[发明专利]常温下液体折射率光电机械检测仪及其使用方法

说明书

技术领域：

    本发明涉及一种常温下液体折射率光电机械检测仪及其使用方法，属于光学检测领域。 

背景技术：

随着科学的发展，社会的进步，越来越多的液体材料应用在光学领域，在研究各种液体材料的官学性质中，折射率是其中重要的草书，目前采用的方法主要有目视法与数字式法。其中目视法在测量中误差较大，不易控制，往往容易受到人为因素的影响，在粗略中使用较多，但是，由于测量精度较低，不能满足在高精度中的测量要求；数字式法主要有CCD光电耦合器件等些光电器件组成，虽然检测精确准度高，但其光电器件成本高，体积大，操作复杂，不能满足实际教育教学和科研的需要。

发明内容：

本发明提出一种常温下液体折射率光电机械检测仪及其使用方法，采用高能半导体激光器作为工作光源，利用光学定位的方法，检测常温下液体折射率，测量结果精确度高，操作简便，体积小，便于携带安装。

本发明专利所解决的方案：检测仪由电源1，半导体激光器2，法线杆3，样品池4，角度刻度盘                                                5，水平支架6，水平支架7，水平支架8，角度刻度盘9，PSD光电敏感位置探测器10，底座11和竖直支架12组成；底座11通过竖直支架12和三个水平支架连接，水平支架5，水平支架6，水平支架7从高到低依次固定，水平支架5连接角度刻度盘4，水平支架8连接角度刻度盘9，法线杆3分别与两个角度刻度盘连接，法线杆3上端和角度刻度盘5的0度重合，法线杆3下端与角度刻度盘9的0度重合，法线杆3与两个角度刻度盘共面，半导体激光器2一端固定在角度刻度盘5的0角度顶点处，半导体激光器2和角度刻度盘5一同转动，水平支架7和样品池4连接，样品池4的法线刻度线与法线杆3重合，PSD光电敏感位置探测器10一端与其下方的角度刻度盘连接，形成一个连动小杆，其转动角度平行于折射光线，另一端与其样品池4底部连接，可在样品池4底部左右滑动；PSD光电敏感位置探测器10与半导体激光器2分别和电源1相接。

所述的角度刻度盘5和角度刻度盘9上标有四分之一圆0~90度的刻度，游标盘分度值为 “分”单位级，表面防腐蚀的金属处理；所述的样品池4为长方体透明容器，内表面经过液体防腐蚀处理，容器底部采用超薄材料，样品池外表面有刻度线、对侧有法线标刻线；所述的PSD光电位置探测器10与容器底部尺寸相同。

所述的电源1，半导体激光器2，法线杆3，样品池4，角度刻度盘5，水平支架6，水平支架7，水平支架8，角度刻度盘9，PSD光电敏感位置探测器10，底座11和竖直支架12为市售的普通元件。

所述的常温下液体折射率光电机械检测仪的使用可以按照以下步骤进行操作：

第一步：完成各个元件的组装和固定；

第二步：在样品池中倒入得测的液体，开启电源1开关，半导体激光器2开始工作；

第三步：根据测量者适宜的激光器2的偏转角度，手动转动半导体激光器2所在角度刻度盘的适宜角度，然后固定，半导体激光器2打出的激光与法线面所夹的为入射角，记下角度；

第四步：激光射到与法线杆3所在的法线面相交的液体表面上，发生折射，根据样品池4底部连接的PSD光电敏感位置探测器10，手动调节寻找仪器连接的信号处理器的最强信号；

第五步：在PSD光电敏感位置探测器10移动时，角度刻度盘9也随着PSD光电敏感位置探测器10一起转动，固定后角度刻度盘9的主刻度线始终平行与折射光线，找到最强的信号后锁定PSD片，同时，锁定角度刻度盘指针，法线面与半导体激光器2折射到被测液体中的激光所夹的角为折射角，读出角度；

第六步：根据折射率公式n=进行计算，通过计算机或高级科学计算器，确定得测的液体折射率；

第七步：多次测量取折射率的平均值，减少误差，提高精度。

本发明的有益效果：采用高能半导体激光器作为工作光源，光束聚集，散失能量小，更好的采集光信号，入射光束到液体扩散小；PSD光电位置敏感器件定位准确，测量结果精确度高，操作简便，体积小，便于携带安装，适用于教学实验或常温下样本的检测。

附图说明：

图1:本发明的结构示意图；

图中：1-电源、2-半导体激光器、3-法线杆、4-样品池、5-角度刻度盘I、6-水平支架，7-水平支架，8-水平支架、9-角度刻度盘II、10-PSD光电敏感探测器、11-底座、12-竖直支架。