Рефрактометр

)12 1 6 7 (54) (57) реФракх сред,носится изу жид оме ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 4182268/24 2522,01,8715,10,88, Бюл.Тбилисское науе объединениеК,В.Кантере, Сомраков, Г,Г,П.Кузнецова535,024 (088,8Авторское свид5514, кл. 0 01торское свидет898, кл. С 01РЕФРАКТОМЕТРИзобретение отрическому анал а именно к диФФеренциальным рефрактометрам, и может быть использованов неФтеперерабатывающей, химической,пищевой, Фармакологической и другихотраслях промышленности. Цель изобретения - повышение стабильности измерений, Устройство содержит блок 1питания, двухпозиционный ключ 2, генератор-синхронизатор 3 тактовых импульсов, два источника излучения,диФФеренциальную кювету, оптический нож8, два световода 9 и 1 О, два Фотоприемных устройства 11 и 12, два устройства 13 и 14 деления, два устройства 15 и 16 выборки и хранения и регистрирующее устройство 17. 1 ил.Изобретение относится к рефрактометрическому анализу жидких сред, аименно к дифференциальным рефрактометрам, и может быть использовано внефтеперерабатывающей, химической,пищевой, фармакологической и другихотраслях промышленности.Целью изобретения является повышение стабильности измерений. 10На чертеже показана структурнаясхема устройства,Устройство содержит блок 1 пита"ния, двухпозиционный ключ 2, генератор-синхронизатор 3 тактовых импульсов, два источника 4 и 5 излучения,оптическую систему. 6, дифференциальную кювету 7 с. полупрозрачной перегородкой, оптический нож 8, два световода 9 и 10, два Фотоприемных устройства 11 и 12, два устройства 3 и 14деления, два устройства 15 и 16 выборки и хранения, регистрирующее устройство 17,Устройство работает следующим обра.25зом.Генератор-синхронизатор 3 тактовыхимпульсов переключает с определеннойчастотой двухпозиционный ключ 2, который коммутирует блок 1 питания поочередно то с одним источником 4 излуче"ния, то с другим источником 5 излучения. В первый промежуток времени привключенном источнике 4 излучения ивыключенном источнике 5 излучениясветовой поток от источника 4 излучения оптической системой 6 направляется на дифференциальную кювету 7 сполупрозрачной перегородкой, полостикоторой заполнены сравнительной иизмеряемой жидкостями с показателямипреломления и и п, соответственно, часть светового лучка проходитполупрозрачную перегородку и на выходе дифференциальной кюветы 7 отклоняется пропорционально разности показателей преломления сравнительной и измерительной жидкостей ьп = и - п,что приводит к смещению х световогопучка на первом фотоприемном устройстве 11Ьх= К ьп, (1)где К - коэффициент ропорциональности.Перед первым фотоприемным устрой"ством 11 стоит оптический нож 8, перекрывающий отклоняющийся световойпучок на величину ьх, Поэтому электрический сигнал Бс первого Фото приемного устройства 11 от источника 4 излучения равен(2),коэффициент пропорциональности;световой поток от источника 4 излучения;К р - коэффициент преобразова 1 Фния первого фотоприемногоустройства,Вторая часть светового пучка от источника 4 излучения отражается от полупрозрачной перегородки дифференциальной кюветы 7 и попадает на второе фотоприемное устройство 12. Электрический сигнал , с второго Фотоприемного устройства 12 от источника 4 излучения равен гце К где К- коэффициент преобразова 2 Рния второго фотоприемногоустройства 12,Сигналы и и 11, поступают навходы первого устройства 13 деления,на выходе которого Формируется сигнал 11 равный(5) где К - коэффициент пропорциональ иности; где К - коэффициент усиления первого устройства 3 деления.Сигнал , поступает на первое устройство 15 выборки и хранения, вход которого синхронизируется генератором-синхронизатором 3 тактовых импульсов с промежутком времени включенного состояния источника 4 излучения,В следующий промежуток времени переключением положения двухпозицион" ного ключа 2 выключается источник 4 излучения и включается источник 5 излучения, Световой поток от источника 5 излучения первым световодом 9 направляется на первое фотоприемное устройство 11, а вторым световодом 10 - на второе фотоприемное устройство 12.Электрический сигнална первом Фотоприемном устройстве 11 от источника 5 излучения равен(6)- ,р. Сигналы Б и И , поступают на21входы первого устройства 13 деления, на выходе которого формируется сигнал Б, равный К,РК,Сигнал 11 поступает на второе устройство 1 6 выборки и хранения, вход которого синхронизирован генератором-синхронизатором 3 тактовых импульсов с промежутком времени включенного состояния источника 5 излучения, Сигналы Ц и П с выходов устройств 15 и 16 выборки и хранения поступают на входы второго устройства 14 деления, Результат этого деления 5 регистрируется регистрирующим устройством 17;(8)-- -=К, Ьх,где К - коэффициент усиления второго делительного устройства 16,Учитывая (1), получим(9),Генератор-синхронизатор 3 такто,вых импульсов генерирует прямоугольные импульсы с частотой 150-200 Гц. При появлении логической единицы на управляющем входе двухпозиционного ключа 2 блок 1 питания подключается к источнику 4 излучения, при этом источник 5 излучения отключен-. На первом и втором фотоприемных устройствах появляются сигналы Бц и П соответственно, делятся на первом делительном устройстве, и результат П, поступает на вход первого устройства 15 выборки и хранения. На вход второго устройства 16 выборки и хранения сигнал 11, не поступает, так как, вход первого устройства 15 выборки и хранения открывается логической единицей на синхронизирующем входе и закрывается логическим нулем, а вход второго устройства 16 выборки и хранения, наоборот, открывается логическим нулем и закрывается логи 3, 143световой поток от источни -ка 5 излучения.Электрический сигнал Б на вто 2 й ром фотоприемном устройстве 12 от источника 5 излучения равен 0838ческой единицей, Этот сигналзапоминается первым устройством 1 5выборки ц хранения до поступленияследующей логической единицы с генератора-синхронизатора 3 тактовыхимпульсов и поступает на вход второго устройства 14 деления.При появлении логического .нуляна управляющем входе двухпозиционного ключа 2 он переключается, блокпитания отключается ат источника 4излучения ц подключается к источнику5 излучения. На первом и втором фотоприемных устройствах 11 и 12 появляются сигналы Б , и 11соответственно, делятся на первом делительрезультат П поступает на гход второго устроцства 16выборки ц хранения, открытого логическим нулем, Прц этом Вход первогоустройства выборки и хранения закрыт,а на выходе его запомнился результатП. Сигнал П запоминается вторым25 устройством 16 выборки и хранения допоступления следующего логическогонуля с генератора-синхронизатора 3тактовых импульсов и поступает навход второго устройства 14 деления,на выходе которого Формируется сигнал (8), который рсгистрируется регистрирующим устройством 17,Устройства 15 и 16 выборки и хранения представляют собой запоминающиеустройства, входы которых синхрони 35зированы с генератором-синхронизатором 3 тактовйх импульсов. Время хранения одного результата измерениясоставляет 5-6 мс, поэтому вопрос40 нестабильности устройств выборки ихранения для рефрактометра несущественен. Таким образом, результат измерения пропорционален разности показателей преломления сравнительной и измеряемой жидкостей и не зависит отпараметров излучателей и фотоприемников,В конкретном варианте реализации5 О устройства в качестве источников излучения использовали светодиодыАЛВ, фотоприемники ФДК, ширина светового пучка составляла 8 мм,Устройства выборки и хранения выполнены на микросхемах КР 1100 СК 2. Вкачестве световодов использовалисветоводные жгуты диаметром 1 ммили кварцевые волокна типа КП,,14308 Составитель С.Голубев Техред М,Дидык Редактор И,Рыбченко Корректор О,Кравцова Заказ, 5336/45. Тираж 847ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г,Ужгород, ул, Проектная, 4 Генератор импульсов выполнен по стандартной схеме и обеспечивает частоту прямоугольных импульсов 150 - " 200 Гц. Световоды 9 и 10 располагают. за пределами светового пучка,5 идущего от источника 4 излучения, Угол наклона световода к плоскости фотоприемного устройства составляето45 10Нестабильность коэффициентов усиления первого и второго делительных устройств не превцщавт 0,0053 в час, а фотоприемных устройств 0,037 в час Нестабильность устройства в целом зависит только от нестабильности второго делительного устройства и не превышает 0,0052 в час. Формула изобретения 20 Рефрактометр, содержащийисточник излучения с блоком питания и последовательно расположенные по ходу излучения оптическую систему, дифферен циальную кювету с полупрозрачной перегородкой, оптический нож, первое фотоприемное устройство, второе фотоприемное устройство, расположенное перпендикулярно оптической оси, дели 38 6тельное устройство, подключенное кфотоприемным устройствам, и регистрирующее устройство, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности измерений, в него дополнительно введены второй источник излучения, двухпозиционный ключ, два световода, два устройства выборки и хранения, второе устройство деления и генератор-синхронизатор тактовых импульсов, причем источники излучения подключены к выходам двух- позиционного ключа, вход которого соединен с блоком питания, устройства выборки и хранения подключены к выходу первого делительного устройства, а выходы устройств выборки и хранения соединены с соответствующикми входами второго устройства деления, выход которого соединен с входом регистрирующего устройства,синхронизирующие входы двухпозиционного ключа, устройств выборки и хранения соединены с выходом генератора-синхронизатора тактовых импульсов, а световоды расположены между вторым источником излучения и первым и вторым фотоприемными устройстваьи соответ- ственноа