Рефрактометр

(21 (22 (46 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56).1. Патент ВеликобританииР 1545698, кл. 0 01 М 21/41,опублик. 1979.2. Авторское свидетельство СССРР 699403, кл. О 01 й 21/41, 1979(54) (57) РЕФРАКТОМЕТР, содержащийисточник света и последовательнорасположеннйе по.ходу излученияколлиматор, дифференциальную кювету, два фотоприемника и измерительную электронную схему, о т л ичающий с я тем, что, с цельюповышения чувствительности и расширения диапазона измерений, в негодополнительно введены призма Довеи модулятор в виде вращающегосяцилиндра с вертикальными прорезями,прйчем призма Дове расположена междудифференциальной кюветой и фотоприемниками так, что перекрывает световой пучок на половину по вертикали, фотоприемники расположены внутри модулятора, непосредственно друг под другом по вертикали и смещенй.по горизонтали симметрич. но относительно оптической оси на расстояние, равное половине ширины апертуры фотоприемника, измерительная электронная схема содержит два канала, каждый иэ которых включает усилитель, вход которого связан с одним из фотоприемников, и компаратор, вход которого связан с выходом усилителя, триггер, электронный е ключ, генератор счетных импульсов и счетчик, причем кащцый из входов триггера подключен к выходу одного из компараторов, выход триггера соединен с управляющим входом электронного ключа, вход электронного ключа соединен с выходом генератора счетных импульсов, а выход электронного ключа соединен с входом счетчика.50 Изобретение относится к рефрактометрическому анализу жидких сред,а именно к дифференциальным рефрактометрам, и может быть использованов химической, нефтеперерабатывающей, фармакологической, пищевойи др. отраслях промышленности.Известен рефрактометр, содержащий источник света, измерительнуюячейку, фотоприемное и измерительноеустройства. ИЗмерительная ячейкасодержит скрученную проволоку, создающую спиральный поток.испытываемого образца, Это обеспечивает сведение к минимуму температурной пог"решности Г 13. 15Однако данное устройство необеспечивает высокую точность и стабильность.Кроме того, имеет место абсорбци-,онная погрешность, возникающая при 2измерении поглощения измеряемойжидкости в процессе измерения,1перераспределение освещенности всечении светового пучка, например,:из-за смещения или провисания нити 25источника излучения, приводит кпогрешности измерения и т.д.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсярефрактометр, содержащий источник30света и последовательно расположенные по ходу излучения коллиматор,дифференциальную кювету, два фотоприемника и измерительную электронную схему. Для преобразования смеще З 5ния луча во временной импульс используется анализатор поля зрения, вы"полненный в виде растра, составленного из двух идентичных частей,симметрично смещенных в разные стороны относительно оптической осисистемы, между ними установлен экраг со щелью в центре (.2 3.Недостатком известного устройства является низкая разрешающаяспособность в связи с применениемрастра в измерительном тракте,.Цель изобретения - повщаениечувствительности и расширение диапазона измерения.Поставленная цель достигаетсятем, что рефрактометр, содержащийисточник света и последовательнорасположенные по ходу излученияколлиматор, дифференциальную кювету,два фотоприемника и измерительную 55электронную схему, дополнительновведены призма Дозе и модулятор ввиде вращающегося цилиндра с вертикальными прорезями, причем призмадове расположена между дифференци Оальной кюветой и фотоприемникамитак, что перекрывает световой пучокна половину по вертикали, фотопри,емники расположены внутри модулятора, непосредственно друг под другом по вертикали и смещены по горизонтали симметрично относительно оптической оси на расстояние, равное по-. ловине ширины апертуры фотоприемника, измерительная электронная схема содержит два канала, каждый из которых включает усилитель, вход которого связан с одним из фотоприемников, и компаратор, вход которого связан с выходом усилителя, триггер, электронный ключ, генератор счетных импульсов и счетчик, причем каждый из входов триггера подключен к выходу одного из компараторов, выход триггера соединен с управляющим входом электронного ключа, вход электронного ключа соединен с выходом генератора счетных импульсов, а выход электронного ключа соединен с выходом счетчика.На фиг. 1 показана оптическая схема устройства; на фиг. 2 - электрическая схема; на фиг. 3 - диаграмма работы устройства.Рефрактометр содержит источник света 1, коллиматор 2, формирующий параллельный световой пучок 3, дифФеренциальную кювету 4, призму Дове 5, модулятор б с прорезями 7, Фотб= приемники 8 и 9, усилители 10 и 11, компараторы 12 и 13, триггер 14, генератор счетных импульсов 15, электронный ключ 16 и счетчик 17.Устройство работает следующим образом.Световой поток от источника света 1 при помощи коллиматора 2 формируется в параллельный световой пучок 3, который проходит дифференциальную кювету 4. После кюветы установлена призма Дове 5, которая перекрывает половину светового нучка 3 по вертикали (фиг.,1 б). Если сравнительная и измеряемая жидкости имеют равные показатели преломления (Ьп=п -пв= 0), то на Фоточувствительных поверхностях фотоприемников 8 и 9 проектируется один световой пучок 3 (фиг. 1 в). При Ьп 0 часть светового пучка, не проходящая призму Дове, смещается на поверхности фотоприемника 9 (фиг, 1 в) на расстояние Ьх, Другая частьпучка, прошедшая призму Дове, отклоняется в другую сторону на поверхности фотоприемника 8. Расстояние между проекциями светового пучка составляет 2 Ьх, т,е, чувствительность измерения в предлагаемом изобретении увеличенав два раза по сравнению с другими дифференциальными рефрактометрами.Измерение расстояния 2 Ьх между двумя проекциями осуществляется путем преобразования его временного интервала. Для этой цели фотоприемники 8 и 9 Размещены внутри модулятора б, на боковой поверхности которого имеются вертикальные прорези 7, При движении прорези 7происходит последовательное перекрытие фоточувствительных поверхностей фотоприемников 8 и 9. Сигналы с фотоприемников 8 и 9 усиливаются усилителями 10 и 11 и поступают на входы компаратора 12 и 13, где они сравниваются с постоянным опорным напряжением Ее. При Ь.о=0 напряжения О и У иа выходах усилителей 10 и 11 равныфиг. За и Зб). В момент времени Ф (имеет место Ц (Ф )= О(у) = Ее) на выходах компараторов возникают сигналы, которые одновременно поступают йа входы триггера 14, поэтому он не меняет своего состояния и не открывает электронный ключ 16. В этом случае счетные импульсы генератора счетных импульсов 15 не :поступают на счетчик 17, который фиксирует значение Дп,В случае Ья 0 световой пучок раздваивается и равенство напряжений О(й)Е и О(с)=Е 0 осуществляется соответст венно в моменты с и с 3 (фиг.10 20 25 Зв и Зг). В момент с сигнал с компаратора 12 поступает на вход триггера 14. Так как на второй вход триггера 14 не поступил сигнал с компаратора 13, то триггер 14 открывает электронный ключ 16,и счетные импульсы (фиг. Зд) посту" пают на вход счетчика 17. В момент с на второй вход триггера поступает сигнал от компаратора 13 и триггер закрывает ключ 16. Счетчик 17 просчитывает. количество импульсов в интервале дй=сз-й, который пропорционален измеряемой величине фп.В предлагаемом изобретении изменение интенсивности светового пучка в результате поглощения света в кювете не вызывает абсорбционной погрешности. При изменении интенсивности меняется амплитуда сигналов О,(с) и О, но временной интервал д=й -й, сохраняет свое значение, т.е, ЬС=-С=С 3 -С.Таким образом, предлагаемый рефрактометр позволяет повысить чувствительность и расширить диапазон измерений.1061005 ставитель .С. Бочинскийхред М.Кузьма Корректор О. Тиг Редактор Т. Митейко Заказ 10029 ыое ВНИ 1130 илиал ППП "Патент", г. УжгоРод, ул. Проектная,Тираж 873Государственного коми делам изобретений и от Москва, Ж, Рауыская Подта СССРрытийаб., д