой и коллектором четвертого дополнительного фототранзистора.На фиг. 1 показано расположение фототранзисторов, в предлагаемом рефрактометре; нафиг. 2 - блок-схема рефрактометра; на фиг. 3 принципиальная схема фотоприемника,Устройство содержит измерительные фотоприемники 1 и 2 с фоточувствительными поверхностями 3 и 4, которые частично осве-щены, фотоприемник 5, полностью освещенныйсветовой полоской 6. Фоточувствительная поверх.ность 7 фотоприемника 3 освещена полностьюпри любом положении световой полоски 4,поэтому выходной сигнал приемника 3 пропорционален освещенности и позволяет корректи.783597 ровать измерение показателя преломления сучетом реальной освещенности фотоприемников1 и 2. Прибор содержит источник излучения8, оптическую систему 9, дифференциальнуюкювету 10, состоящую из сравнительной полоски 11, измерительной полоски 12, фотоприемного устройства 13, усилителя 4, измери.тельного устройства 15. Схема фотоприемногоустройства содержит измерительные фототранзисторы 16 и 17, фототранзисторы 18 и 19,компенсационный по световому потоку фототранзистор 20, компенсационный по температурефототранзистор 21, подстроечные резисторы 22и 23, резистор 24, выходные клеммы 25, клеммы питания 26 и 27. Устройство работает следующим образом.Световой поток, создаваемый источником 8,направляется оптической системой 9 на диффе.ренциальную кювету 10, сравнительная полость11 которой заполнена сравнительной жидкостьюс показателем преломления по. Измерительнаяполость 12 заполняется измеряемой жидкостью.При и =и световой поток проходит кювету 10х обез преломления, Световой поток в виде световой полоски падает на фотоприемное устрой.ство 13. При пх=п световой поток отклоня.ется и на выходе фотоприемного устройства 13возникает электрический сигнал рассогласования,который усиливается усилителем 14 и измеря 0ется устройством 15,4Настройка генератора тока на фототранзисторах 18 и 20 осуществляется следующим образом.При начальной освещенности (при пхФп ) на выходных клеммах 25 наблюдается сигнал (эквивалентно наблюдению результата на табло измерительного устройства). Затем в световой поток перед фотоприемным устройством помеща ется нейтральный фильтр, что вызывает изме. кение сигнала на клеммах 25. Регулировкой постоянного резистора 22 добиваются достиже,ния выходным сигналом своего первоначального значения. В этом случае влияние изменения освещенности автоматически, компенсируется.Учитывая, что коэффициент преобразования фототранзисторов зависит от температуры окружающей среды, вводится второй генератор тока, собранный на фототранзисторах 19 и 21, кото рые находятся в темновом режиме. Настройка генератора происходит при повышении температуры относительно начальной при помощи подстроечного резистора.Оба генератора подключены к резистору 24, который способствует выравниванию базовых потенциалов нри Ь п=0, упрощает настройку и расширяет диапазон сигналов.Данное изобретение позволяет значительно снизить влияние температуры и нестабильности источника излучения на точность измерений. Формула изобретенияПри п=п фоточувствительные поверхностифототранзисторов 16 и 17 освещены одинаково,поэтому на клеммах 25 отсутствует сигнал.Прн и= по площади фоточувствительных по.верхностей 16 и 17, освещенные световымпОтоком, различны из-за смещения световойполоски относительно начального положения. Вэтом случае на клеммах 25 имеется сигнал,который поступает на вход усилителя 14. Питание фотоприемного устройства осуществляетсячерез клемму 26 и клемму 27. Выходной сигналфототранзистора зависит от освещенности, по.этому при изменении светового потока источ 4ника излучения или изменении освещенностииз-за загрязнения стекол кюветы или поглощениясвета измеряемой жидкостью (изменение опти.ческой плотности относительно начального эна.чения) будет возникать ошибка измеренияДля ее исключения используется генератор тока,50собранный на фототранзисторах 18 и 20. Фототранзистор 18 находится в темновом режиме,а фототранзистор 20 освещен световой полос.кой постоянно. Включение фототранзистора 20в базу пассивного фототранзистора 18 позво.ляет скомпенсировать изменение сигнала наклеммах 25 при изменении освещенности изме,рительных фототранзисторов,Рефрактометр, содержащий последовательно установленные источник излучения, оптическую систему, дифференциальную кювету, два дифференциально включенных последовательно с резисторами фототранэистора, установленных сим. метрично на расстоянии ширины луча, фотоприемное устройство, измерительное устройство, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены две пары фототранзисторов и резистор, включенный между эмиттерами двух основных фототранэисторов и коллекторами двух допол. нительных фототранзисторов, база одного иэ которых связана с коллектором третьего дополФнительного фототранэистора, установленного между двумя основными фототранзисторами, а база другого связана с базой и колектором четвертого дополнительного фототрзнзистора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Иоффе Б. В. Рефрактометрические мето. ды химии, М., "Химия", 1974, с. 54.2, Гринштейн М.М. и Кучикян 11.М,Фото.электрические концентратомеры для антомати. ческого контроля и регулирования, М., "Машиностроение", 1966, с, 142 (прототип).