Рефрактометр ирф-454

1 Назначение

Рефрактометр ИРФ-454 (рис. 1) предназначен для непосредственного измерения показателя преломления линииспектра и средней дисперсиинеагрессивных жидкостей и твердых тел.

Выпускают две модели рефрактометра:

Модель А – для измерения показателя преломления в диапазоне от 1,2 до 2,0 (с двумя рефрактометрическими блоками);

Модель БМ – для измерения показателя преломления в диапазоне от 1,2 до 1,7 (с одним рефрактометрическим блоком).

Рефрактометрические блоки моделей А и БМ не взаимно заменяемы.

Рефрактометр должен эксплуатироваться в помещениях с кондиционированным или частично кондиционированным воздухом при температуре от 18 до 22 ⁰С и относительной влажности не более 80 %.

Рефрактометр может быть применен в промышленных и научных лабораториях различных отраслей науки и техники.

2 Технические данные Диапазон измерения показателя преломления

Модели А: 1,2 – 2,0

На рефрактометрическом блоке 1 1,2 – 1,7

На рефрактометрическом блоке 2 1,6 – 2,0

Модели БМ 1,2 – 1,7

Предел допускаемой основной погрешности по показателю преломления

Модели А 2.10^-4

Модели БМ 1.10^-4

Предел допускаемой основной погрешности по средней дисперсии 1,5.10^-4

Сходимость показаний показателя преломления не более

Модели А 1.10^-4

Модели БМ 5.10^-5

Цена деления шкалы показателя преломления

Модели А 1.10^-3

Модели БМ 5.10^-4

Температура измеряемой жидкости от 10 до 60 ⁰С

Габаритные размеры рефрактометра без термометра, мм, не более 170х115х270

Масса рефрактометра, кг, не более 3,1

Масса рефрактометра с принадлежностями

Модели А, кг, не более 5,1

Модели БМ, кг, не более 4,1

3 Устройство и работа рефрактометра

4.1Принцип действия и оптическая схема

Принцип действия рефрактометра основан на явлении полного внутреннего отражения при прохождении светом границы раздела двух сред с разными показателями преломления.

На рефрактометре можно исследовать вещества с показателем преломления от 1,2 до 2,0 на модели А, от 1,2 до 1,7 на модели БМ.

Все измерения проводят в «белом» свете (дневном или электрическом).

Показатель преломления прозрачных сред определяется в проходящем свете, а полупрозрачных и мутных – в отраженном.

Несколько капель исследуемой жидкости помещают между двумя гипотенузными гранями АВ призмы 1 и А₁В₁призмы 3 (рис. 2).

Лучи света проходят осветительную призму 3, рассеиваясь на выходе матовой гранью А₁В₁, входят в исследуемую жидкость и падают на полированную грань АВ измерительной призмы 1.

Поскольку на рефрактометре исследуются вещества, показатель преломления которых меньше показателя преломления измерительной призмы, то лучи всех направлений, преломившись на границе жидкости и света, войдут в измерительную призму 1.

По закону преломления имеем:

, (1)

, (2)

причем

. (3)

Исключая промежуточные углы ииз уравнений (1) – (3), получим формулу для определения показателя преломления образца

,

где - показатель преломления измерительной призмы;

- угол выхода лучей из измерительной призмы;

- преломляющий угол измерительной призмы.

При рассмотрении пучка лучей, выходящих из призмы 2 (рис. 3) в зрительную трубу 7, 8, 9, верхняя часть поля зрения последней будет освещена, а нижняя останется темной. Получаемая граница светотени определяется лучом, выходящим из призмы 2 под предельным углом . Граница светотени с перекрестием, штрихи шкалы 16 и отсчетный штрих призмы 10 оптической системой 16, 12, 11 проектируются в фокальную плоскость окуляра 9.

Наблюдая в окуляр 9, совмещают границу светотени с перекрестием сетки 8, разворачивая зеркало 4 и жестко связанную с ним шкалу 16, и снимают с этой шкалы отсчет величины показателя преломления.

Для ахроматизации границы светотени и измерения средней дисперсии исследуемого вещества до 0,07 (угол 4⁰51’) служит компенсатор, состоящий из двух призм прямого зрения 6 (призм Амичи). Призмы Амичи вращаются вокруг оптической оси в противоположные стороны. При повороте призмы Амичи на угол90^оот положения, указанного на рис. 3, дисперсия меняется от максимальной до нуля.

Две измерительные призмы 2 предусмотрены для измерения показателя преломления в диапазоне от 1,2 до 2,0. Одна призма обеспечивает измерения показателя преломления в диапазоне от 1,2 до 1,7; вторая – от 1,6 до 2,0.

При переходе от одного диапазона измерений к другому для выставления начала отсчета используют перемещение объектива 12 в плоскости, перпендикулярной поверхности штрихов шкалы 16.

Для подсветки шкалы 16 и окраски поля зрения служат зеркало 13 и светофильтр 14.

При работе в отраженном свете измерительную призму 2 подсвечивают зеркалом 1.