Устройство для автоматического определения оптической разности хода в оптически активных

Устройство для автоматического определения оптической разности хода в оптически активных

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

В. И. Васильев, Н. В. Иванова, В. В. Казачковский, В. П. Посин, В. А. Пузиков, Г. И. Семенцов, Л. С. Смирнов и В. А. Яковенко

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ОПТИЧЕСКОЙ РАЗНОСТИ ХОДА В ОПТИЧЕСКИ АКТИВНЫХ

МАТЕР ИАЛАХ

Изобретение относится к области поляризационно-оптических измерений. Оно основано на комплексном использовании клинового компенсатора и компенсатора азимутального типа (например, Сенармона) и может быть использовано при разработке автоматических поляриметров.

В известных автоматических поляриметрах, работающих по методу Сенармона, при некоторых значениях разности хода возникают ошибки в определении целого числа порядков и направления алгебраически большего тензора диэлектрической проницаемости. Для определения и регистрации указанных параметров в таких устройствах применены сложные кинематические цепи, состоящие из зубчатых, карданных передач и электромагнитных муфт с электронной схемой управления, что вносит значительную неточность в регистрации определяемых параметров, не исключая инерционности, усложняет управление, снижает надежность прибора и не позволяет полностью автоматизировать процесс из-за недостоверного определения и регистрации измеряемых оптичеаких параметров.

Цель изобретения — повышение надежности кинематических и электрических схем управления, а также обеспечение точного и однозначного измерения и регистрации исследуемых параметров.

Это достигается осуществлением надежной электромеханической программы, заложенной в трех дисках, несущих оптические датчики и имеющих возможность перемещения один от5 носительно другого с фиксацией в определенных положениях через контакты управления электромагнитными фиксаторами, что обеспечивает точное начало измерения и отсчет каждого параметра в определенной последователь10 ности с точной выдачей необходимых электрических сигналов от фотоэлектрических датчиков и фотоприемника (ФЭУ) в систему регистрации информации.

На фиг. 1, 2, 3 представлена оптикомехани15 ческая блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 4 — диск электроннооптического блока, разрез по А — А на фиг. 2; на фиг. 5— то же, разрез по Б — Б на фиг. 2; на фиг. 6— то же, разрез по  — В на фиг. 2; на фиг. 7—

20 то же, разрез по à — Г на фиг. 2.

Устройство (см. фиг. 1, 2, 3) состоит из жестко связанных между собой коромыслом электроннооптического блока 2, поляризатора

3, осветителя 4. Электроннооптический блок 2

25 включает в себя программный диск 5 с установленными на нем фотодиодом 6, контактом

7 управления, электромагнитным фиксатором

9, ролик которого пружиной 9 удерживается в фигурном пазе 10 ведущего диска 11 и кине30 матически жестко связывает оба диска, на370508

3 правляющей с к;нгновых! компенсатороы 12 которая сво п одиком 18 (см. фиг. 4) входит в коп«!р««ьщ %рФфиль 14 ведущего диска 11, причем,куйтРллографическая ось клинового компенсат цаа12 развернута на угол 45 относительно плоскости йоляризфи«! анализатора

15; ведущий диск 11, сидящЪй на цилиндрической части вспомогательного диска 16 и кинематичекси связанный с приводным электродвигателем 17, с установленной на нем маской 18, которая оттарирована по порядкам клинового компенсатора 12; вспомогательный диск 16, сидящий на цилиндрической части программного диска 5 с установленными «а нем копиром 19 контакта 7 управления, копиром 20 контакта 21 нулевого положения, электролампами 22, которые с фотодиодом 6 составляют фотоэлектрический датчик (ФД-1) пути клинового компенсатора 12, контактом

28 управления, связанным кинематически с копирной поверхностью 24 ведущего диска 11, электромагнитным фиксатором 25, ролик которого находится в фигурном пазе 26 ведущегс диска 11 и кинематически жестко связывает оба диска, кронштейном 27, осуществляющим при помощи стальных лент 28 безлюфтовую связь ограничительного упора 29 компенсатора 80 азимутального типа и анализатора 15 с ограничительным упором 81 поляризатора 82, установленным на втулке 88. На конце цилиндрической части диска 5 закреплен стакан 84 с установленным в нем компенсатором 80, который удерживается на упоре

85;пружиной 86, и жестко закрепленным анализатором 15. Плоскости поляризации анализатора 15 и поляризатора 82 скрещены.

Электроэлементы на подвижных дисках 5 и 16 запитываются через коллекторные диски

87 и контактные группы 88. От диска 5 идет безлюфтовая передача на сельсин-датчик 89, на оси которого закреплен перфорированный диск 40 фотоэлектрического датчика 41 угла поворота анализатора 15 и компенсатора 80 (ФД-2). В корпусе 42 установлены: точечная (диаметр = 0,2 мм) диафрагма 48, кинематически связанная с оптической системой 44 и рычагом 45; визуальная трубка с рукояткой

46 настройки; зубчатый сектор 47 и фотоприемник 48 с избирательным усилителем 49.

Узел поляризатора 8 включает оптическую систему 50 (см. фиг. 1) для формирования параллельного пучка света; перфорированный диск модулятора 51 света, закрепленный на оси электродвигателя 52, безлюфтовую шестерню 58, кинематически связанную с сельсин-приемником 54, с вмонтированным в нее поляризатором 82 в оправе, который удерживается на упоре 55 пружиной 56. На задней стенке поляризатора 8 закреплен осветитель

4, включающий в себя ртутную лампу 57, лампу 58 накаливания, теплофильтры 59, подвижную систему 60 с призмой 61 и светофильтром 62 (1=546,1 мм), связанную с электромагнитом 68. Внутри осветителя 4 расположен вентилятор 64, связанный трансмиссией с

65 электродвигателем 52. Система 65 регистрации (см. фиг. 3) включает в себя блок 66 отметки минимального уровня фототока, схемы

67 совпадений, счетчик 68 импульсов, схему

69 определения целого числа vîðëäêî!! и коррекции и электронные индикаторы 70.

После установки исследуемого объекта в непосредственной близости точечной диафрагмы 48 с пульта управления подается команда на начало цикла. Электродвигатель 52 начинает вращать диск модулятора 51 и вентилятор 64, а приводной электродвигатель 17 через ведущий диск 11 разворачивает жестко связанные с ним фиксаторами 8 и 25 диски 5 и 16 против часовой стрелки со скоростью я=144 град/сек, От исходного положения, отмечая «Нуль», от копира 20 срабатывает контакт 21 нулевого положения, дающий команду на начало отсчета импульсов фотоэлектрическому датчику 41, информация по углу с которого поступает через счетчик 68 импульсов на электронный индикатор 70. Клиновой компенсатор 12 выведен с оптической оси прибора. Анализатор 15, поляризатор 82 и компенсатор 80 совершают синхронный разворот до момента определения параметра изоклины.

Изоклина фиксируется по минимуму фототока фотоприемником 48 с выдачей сигнала через избирательный усилитель 49, блок бб отметки минимального уровня фототока, схемы 67 совпадений на электронный индикатор 70 и электромагнитный фиксатор 25, который, расцепившись с ведущим диском 11, жестко связывает вспомогательный диск 16 с зубчатым сектором 47, фиксируя его относительно корпуса

42. Одновременно останавливается и втулка

88 с упором 81, соединенная гибкой безлюфтовой связью 28 с диском 16. Таким образом программа развернута на нужный угол. Диски 5 и 11 продолжают разворот относительно этого положения на угол 45, разворачивая клиновой компенсатор 12 в направлении одного из тензоров диэлектрической проницаемости. При развороте на угол 35 копнром 71 поверхности 24 ведущего диска 11 через контакт 28 управления включается цепь фиксатора 8, который при развороте дисков 5 и 11 точно на угол 45 своим роликом западает в паз 72 диска 16 и жестко сцепляет диски 5 и

16, освободив диск 11. Диск 11 продолжает разворачиваться относительно этого положения на угол 180, перемещая вдоль оптической оси клиновой компенсатор 12, который роликом 18 двигается по копирному профилю 14 диска 11. При этом по маске 18 фотоэлектрический датчик ФД-1 в программированной последовательности выдает импульсы в электронную схему 69 определения целевого числа порядков и коррекции, а по минимуму фототока фотоприемник 48 отмечает момент компенсации.

В случае разворота на угол 170 при сходе с копира 78 через контакт 28 управления разрывается цепь фиксатора 8, который при развороте диска 11 точно на угол 180 под воз370508

2О

3О

45 действием пружины 9 западает своим роликом в паз 74 и жестко сцепляет диски 5 и 11, освободившись от диска 16. Диски продолжают разворот относительно этого положения на угол 90, переводя клиновой компенсатор

l2 в направление второго тензора диэлектрической проницаемости. При развороте на угол

80 копир 75 диска 11 через контакт 23 задействует цепь фиксатора 8, который при развороте дисков точно на угол 90 западает своим роликом в паз 76 и жестко сцепляет диски

5 и 16, освободив диск 11. Последний продолжает разворачиваться относительно этого положения на угол 180, компенсируя обратным ходом клинового компенсатора 12 в направлении второго тензора диэлектрической проницаемости.

В случае разворота на угол 170 при сходе с копира 76 через контакт 28 управления подается команда в осветитель 4 электромагниту 63 на перемещение системы 60 в верхнее крайнее положение: переключается источник света (лампа 58 выключается, а лампа 57 через призму 61 освещает исследуемый объект), а также разрывается цепь фиксатора 8, который при развороте диска 11 точно на угол

180 западает своим роликом в паз 10 и жестко сцепляет диски 5 и 11, освободившись от диска 16. B этот момент компенсатор 80 и синхронно разворачиваемый от этого с помощью сельсинной связи поляризатор 82 встают на жесткие упоры, соответственно 29 и 81, которые входят в систему диска 16 и в данный момент зафиксированы относительно корпуса 42. Диски 5 и 11 продолжают разворачиваться относительно этого положения на угол

180, при этом анализатор 15 вращается, определяя дробную часть порядка. В момент начала данного цикла контакт 7 управления набегает па копир 19 диска 16, сигнализируя о постановке компенсатора 30 и поляризатора 82 на упор, и дает команду на отсчет импульсов фотоэлектрическим датчиком 41.

Минимум освещенности фиксируется фотоприемником 48 с выдачей на электронный индикатор 70. Когда диски 5 и 11 развернутся точно на угол 180, контакт управления 7 сходит с копира 19, сигнализирует об окончании цикла измерений, обесточивая электромагнит

68 (система 60 возвращается в исходнос положение), и дает команду на реверс электродвигателю 17. Так как диск 11 к моменту компенсации опередил на угол 360 диск 5, они оказываются в положении, соответствующем исходному, после чего реверсируют на угол

315, снимая компенсатор 80 и поляризатор

82 с упоров 29 и 81 и приводя пх в исходное положение. При развороте на угол 180 контакт 7 управления, сойдя с копира 19, дает команду на обесточивание цепи фиксатора

25, который при развороте дисков точно на угол 315 расцепляется с корпусом 42, западает своим роликом в паз 26 и сцепляет диски 16 и 11.

Таким образом, все три диска — 5, 11 и 16— сцеплены между собой и относительно этого положения разворачиваются до того момента, когда контакт 21 сойдет с копира 20 и отключит приводной электродвигатель 17; цикл окончен, система находится в начальном положении и подготовлена к следующему циклу.

Предмет изобретения

Устройство для автоматического определения оптической разности хода в оптически активных материалах, содержащее источники света, модулятор света, поляризатор, оптические датчики угла разворота и перемещений, клиновой компенсатор, компенсатор азимутального типа, например Сенармона, и анализатор, ог.гичпющееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно снабжено исполнительным механизмом, на котором непосредственно размещены оптические датчики угла разворота и перемещений, клиновой компенсатор, компенсатор азимутального типа и анализатор, причем исполнительный механизм связан с системой задачи электромеханической программы.