Способ установки угла падениясвета b рефрактометре нарушенногополного внутреннего отражения

Способ установки угла падениясвета b рефрактометре нарушенногополного внутреннего отражения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЗОВИ Саветсник

С4щееалметмчвскик

Рвсвублмк

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСТВУ (61 ) Дополнительное к авт. свид-ву (22}Заявлено 04.12.78 (21) 2691691/18-25 с присоединением заявки Н9 (23) Приорите.тОпубликоввио 150281 Бюллетень ИФ 6 р )м. к .

G01 М 21/43

Гвеудврствеииый «оиитет

СССР ло @алаи изобРетеиий и отирмтий (53} MQK 535. 322. 4 (088.8) Дате опубликования описания 15. 02 81

Б. И. Молочников, М. В. Лейкин, И. С. Васильева;

В. Н. Морозов, Э; С. Шакарян и П. A. Бегунов,„ с, ;-„, "йУдюс ."; (72) Авторы изобретения » Ж 7 Н";.

" тхни;.рд; „ : " 6Лттаа, (71) Заявитель (541 СПОСОБ..УСТАНОВКИ УГЛА ПАДЕНИЯ СВЕТА В РЕФРАКТОММЕТРЕ

НАРУШЕННОГО ПОЛНОГО ВНУТРЕННЕГО ОТРАЖЕНИЯ

Изобретение относится к технической физике, а именно к рефрактометрам нарушенного .полного внутреннего отражения (HIlBO для измерения показатечя преломления поглощающих сред.

Известен, способ установки угла падения в рефрактометрах НПВО, осуществляемый путем разворота осветительного коллиматора относительно плоской рабочей поверхности измерительного элемента рефрактометра

,элемента НПВО) на определенный угол и последующего определения величины этого угла с помощью градуированного лимба. p ).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является . способ установки угла падения света .в рефрактометре НПВО, согласно которому осветительную систему сначала устанавливают относительно элемента НГВО, в некоторое начальное положение (приблизительно,по нормали к плоской рабочей поверхности элемента), затем поворачивают на необходимый угол (величиной до 70о- 80 ) н отсчитывают величину этот Ь угла по градуированному лимбу, после чего обычным. образом осуществляется измерение коэффициента отражения для ис1 2 следуемого объекта под заданным углом (2 ).

Недостатком данного способа является сложность процесса точной уста5 новки угла падения света, поскольку для его осуществления требуется точный измерительный лимб со сложной системой отсчета с него и устройство для установки осветительной системы

16 в начальное положение.По этой причине способ не может быть использован в производственных автоматических реф- . рактометрах ЧПВО, где требуется простая и быстрая установка требуемого

)5 угла падения света на элемент НПВО.

Цель изобретения — упрощение процесса установки угла падения cseта.

Поставленная цель достигается

2О тем, что в известном способе установки угла падения света в рефрактометре НПВО, осуществляемом путем разворота осветительного коллнматора и приемной системы относительно

25 рабочей поверхности элемента НПВО с последующим определением величины этого разворота, сначала на рабочую поверхность элемента НПВО устанавливают образец с известным

30 показателем преломления, затем

805140 коллиматор разворачивают до тех пор, пока коэффициент отражения не достигнет величины 70% — 80%, по измеренному значению коэффициента отражения рассчитывают соответствующий ему угол падения света 0<, далее с помощью градуированного микрометренного винта коллиматор дополнительно разворачивают .на малый угол Ь6, раво о ный 3 — 5, после чего окончательно угол падения света 9 определяют как алгебраическую сумму углов б и а9

На фиг.1 представлена схема устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг.2 — зависимость коэффициента отражения R от 15 угла падения 8 .

Устройство содержит осветительный коллиматор 1, элемент НПВО 2, образец 3 с известным показателем преломления, фотоприемную систему Щ

4, электронный измерительный блок 5, микрометренный винт 6, параллелограммный механизм 7.На фиг.2 графически дана зависимость коэффициента отражения от угла падения 9 для ряда значений относительного показателя преломления И„ = — при осве 7, р щении неполяризованным светом.

Способ осущес. вляют следующим образом.

Коллимированный пучок света от коллиматора 1 направляют на элемент

HIIB0 2, содержащий полусферу и две плосковогнутые линзы на входе и выходе пучка света. Отраженный плоской поверхностью элемента НПВО световой пучок направляют в приемную оптическую систему 4 с фотоприемником,на вы ходе которого располагают электронный блок 5, в котором измеряют коэффициент отражения света в элементе НПВО. 4О

Коллиматор 1 и приемная система 4 связаны параллелограммным механизмом 7 и имеют возможность поворачиваться на одинаковый угол. Поворот

>.ожет производиться грубо на болье шой угол до 70 (при отключенном микрометренном винте 6) и точно с помощью градуированного микрометренного винта б в небольших пределах

3 — 5 $6

Для установки требуемого угла падения света 8 сначала на плоскую рабочую поверхность элемента НПВО помещают образец 3 с заранее известным и наперед заданным показателем преломления. Затем коллиматор и связанную с ним приемную систему грубо разворачивают на некоторый угол 9< до достижения коэффициента отражения R = 70% — 803. Значение R с точностью + 0,5В регистрируется 60 электронным иэмерительным блоком.

По известным значениям коэффициента отражения R и показателю преломления образца и и элемента НПВОя с помощью формулы Френеля рассчи-, 65 тывают Угол падения & Коэффициент

R = 70% — 80% выбирают из условия, что в этом диапазоне имеет место максимальная чувствительность (крутизна)

Зй / gg (см. фиг.2). При R )70% — 80% (участок дб1 и при R (70% наблюдается снижение чувствительности.

Значение И выбирают такое, чтобы при данном N полученное значе «ие Bq, при котором = 70% — 80%, отличалось от требуемого значения 8 на угол Ь9 a 9 - 5 . Поэтому для достижения заданного угла падения света 8 коллиматор и связанную с ним приемную систему дополнительно разворачивают на угол h 8 = .3 — 5 с помощью микрометренного винта.

Измерение осуществляется с помощью шкалы, связанной с микрометренным винтом. Градуировку шкалы микровинта производят по формуле

b, да=, где Ь вЂ” линейное перемещение микровинта; — длина рычага.

Оценим погрешность выставления угла падения света данным способом.

При аттестации и и N с погрешностью (5 — 10) 10 o pe e HHH R c погрешностью 0,5% ошибка 61 не превышает 20 . Погрешность угла ад к зависит от ошибки измерения 6 для обычного серийного микрометренного винта, имеющего погрешность Д aR <

@,01 мм, при L = 150 мм ошибка gB я не превышает 10 . Следовательйо, суммарная предельная ошибка установ ки угла не превышает 30, что вполне удовлетворительно для рефрактометрического контроля поглощающих сред.

Таким образом, в предлагаемом способе, в отличие от известного, отсутствует необходимость использования углоизмерительного лимба с отсчетной системой, что упрощает процесс выставления угла падения и дает возможность использовать способ в автоматических производственных рефрактометрах НПВО.

Формула изобретения

Способ установки угла падения света в рефрактометре нарушенного полного внутреннего отражения, осуществляемый путем разворота освети-. тельного коллиматора и приемной системы относительно рабочей поверхности элемента НПВО с последующим определением величины этого разворота, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса установки угла юадения света, сначала на ,рабочую поверхность элемента НПВО устанавливают образец с известным показателем преломления,. затем колли805140 лз я%

1DD. Составитель Н. Гусева

Редактор М. Келемеа Техред Н.Майорош Корректор E.. Рошко

Заказ 10869/64 Тираж 918 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП ".Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 матор разворачивают до тех пор, .пока коэффициент отражения не достигнет величины 70% - 80%, по измеренному значению коэффициента отражения рассчитывают соответствующий .ему угол падения света S, далее с помощью градуированного микрометренного винта коллиматор дополнительно разворачивают на малый угол а &, равный

Зв — 5, после чего окончательно угол падения света 8 определяют как алгебраическую сумму углов 9 и !L9, 6

Источники информации, принятые so внимание при экспертизе

1. Золотарев В. N. Приставки НПВО и определение оптических постоянных серийных инфракрасных спектрофотометров, — "Оптико-механическая промышленность", 1976, Р 8, с. 46.

2. Авторское свидетельство СССР

9 623143, кл. 601 и 21/46, 1976, (прототип).