專利名稱：一種測量平板型透明介質(zhì)折射率的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及固體和液體折射率測量的裝置，尤其是涉及一種有兩個平行面的平板型透明介質(zhì)折射率測量的裝置。
背景技術：
折射率是介質(zhì)的一項重要光學參數(shù)，也是一些相關工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的重要性能指標，在光學材料、食品、化工、醫(yī)藥等領域有著廣泛的應用。目前，測量介質(zhì)折射率的方法很多，就有兩個平行面的介質(zhì)而言，常用的有幾何光學法和干涉法。如利用阿貝折射儀，但其缺點是只適用于特定范圍的折射率測量；有依據(jù)光束通過介質(zhì)產(chǎn)生的側向偏移，再利用線陣CCD或PSD傳感器檢測偏移量測量折射率的，其缺點是需確定光束入射角，并調(diào)節(jié)線陣CCD或PSD傳感器與出射光線垂直，操作相對較難；還 有利用干涉方法測量的，雖然能達到較高的精度，但其對實驗條件要求較高，操作繁瑣。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型針對上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種測量數(shù)據(jù)少、測量范圍不受限制、操作簡便，適用于有兩個平行面的平板型透明介質(zhì)折射率測量的裝置，并可實現(xiàn)折射率的實時監(jiān)測。解決上述技術問題所采用的技術方案是測量平板型透明介質(zhì)折射率的裝置包括暗盒、半導體激光器、毛玻璃屏、會聚透鏡、薄毛玻璃屏、CCD攝像頭、精密移臺、平臺襯板，平臺襯板設置在暗盒內(nèi)，半導體激光器、毛玻璃屏、會聚透鏡、精密平移臺安裝在平臺襯板上，薄毛玻璃屏、CCD攝像頭安裝在精密平移臺上，隨精密平移臺同步移動，半導體激光器、毛玻璃屏、會聚透鏡、薄毛玻璃屏、CCD攝像頭依次同軸排列設置在暗盒內(nèi)，暗盒上設有遮光蓋。會聚透鏡和薄毛玻璃屏之間設置有待測介質(zhì)，待測介質(zhì)可以為固體或液體，若待測介質(zhì)為固體，需有兩個平行面，測量時可直接放入系統(tǒng)；若待測介質(zhì)為液體，可配套有兩個平行面的液槽，測量時將液體注入。本實用新型測量時，將CXD攝像頭與計算機連接，在放入待測介質(zhì)前后，通過會聚透鏡的光束聚焦點會發(fā)生軸向平移，在聚焦點前設置薄毛玻璃屏，將聚焦點軸向平移轉化成了光斑直徑的橫向變化，圖2為其原理示意圖，結合折射定理和幾何關系可得到的測量公式，在薄毛玻璃屏上的圓形光斑圖像通過CXD攝像頭由計算機實時獲取，計算機按照事先設定的程序進行數(shù)據(jù)處理，計算出被測介質(zhì)的折射率。本實用新型設有暗盒，測量過程對環(huán)境條件要求低，與待測介質(zhì)折射率相關的現(xiàn)象光照即顯示，所形成的光學圖像為平面圖像，清晰度高，同時具有結構簡單、造價較低，測量精度較高等優(yōu)點，可應用于科研和工業(yè)生產(chǎn)領域的平板型透明材料(如玻璃、酒精等)折射率的測量。

圖I是本實用新型一個實施例的結構示意圖。[0009]圖2是本實用新型的原理示意圖。圖3是本實用新型一個實施例的配套液槽示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實例對本實用新型進一步詳細說明，但本實用新型不限于這些實施例。實施例I在圖I中，本實施例的平板型透明介質(zhì)折射率測量裝置由半導體激光器I、暗盒2、毛玻璃屏3、會聚透鏡4，薄毛玻璃屏6、小型精密平移臺7、CXD攝像頭8、計算機10構成，待測介質(zhì)5放置在會聚透鏡4和小型精密平移臺7之間，暗盒底部設有帶螺孔的平臺襯板11，頂部設有遮光蓋。本實施例待測介質(zhì)5為固體，暗盒2的殼體為不銹鋼或不透光的工程塑料，暗盒2底部居中設有帶螺孔的鋼質(zhì)平臺襯板11，暗盒2左端用螺絲、支架等連接件將半導體激光器I固定安裝在平臺襯板11上，半導體激光器I右側的毛玻璃屏3、會聚透鏡4用螺絲、支架等連接件同軸固定在平臺襯板11上，暗盒2右端的CXD攝像頭8，CXD攝像頭8左側的薄毛玻璃屏6用螺絲、支架等連接件同軸固定在小型精密平移臺7上，然后將其作為整體固定安裝在平臺襯板11上，并保證半導體激光器I、毛玻璃屏3、會聚透鏡4，薄毛玻璃屏6、CXD攝像頭8的同軸性，CXD攝像頭8通過USB數(shù)據(jù)線9與計算機10相連。其中毛玻璃屏3左側為磨砂面，右側為光學面，薄毛玻璃屏6左側為光學面，右側為磨砂面。半導體激光器I發(fā)出的光通過毛玻璃屏3形成較為均勻的散斑，經(jīng)會聚透鏡4在薄毛玻璃屏6上可得到均勻的圓形光斑，CCD攝像頭8將獲取的圖像傳輸給計算機10，計算機10按照事先設定的程序進行數(shù)據(jù)處理，計算出被測介質(zhì)的折射率。實施例2在本實施例中，新增圖3的長方體敞口液槽，頂部敞口，底部為毛玻璃，左右兩側為用作光學面的平板玻璃，前面兩側為毛玻璃，長方體敞口液槽放置在會聚透鏡4和小型精密平移臺7之間，測量時將待測液體倒入長方體敞口液槽內(nèi)。其它構成及零部件的連接關系與實施例I相同。
權利要求1.一種測量平板型透明介質(zhì)折射率的裝置，其特征在于測量平板型透明介質(zhì)折射率的裝置包括暗盒、半導體激光器、毛玻璃屏、會聚透鏡、薄毛玻璃屏、CCD攝像頭、精密移臺、平臺襯板，平臺襯板設置在暗盒內(nèi)，半導體激光器、毛玻璃屏、會聚透鏡、精密平移臺安裝在平臺襯板上，薄毛玻璃屏、CCD攝像頭安裝在精密平移臺上，隨精密平移臺同步移動，半導體激光器、毛玻璃屏、會聚透鏡、薄毛玻璃屏、CCD攝像頭依次同軸排列設置在暗盒內(nèi)，暗盒上設有遮光蓋。
2.根據(jù)權利要求I所述的測量平板型透明介質(zhì)折射率的裝置，其特征在于所述會聚透鏡和薄毛玻璃屏之間設置有待測介質(zhì)，待測介質(zhì)為固體，需有兩個平行面，測量時可直接放入系統(tǒng)。
3.根據(jù)權利要求I所述的測量平板型透明介質(zhì)折射率的裝置，其特征在于所述會聚透鏡和薄毛玻璃屏之間設置有待測介質(zhì)，待測介質(zhì)為液體，可配套有兩個平行面的液槽，測量時將液體注入。
專利摘要一種測量平板型透明介質(zhì)折射率的裝置包括暗盒、半導體激光器、毛玻璃屏、會聚透鏡、薄毛玻璃屏、CCD攝像頭、精密移臺、平臺襯板，平臺襯板設置在暗盒內(nèi)，半導體激光器、毛玻璃屏、會聚透鏡、精密平移臺安裝在平臺襯板上，薄毛玻璃屏、CCD攝像頭安裝在精密平移臺上，隨精密平移臺同步移動，半導體激光器、毛玻璃屏、會聚透鏡、薄毛玻璃屏、CCD攝像頭依次同軸排列設置在暗盒內(nèi)，暗盒上設有遮光蓋。測量時將待測平板型介質(zhì)置于會聚透鏡和精密平移臺之間，待測介質(zhì)放入前后，在薄毛玻璃屏上的圓形光斑直徑會發(fā)生變化，在定標的基礎上，只需知道待測介質(zhì)放入后的光斑直徑，即可得到該介質(zhì)的折射率，相應的圓形光斑圖像通過CCD攝像頭由計算機實時獲取并測量。裝置適用于固體和液體介質(zhì)折射率的測量，操作簡便，測量數(shù)據(jù)少，測量范圍不受限制，并可用于折射率的實時監(jiān)測。
文檔編號G01N21/41GK202693473SQ201220346258
公開日2013年1月23日 申請日期2012年7月14日 優(yōu)先權日2012年7月14日
發(fā)明者葉麗軍, 許富洋, 范曉珍 申請人:浙江師范大學