Рефрактометр

; ..;t-->oggg а

;т. : pc I> g А

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

tii 783597

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 08.01.79 (21) 2710294/18.25 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл

G 01 J 1, 14

Гееударетееилый комитет

СССР ио делам изооретеиий и открытий

Опубликовано 30,11.80. Бюллетень М 44 (53) УДК 621.383..8 (088.8) Дата опубликования описания 3011,80

С. А. Хуршудян, М, А. Карабегов, В. И. Комраков и Г. Г. Погосов (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) РЕФРАКТОМЕТР

Изобретение относится к области рефрактоьтетрии, более конкретно — к дифференциальным рефрактометрам. 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 ре10 гистратор (1) .

Наиболее близким к изобретению является . рефрактометр, содержащий последовательно установленные источник излучения, оптическую систему, дифференциальную кювету, два дифференциально включенных последовательно с ре. зисторами фототранзнстора, установленных симметрично на расстоянии ширины луча, фотоприемное устройство, измерительное устройство (21.

Недостатком известного устройства является пониженная точность нэ-за нестабильности источника излучения.

Цель изобретения — повышение точности.

Для достижения указанной цели в известное устройство дополнительно введены две пары фототранзисторов и резистор, включенный между эмиттерами двух основных фототранзисторов и коллекторами двух дополнительных фототранзисторов, б.эа одного из которых связана с 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; на фиг. 2 — блок-схема рефрактометра; на фиг. 3принципиальная схема фотоприемника.

Устройство содержит измерительные фотоприемники 1 и 2 с фоточувствительными поверхностями 3 и 4, которые частично освещены, фотоприемник 5, полностью освещенный световой полоской 6. Фоточувствительная поверхность 7 фотоприемника 3 освещена полностью при любом положении световой полоски 4, поэтому выходной сигнал приемника 3 пропорционален освещенности и позволяет корректи783597 ровать измерение показателя преломления с учетом реальной освещенности фотоприемников

1 и 2. Прибор содержит источник излучения

8, оптическую систему 9, дифференциальную кювету 10, состоящую из сравнительной полоски 11, измерительной полоски 12, фотопри. емного устройства 13, усилителя !4, измерительного устройства 15. Схема фотоприемного устройства содержит измерительные фототранзисторы 16 и 17, фототранзисторы 18 и 19, компенсационный по световому потоку фототранзистор 20, компенсационный по температуре фототранзистор 21, подстроечные резисторы 22 и 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 полость

11 которой заполнена сравнительной жидкостью с показателем преломления по. Измерительная полость 12 заполняется измеряемой жидкостью.

При n =n световой поток проходит кювету 10 х о без преломления, Световой поток в виде световой полоски падает на фотоприемное устройство 13. При п„=п световой поток отклоняется и на выходе фотоприемного устройства 13 возникает электрический сигнал рассогласования, который усиливается усилителем 14 и измеряО ется устройством 15.

Настройка 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 изменение 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 и n=0, упрощает настройку и расширяет диапазон сигналов.

Данное изобретение позволяет значительно снизить влияние температуры и нестабильности источника излучения на точность измерений.

Формула изобретения

При nx=no фоточувствительные поверхности фототранзисторов 16 и 17 освещены одинаково, поэтому на клеммах 25 отсутствует сигнал.

Прн и„= по площади фоточувствительных поверхностей 16 и 17, освещенные световым пОтоком, различны из-за смещения световой полоски относительно начального положения. В этом случае на клеммах 25 имеется сигнал, который поступает на вход усилителя 14. Питание фотоприемного устройства осуществляется через клемму 26 и клемму 27. Выходной сигнал фототранзистора зависит от освещенности, поэтому при изменении светового потока источ45 ника излучения или изменении освещенности из-за загрязнения стекол кюветы или поглощения света измеряемой жидкостью (изменение оптической плотности относительно начального значения) будет возникать ошибка измерения..

Для ее исключения используется генератор тока, 50 собранный на фототранзисторах 18 и 20. Фототранзистор 18 находится в темновом режиме, а фототранзистор 20 освещен световой полоской постоянно. Включение фототранзистора 20 в базу пассивного фототранзистора 18 позволяет скомпенсировать изменение сигнала на клеммах 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 симметрично на расстоянии ширины луча, фотоприемное устройство, измерительное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены две пары фототранзисторов и резистор, включенный между эмиттерами двух основных фототранэисторов и коллекторами двух дополнительных фототранзисторов, база одного иэ которых связана с коллектором третьего дополI нительного фототранэистора, установленного между двумя основными фототранэисторами, а база другого связана с базой и колектором четвертого дополнительного фототранзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Иоффе Б. В. Рефрактометрические методы химии, М., "Химия", 1974, с. 54.

2, Гринштейн M.M. и Кучикян !1.М,Фотоэлектрические концентратомеры для автоматического контроля и регулирования. М., "Машиностроение", 1966, с, 142 (прототип).