Рефрактометр

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для измерения показателя прелоьшения жидкостей. Цель изоб .ретения - повью1ение помехозащище1шос ти и надежности работы устройства. Световой поток от источника света 1 по световоду 2 поступает в автоколлиматор 3, выполненный в виде градиентного световода, на вькоде которого формируется пучок параллельных световых лучей, которые после многократных отражений от зеркал 5 и 6 попадают на входной торец дополнительного световода 7, также выполненного в виде градиентного световода, на выходе которого в зависимости от показателя преломления жидкости, находящейся в кювете 4, световое излучение попадает в один из световодов линейки 8. 2 ил. сл 4: 00 4 СО 00 ел Фие.1

СО1ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

„„SU „„3 434335 А 1 (51)4 G 01 N 21/43

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Рие.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ÄEËÀM ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 41 82270/31-25 (22) 22.01.87 (46) 30.10.88. Бюл, 1 - 40 (7l) Ижевский механический институт (72) В. Н. Шиляев (53) 535. 024 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

lI 994965, кл, G 01 Н 21/43, 1981.

Заявка ФРГ 9 2542799, кл. G Ol N 21/43, 1980. (54) РЕФРА1<ТОМЕТР (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для измерения показателя преломления жидкостей. Цель изоб, ретения — повьш ение помехозащищеннос ти и надежности работы устройства.

Световой поток от источника света 1 по световоду 2 поступает в автоколлиматор 3, выполненный в виде градиентного световода, на выходе которого формируется пучок параллельных световых лучей, которые после многократных отражений от зеркал 5 и 6 попадают на входной торец дополнительного световода 7, также выполненного в виде градиентного световода, на выходе которого в зависимости от показателя преломления жидкости, находящейся в кювете 4, световое излучение попадает в один из световодов линейки 8.

1434335

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для измерения показателя преломления жидкостей.

Пель изобретения — повышение помехозащищенности »» надежности ряботЫ устройства.

На фиг. 1 представлена обшая схем устройства; на фиг. 2 — схема про†10 х ждения лучей в кювете при различ †. н х показателях преломления.

Рефрактометр содержит источник 1 светового излучения, оптически связанный световодом 2 с автоколлиматор м 3, выполненным в виде градиентног световода (градана), жестко связ анного с кюветой 4, выполненной в виде двух плоских параллельных зер-! ал 5 и 6, обращенных отражающими по- 20 ерхностями одно к другому. причем а втоколлиматор 3 установлен под угом о к плоскости зеркал. Выходной ополнительньп» автоколлиматор 7 так\ е выполнен в виде градана и жестко вязан с кюветой 4, причем оба автооллиматора оптически взаимодействут с зеркалом 6, На выходном торце втоколлиматора 7 размещена линейка световодов, выходные торцы которых образуют шкалу 9 значений показателя ,Преломления, 1

Устройство работает следующим об-разом.

Световое излучение от источника фвета по световоду 2 поступает на входной торец автоколлиматора 3, распространяясь по оптической оси которого, выходит из него параллельным »учком, которьп», пройдя через иссле- 40 дуемую жидкость, вследствие преломпе"

Ния поступает на зеркало б под углом отличным от oC, Иногократно отразившись от зеркал 5 »1 6, световой поток попадает на входной торец авто в 45 коллиматора 7 под углом Р, и на расстоянии 1< от его оси и, пройдя его, соберется в фокальной плоскости, совпадающей с Bb»KopHbIM торцом, на расстоянии К, от его оси в точке Г, . Б результате, пройдя по одному иэ световодов линейки 8 световое излучение высветит на шкале 9 значение показателя преломления исследуемой жидкости, 55

При изменении показателя преломления жидкости световой поток иэ авто г коллиматора 3 попадет на зеркало 6 под углом сС (фиг. 2), отличающимся от М., При многократном отражении от зеркал 5 и 6 это приводит к таму,что на выходной торец автоколлиматора 7 излучение попадает под углом Р и на расстоянии 1 от его оси, причем

1 . 1

b)=Nåh (- — — — — -) с CGA где 1 — величина смещения светового пучка относительно предыдущего положения;

N — число отражений светового пучка от зеркал 5 и 6;

h — расстояние между з ркалами.

Т.е. чувствительность устройства зависит от расстояния между зеркалами и от количества отражений. В результате того, что световой поток поступит в автоколлиматор 7 HB расстоянии 1 от его оси и под углом на выходном торце он сфокусируется также в другой точке, не совпадающей с 1 Д и на шкале 9 высветится другое .значение показателя преломления.

Проверка работы устройства осу-; ществлялась на макете устройства, в котором использовались граданы с диаметром сердечника 3 мм и световоды с сердечником 200 мкм.-Световоды приклеивались к торцам граданов. Длина световодов при этом была около 20 м, но можно использовать и световоды длиной 100-200 м. Размеры устройства (беэ световодов): длина 25-30 мм, высота 15-20 мм и ширина около 10 мм, При известном радиусе r сердечника самофокусирующего волокна и относительном отклонении а показателя

1преломления длина периода градана P определяется из зависимости

P = г/Д.

Длина периода Р является основным параметром градана, из которого определяется длина стержня градана.

В устройстве использовались граданы длиной 3/4 Р.

Устройство может быть использовано для измерений в труднодоступных местах вследствие того, что сам измерительный узел может быть удален от регистрирующей шкалы на значительное расстояние, т.е. может быть применен для глубинных исследований, а также для исследования опасных жидкостей.

Формула изобретения

Рефрактометр, содержащий источник светового излучения и расположенные

1434335

Составитель С. Голубев

Техред А.Кравчук

Корр е кт о р Г, Решет ник

Редактор:,М,Петрова

Заказ 5549/46 Тираж 847 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, -35 Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r,. Ужгород, ул. Проектная, 4 последовательно по ходу излучения кювету, две параллельные стенки которой выполнены н виде зеркал, и ре гистратор, о т л и ч а ю, шийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности и надежности работы устройства, в него дополнительно введены два градиентных световых волокна, фокальные плоскости которых совпадают с их выходными торцами, одно из которых установлено между источником светового излучения и входом кюветы под углом к плоскости зеркал кюветы, а другое — между выходом кюветы и регистратором в контакте с ним, причем регистратор выполнен в виде линейки световодов.