Портативный рефрактометр

)(11) 0 01 Н 21/ ГОСУДАРСТВЕ НКОЕ ПВЕДОМСТВО СССР1 ГОСПАТЕНТ .СССР) ТНОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ ОБР ВУ(21) 4915118/25ны последовательно два клина из стекла с(22) 28.02.91 " показателем преломления щ, каждый из ка(46) 23,12.92. Бюл. % 47 - торых имеет угол при вершине О=(т 2 (пк(71) Центральное конструкторское бюро - 1), где о - , угол поля зрения, Клинья(56)Иоффе Б.В,Рефрактометрическиемето- . тановлены. в корпусе рефрактометра так,ды химии. Л,: Химия, 1983; с.155-156. :что их вершины находятся на линии, совАвторское свидетельство СССРпадающей с плоскостью падения лучей наМ 868495, кл. 6 01 М 21/43, 1981,:, границу раздела исследуемой среды с измерительной призмой с. возможностью перио(54) ПОРТАТИВНЫЙ РЕФРАКТОУЕТР.дического разворота каждого из клиньевна(57) Сущность изобретения; между измери; .180 О, 3 ил,тельной призмой идиафрагмой установлеИзобретение относится к оптическомуветствует предельному углу, и по шкале опприборостроению, а конкоетнее- к большо-. ределяют измеренную величину показателя Я му. классу рефрактометрических приборов, .преломления йсследуемой среды. широко используемых для анализа состава, ..Большинство таких приборов и, в част- концентрации и состояния различных ве-ности,рефрактометр,ИРФймвютвысоществ,,:кую точность измерений (Лпо+110 ) иСреди известных рефрактометров наи-большойдиапазон измерения(от 1,2 до 1,7). : большее распространение получили про-. Однако подвижная шкала с зеркаломипри. стые визуальные рефрактометрь 1 типа Аббе, водом, а также дополйительный канал подлабораторный рефрактометр ИРФ, ко- светки шкалы не позволяют достигать торый содержит измерительную призму из миниатюризации, т.е. портативности этих прозрачного материала с известным пока- рефрактометров, необходимой для зксзэтелем преломления, осветительнуюпрессного анализа веществ в полевых успризму, между которыми находится йссле- . ловиях; дуемая среда, подвижное зеркало. диаф-Наиболее близким к изобретению являрагму, компенсатор дисперсии в видедвух ется рефрэктометр портативный ИРФ, призм Амичи с приводами, обьектив., по-Рефрактометр ИРФсодержит издвижную шкалу, связанную с зеркалом, оку- мерительную призму из прозрачного мателяр, а также специальный оптический канал риала(из стекла К 8) с известным показателем с зеркалом для подсветки подвижной шка- преломления, осветительную призму, лы, Процесс измерения состоит в том, что, между которыми находится исследуемая наблюдая в ок/ляр, совмещают с перекре- среда, и установленные последовательно стием границу свега и тени, которая соот- диафрагму, компенсатор дисперсии в видепризмы Амичи, составной объектив, шкалу мещаться вдоль оптической оси для диопти окуляр, Призма Амичи установлена с воз- рийной наводки. Между измерительнойможностью разворота ее вокруг оптической призмой 1 и диафрагмой 4 установлены последовательно два клина 12 и 13 иэ стеклаОсновным недостатком рефрактометра 5 с показателем преломления пь каждый иэ. ИРФявляется узкий диапазон измере-. которых имеет угол при вершине О= Ж;(п- ния показателя преломления..-1) ", где .о- угол поля зрения; который заЦелью изобретения является расшире- висит от фокусного расстояния объектива 6ние диапазона измеренийпоказателя пре- и размера шкалы 7.ломления портативных рефрактометров (в 10 Клинья 12, 13 закреплены в оправах 14,трйраза), . -: 15 с поводками 16, 17, которые вставлены вПоставленная цель достигается тем, что пазы корпуса 9 и соединены с кольцами 18,в рефрактометре, содержащем осветитель-, 19 с фиксаторами 20,21; Клинья 12 13 устаную призму и измерительную призму из - . новлены в корпусе рефрактометра 9 так, чтопрозрачного материала с известным пока их вершины находятся нэ линии, совпадаюэателем преломления, установленные с за- . щей с плоскостью падения лучей на границузором для исследуемой средь 1, оптически . раздела исследуемой среды 3 с измерительсвяэанные с призмами и расположенные ной призмой 1. Пазы в корпусе 9 и фиксатопоследовательно диафрагму, компенсатор ры 20,:21 позволяют разворачивать каждыйодисйерсии, объектив, шкалу иокуляр, между 20 из клиньев в своей плоскости на 180 . Дляизмерительной призмой и диафрагмой уста- определения положения каждого из клиньновлены последовательно. два клина из . евна корпусе 9 рефрактометра и на кольцах. стекла с показателем преломления п, 18, 19 нанесены метки. Для измерения дискаждыйсуглом привершинеО= о 2 (пк),: персии показателя преломления на кольцегде о - угол поля зрения, клинья закреплены 25 10 привода призмы Амичи нанесена шкала,в оправах с упорами, соединень 1 с кольцами . а на корпусе 9 имеется риска. Шкала 7. сос фиксаторами и установлены с возможно- стоит из трех частей (фиг.З), помеченных. стью разворота каждого на 180 в корпусе: такими же метками, как на кольцах 18, 19 ирефрактометра так, что их вершины нахо-. на.корпусе 9. Участок шкалы 22 с одной .:. дятся на линии, перпендикулярной оптиче меткой соответствует диапазону измере-.скай оси рефрактометра и совпадающей с ния от 1,33 до 1,38, участок.23 с двумя метплоскостью, перпендикулярной рабочей по- . ками - от 1,375 от 1,45, а участок 24 с тремяверхности измерительной призмы.:. метками - . от 1,445 до 1,51, ПортативныйЙа фиг,1 показан один из возможных рефрактометр снабжен заслонкой 25, ковэриантов структурной схемы рефрактомет-,35 торая, например, с помощью шарнира по ра; на фиг.2 - сечение рефрактометра в пло- звал яет закры вать то входную граньскоси одного из клиньев; на фиг.З - осветительной призмы 2, то входную граньсечение рефрактометрэ в плоскости сетки. измерительной призмы 1.Рефрактометр портативный содержит Портативный рефрактометр работаетизмерительную призму 1 иэ прозрачного 40 следующим образом,материала с известным показателем пре- . Естественныйсветилисветотискусстломления, например из стекла ТФ 4 с повенногоисточникэ проходитосветительную=1,7398, осветительную призму 2 из любого призму 2(фиг.1) и в виде рассеянного пучкапрозрачного материала; между которыми падает на границу разделаисследуемой:находится исследуемая среда 3 с искомым 45 среды 3 с рабочей поверхностью иэмерипоКаэателем преломлений пх, Далее уста- тельнойпризмы 1 и преломляется. При этомновлены последовательно диафрагма 4, . образуются лучи с разной интенсивностьюкомпенсатор 5 дисперсии, например приз- по обе стороны границы их раздела, местома Амичи, объектив 6, шкала 7 и окуляр 8 положениекоторойзависитотсоотношенияГрань осветительной призмы 2, соприка, показателейпреломления пх/пп. Далее светсающаяся с исследуемой средой 3, выпол-проходит клинья 12; 13, диафрагму 4, ком: нена матовой. Компенсатор 5 закреплен в . " пенсатор дисперсии, и объективом 6 граниоправе, установлен в корпусе 9 рефракто- ца раздела света и тени проектируется вметра с возможностью поворота вокруг оп- плоскость шкалы 7, которая рассматрива тической оси и соединен с кольцом 10 с 55 ется оператором с помощью окуляра 8,помощью поводка 11. Шкала с нанесенны- При этом, если, например, показатель преми значениями гоказателя преломления по ломления исследуемой среды находится вустановлена в фокусе объектива 6, Окуляр 8 пределах от 1,375 до 1,45. а вершины клиньозакреплен на основе, которая может пере- ев 12, 13 развернуты на 180 относительно. другдруга, как показано на фиг.1, то в сост- . ле зрения на заранее известную угловуюветствии с метками, пользуясь средним уча- величину, равную угловому полю рефрэктостком 23 шкалы 7, оператор считывает метра в одну идругую стороны, что обеспезначения показателя преломления, соответ- чивает рэсширейие диапазона измеренияствующего положению границы света и те по крайней мере в три раза по сравнению сни относительно данногоучастка шкалы 7. другими рефрактометрами с неподвижнойПеред считыванйем искомого показателя шкалой,преломленияисследуемой среды при необ-: -. Оптические клинья позволяютосущестходимости с помощью кольца 10 оператор" влять простое переключение поддиапазо-.. доворачивает компенсатор дисперсии 5 до 10 нов беэ потери точности измерения:й(1-2)х-4положения, при котором граница света и х 10,тени не имеет окраски. Если, например, при: ,Это объясняется тем; что клинья перио-том же положении клиньев 12,13,как пока-:, дически разворачиваются вокруг оптиче-зано на фиг.1, показатель преломленйя сре- ской оси на 180 и вершины клиньев до иды 3 меньше 1,375,.то наблюдаемое в окуляр 15 после разворота находятся на прямой, пер 8 поле шкалы 7 ярко освещено, что свйде-.: пендикулярной оптической оси и совпадаю- .тельствует о том, что один из клиньев 12, 13щей с плоскостью, перпендикулярнойследует повернуть на 180 так, чтобы метки "рабочей поверхности измерительной призна кольцах 18, 19 с меткой нэ корпусе 9:мы, а траектории отклонения лучей клиньясоответствовалиметкамучастка 22 шкалы 7; 20 ми 12, 13 находятся в окрестностяха далее проделать теже действия, которые .: экстремумов синусоид, где неточности угописаны выше. Если при том же положении:лов поворота мало сказываются на величиклиньев 12, 13, как показано на фиг.1, пока- не отклонения лучей в плоскости падения,затель преломления среды 3 больше 1,45, то . т.е. вдоль упомянутой прямой;наблюдаемое в окуляр 8 пале шкалы 7 будет 25серым (слабо освещенным), что говорит о . Ф ар мула из.обретениятом,что один из каиньев 12, 13 следует по- Портативный рефрактометр, содержавернуть на 180 О так,чтобы метки нэ.кольцах.: щий осветительную призму иизмеритель 18, 19 с метками на корпусе 9 соответство-ную призму из прозрачного материала свали меткам участка 24 шкалы 7. На практи . известным показателем преломления, уста-ке, как правило; предварительно известен.: новленные с зазором для исследуемой среожидаемый предел измерения показателя: ды и айтическй связанные с призмами ипреломления исследуемой среды 3, В этом расположенные последовательно диафрагслучае перед измерениями оператор уста- му, компенсатордисперсии, объектив, шканавливэеткольца 18, 19 в такое положение; 35. луи окуляр, атл и ч а ющи й с я тем, что, спри которомсочетание меток на них и на . целью расширения диапазона измеренийкорпусе 9 соответствует меткам необходи-показателя преломления, между измеримого участка шкалы 7. Если среда 3 темная:, тельной призмой и диафрагмой "установлеилй рассеивает свет (патока, сметана, мас- ны последовательно два клина иэ стекла сло, томатная паста), то перед работой с ре. показателем преломления пь каждый с угфрактометром заслонку 25 переводят в . ломпривершинед=ст 2 (пк), где о-уголположение, при котором открйвается вход-:поля зрения, клинья закреплены: в ойравкэх.ная грань измерительной призмы 1, а вход-: .с поводками,. соединенными с кольцами иная грань осветительной призмы фиксаторами, и установлены с возможнозакрывается, В этом режиме работы, назы стью разворота каждого на.180 в корпусеваемом "работа вотраженном свете",меня- рефрактометра так, что их вершины нахоются местами светлые и темные участки дятся на линии, перпендикулярной оптиченаблюдаемой границы света и тени, ской оси рефрактометра и совпадающей сНаличие в рефрактометре двух клиньев плоскостью, перпендикулярной рабочей по 12, 13 позволяет скачками переключать па-. 50 верхности измерительной призмы.. Бельс Заказ 4510 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 д, ул.Гагарина, 10 аг, . Составитев А 6 еньковТехред М. Мор гентал,изводственно-издательский комбинат "Патент", г. 24