一種高精度數(shù)字v棱鏡折射儀的光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種高精度數(shù)字V棱鏡折射儀的光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于：它包括電源(1)、白光LED光源(2)、狹縫(3)、消色差準(zhǔn)直透鏡(4)、干涉濾光片部件(5)、V棱鏡座(6)、待測物體安裝座(7)、消色差成像透鏡(8)、信息感應(yīng)傳感器(9)，角度轉(zhuǎn)動步進(jìn)電機(jī)(10)、小型步進(jìn)電機(jī)(11)、ARM控制器(12)和觸摸液晶彩屏(13)；本實(shí)用新型快速光線瞄準(zhǔn)大角度由角度編碼器提供，小角度由PSD位置傳感器或線陣CCD光電探測系統(tǒng)提供；最后總角度的偏向角度由兩者角度之和得到，實(shí)現(xiàn)快速、大范圍、高精度測量，整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。
【專利說明】一種高精度數(shù)字V棱鏡折射儀的光學(xué)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光學(xué)測量儀器領(lǐng)域，具體講就是涉及一種高精度數(shù)字V棱鏡折射儀的光學(xué)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]折射率是物質(zhì)的重要物理常數(shù)之一，許多純物質(zhì)都具有一定的折射率，如果其中含有雜質(zhì)則折射率將發(fā)生變化，出現(xiàn)偏差，雜質(zhì)越多，偏差越大。因此，通過折射率的測定，可以測定物質(zhì)的純度。V棱鏡折射儀的光學(xué)系統(tǒng)是一種用于折射率高精度測量的儀器，能對透明或半透明固體或液體物質(zhì)的折射率，平均色散、部分色散進(jìn)行測量。從而分析確定物質(zhì)的濃度、含量及純度等。廣泛應(yīng)用于制糖、制藥、石油、食品、化工、光學(xué)玻璃等工業(yè)部門及有關(guān)聞等院校和科研單位。
[0003]隨著工業(yè)的發(fā)展，越來越多的行業(yè)也需用V棱鏡折射儀的光學(xué)系統(tǒng)來檢測他們各自的產(chǎn)品。而現(xiàn)有傳統(tǒng)的V棱鏡折射儀的光學(xué)系統(tǒng)是光學(xué)式的，儀器在讀數(shù)顯微鏡對準(zhǔn)、空程和行差等方面會產(chǎn)生誤差，記錄角度和后續(xù)數(shù)據(jù)處理的工作量較大，效率低下；所需的光源波長是采用笨重的鈉燈、氫燈和汞燈，壽命短功、耗高、體積大，已不能滿足現(xiàn)代檢測部門的需要。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]如附圖1所示，V棱鏡工作原理:當(dāng)一束垂直于V棱鏡入射面的平行光進(jìn)入V棱鏡后，若被測試樣的折射率與V棱鏡折射率相同時(shí)，光線將不偏折地通過V棱鏡，若被測試樣的折射率與V棱鏡折射率η。有差異，光線將遵守折射定律發(fā)生折射，取出射光線與入射光線的夾角為H時(shí)，按照折射定律可以推導(dǎo)出H與η之間的關(guān)系為:
[0005]
【權(quán)利要求】
1.一種高精度數(shù)字V棱鏡折射儀的光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:它包括電源(I)、白光LED光源(2)、狹縫(3)、消色差準(zhǔn)直透鏡(4)、干涉濾光片部件(5)、V棱鏡座(6)、待測物體安裝座(7)、消色差成像透鏡(8)、信息感應(yīng)傳感器(9)，角度轉(zhuǎn)動步進(jìn)電機(jī)(10)、小型步進(jìn)電機(jī)(11)、ARM控制器(12)和觸摸液晶彩屏(13)； 所述白光LED光源(2)出射光路上裝有狹縫(3)，狹縫(3)位于消色差準(zhǔn)直透鏡(4)的焦平面上，光線從狹縫(3)射出后經(jīng)消色差準(zhǔn)直透鏡(4)消除色差后以平行光進(jìn)入干涉濾光片部件(5)，光線射出后再進(jìn)入V棱鏡座出)，待測物體裝在待測物體安裝座(7)內(nèi)，待測物體安裝座(7)裝在V棱鏡座(6)內(nèi)V形槽內(nèi)，進(jìn)入V棱鏡座(6)的光線經(jīng)過待測物體產(chǎn)生光線偏折，偏折后的平行光經(jīng)消色差成像透鏡(8)射出成像在焦平面位置，消色差成像透鏡⑶裝在角度轉(zhuǎn)動步進(jìn)電機(jī)(10)上，所述角度轉(zhuǎn)動步進(jìn)電機(jī)(10)受ARM控制器(12)控制能夠發(fā)生轉(zhuǎn)動，所述信息感應(yīng)傳感器(9)裝在消色差成像透鏡(8)焦平面位置接受成像信息，將接受到的成像信息輸出到ARM控制器(12)，ARM控制器(12)將輸入信息分析后通過觸摸液晶彩屏(13)輸出； 所述干涉濾光 片部件(5)裝在小型步進(jìn)電機(jī)(11)上，所述小型步進(jìn)電機(jī)(11)受ARM控制器(12)控制； 所述電源(I)給白光LED光源(2)、信息感應(yīng)傳感器(9)、角度轉(zhuǎn)動步進(jìn)電機(jī)(10)、小型步進(jìn)電機(jī)(11)和觸摸液晶彩屏(13)供電。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高精度數(shù)字V棱鏡折射儀的光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:所述信息感應(yīng)傳感器(9)為PSD位置傳感器或線陣CCD。
3.如權(quán)利要求1所述的一種高精度數(shù)字V棱鏡折射儀的光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:所述狹縫(3)是玻璃狹縫。
4.如權(quán)利要求1所述的一種高精度數(shù)字V棱鏡折射儀的光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:所述角度轉(zhuǎn)動步進(jìn)電機(jī)(10)為高精度角度編碼器步進(jìn)電機(jī)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種高精度數(shù)字V棱鏡折射儀的光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:所述干涉濾光片部件(5)包括至少8片干涉濾光片，濾光片裝在安裝轉(zhuǎn)盤上，實(shí)現(xiàn)不同波長濾光片的選擇。
【文檔編號】G01N21/41GK203772739SQ201420159773
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月2日
【發(fā)明者】孫流星 申請人:上海儀電物理光學(xué)儀器有限公司