Устройство для рефрактополяриметрического анализа

Устройство для рефрактополяриметрического анализа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области аналитического приборостроения, а более конкретно к устройствам для контроля состава и свойств вещества и может быть использовано во всех областях народного хозяйства.- осу// ществляющих физико-химический контроль и оптико-физические измерения параметров выпускаемых изделий, например в химической, пищевой, микробиологической промышленности, а также в медицине. Изобретение позволяет расширить класс исследуемых сред и число измеряемых параметров. Устройство содержит дополнительный рефрактометрический канал, включающий четыре жестко соединенных плоских отражателя 10, 11, 12, 13, боковые грани 5 измерительной кюветы 4 и пространственный фильтр 14, 15 наклонных пучков. По величине временного сдвига сигналов,поступающих на информационный и синхронизирующие входы, электронный вычислительный блок 17 вычисляет величину вращения плоскости поляризации.Благодаря одновременной работеполяриметрирического и рефрактометрического каналов ускоряется процесс исследования . 1 з,п. ф-лы, 2ил. i (Л С и 7- /f S. f

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

t19) S U (Ill (51)4 G 01 N 21/41

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

{21) 3956434/28-25 (22) 23.09.85 (4б) 07.03.87. Бюл. № 9

{71) Всесоюзный научно-исследовательский и экспериментально-конструкторский институт продовольственного машиностроения (72) Г.И.Уткин (53) 535.24(088.8) (5б) Бегунов А.А., Конопелько Л,А.

Физико-химические измерения состава и свойств веществ. — М.: Изд. стандартов, 1984, с. 89.

Авторское свидетельство СССР

¹ /02245, кл. С 01 N 21/41, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕФРАКТОПОЛЯРИМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА (57) Изобретение относится к области аналитического приборостроения, а более конкретно к устройствам для контроля состава и свойств вещества и может быть использовано во всех областях народного хозяйства, ocyfg у1 ществляющих физико-химический контроль и оптико-физические измерения параметров выпускаемых изделий, например в химической, пищевой, микробиологической промышленности, а также в медицине. Изобретение позволяет расширить класс исследуемых сред и число измеряемых параметров.

Устройство содержит дополнительный рефрактометрический канал, включа-, ющий четыре жестко соединенных плоских отражателя 10, 11, 12, 13, боковые грани 5 измерительной кюветы и пространственный фильтр 14, 15 наклонных пучков. По величине временного сдвига сигналов, поступающих на информационныи и синхронизирующие входы, электронный вычислительный блок 17 вычисляет величину вращения плоскости поляризации. Благодаря одновременной работе поляриметрирического и рефрактометрического каналов ускоряется процесс исследования. 1 з и. ф лы, 2ил, 1295305

Изобретение относится к оптическому аналитическому приборостроению, а более конкретно к устройствам для контроля состава и свойств веществ и может быть использовано в различных областях народного хозяйства, осуществляющих фиэико-химический контроль и оптико-физические измерения параметров выпускаемых изделий, например, в химической, пищевой,микробиологической промышленности,а также в мецицине.

Цель изобретения — расширение класса исследуемых сред и числа измеряемых параметров, а также повышение нацежности в работе.

Устройство позволяет одновременно измерять показатель удельного оптического вращения исследуемых сред, зависящий от концентрации оптических активных веществ и показатель преломления, характеризующий общее содержание веществ, а не только оптических активных. Кроме того, устройство, обрабатывая данные совместных измерений, определяет общую концентрацию примесей, например, в растворах, отдельно концентрацию оптически активных веществ и отдель-, но концентрацию оптически изотропных веществ.

На фиг ° 1 показана общая схема устройства; на фиг. 2 — разрез Л-А на фиг. 1 (разрез измерительной кюветы вдоль оси рефрактометрического канала) .

Устройство для рефрактополяриметрического анализа содержит источник излучения, монохроматор 2, поляризатор 3, кювету 4 с плоскопараллельными торцовыми окнами 5 и боковыми клинообразными окнами-гранями 6, вращающийся анализатор ?,.датчик 8 опорного направления, фотоприемник 9, 45 зеркала 10 — 13, призму 14 полного внутреннего отражения (ПВО) прост:ранственного фильтра, вторичную призму l5 пространственного фильтра, дополнительный фотоприемник 16,электронный вычислительный блок 17.

Устройство работает в циклическом режиме развертывающего измерения следующим образом.

Световое излучение источника через монохроматор 2 направляется на

55 поляризатор 3, разделяющий излучение на два пучка равной интенсивности, но ортогонально поляризованные.

Излучение торцового выхода поляризатора проходит через плоскопараллельные окна 5 измерительной кюветы 4, торцовый вход вращающегося анализатора ?, не влияющего на угловое положение этого пучка. Вследствие этого данный пучок фокусируется передней поверхностью призмы 14 ПВО на зону нарушенного полного отражения,проходит через вторичную призму

15 и воспринимается фотоприемником

9, преобразующим световой поток в электрический сигнал, поступающий на информационный вход электронного вычислительного блока 17.

В момент прохождения вращающегося анализатором 7 начального положения датчик 8 опорного направления, кинематически связанный с анализатором

7, вырабатывает опорный электричес-. кий импульс, поступающий на синхронизирующий вход электронного вычислительного блока 17. По величине временного сдвига сигналов, поступивших на информационный и синхронизирующие входы, электронный вычислительный блок" 17 вычисляет величину угла вращения плоскости поляризации в исследуемом образце. Одновременно излучение с бокового выхода поляризатора 3 зеркалами 10 и 11 пропускается через боковые клиновидные грани

6 кюветы 4. В зависимости от соотношения показателей преломления боковых граней 6 и исследуемой среды световой пучок отклоняется от первоначального направления на угол р

Система зеркал 12 и 13 равномерно вращает"я вместе с анализатором 7

:вокруг продольной оси измерительной кюветы 4 и при совмещении ее оптической оси с осью отклоненного пучка, отклоненный пучок направляется этой системой зеркал на боковую грань анализатора 7. Последний отра-. жает пучок, вошедший через боковую грань под углом к оптической оси основного канала, причем величина указанного угла превышает величину углового разрежения каналов пространственного фильтра. Вследствие этого передняя поверхность призмы

14 ПВО фокусирует излучение рефрактометрического канала на поверхность полного внутреннего отражения, отражающего пучок на фотоприемник 16, вырабатывающий электрический импульс, поступающий на дополнительный инфор305 формула изобретения -4 nod дато

Фиг. 2

Составитель С. Голубев

Редактор Е.Папп Техред И.Попович Корректор В.Бутяга

Заказ 612/51 777 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам Изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5,Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 1295 мационный вход электронного вычислительного блока 17.

Электронный вычислительный блок ,17 вычисляет величину угла отклонения Ь пучка по временй задержки между сигналами, поступившими на синхронизирующий и дополнительный информационный входы, а затем по величине угла Р вычисляет показатель преломления исследуемого об- 10 разца. Измерение величин углов вращения плоскости поляризации и рефрактометрического отклонения производится одновременно одним и тем же угломерным узлом вращающегося ана- 15 лизатора 7 и совместно регистрируется в памяти электронного вычислительного блока 17, Угол клина. боковык граней кюветы 14 конструктивно выбирается исходя из оптической 20 активности образца и точности работы рефрактометрическога канала, а начальные опорные направления поляриметрического и рефрактометрического каналов совмещаются технологической 25 начальной юстировкой.

1 . Устройство для рефрактополяримет — 30 рического анализа, содержащее оптически- связанные источник излучения,монохроматор, поляризатор измерительную кювету, анализатор, кинематически связанный с датчиком опорного направления, подключенным на синхронизирующий вход электронного вычислительного блока, и фотоприемник,соединенный с ним, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с цепью расширения класса исследуемых сред и числа измеряемых параметров, в устройство введены пространственный фильтр наклонных пучков, дополнительный фотоприемник и оптический канал, содержащий четыре попарно жестко соединенных плоских отражателя и боковые грани измерительной кюветы, выполненные в виде оптических клиньев, установленных наклонными поверхностями внутрь кюветы, при этом первая пара отражателей жестко соединена с поляризатором, а вторая пара отражателя с анализатором, поляризатор и анализатор выполнены в виде поляризационных светоделителей, причем боковые торцы светоделителей оптнчески связаны с дополнительно введенным оптическим каналом, а на выходе анализатора установлен пространственный фильтр наклонных пучков, оптически связанный с дополнительным фотоприемником, включенным на второй информационный вход электронного вычислительного блока.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения надежности работы, пространственный фильтр выполнен в виде призмы полного внутреннего отражения со сферической выпуклой входной поверхностью, а отражающая . грань призмы имеет в центре зону контакта с элементом, нарушающим полное внутреннее отражение по поверхности оптического контакта, при этом эона контакта расположена в фокусе выпуклой входной поверхности.