[实用新型]旋光仪数字化读数装置

说明书

技术领域

本实用新型属于大学物理实验仪器领域，涉及到旋光仪数字化读数装置。

背景技术

旋光仪是测定物质旋光度的仪器。偏振光通过某种物质后，其振动面将以光的传播方向为轴线转过一定的角度，这种现象叫做旋光现象。旋转的角度称为旋光度。通过对样品旋光度的测量，可以分析确定物质的浓度、含量及纯度等。目前国内大部分高校采用的都是传统的旋光度实验仪，读数装置为传统的机械式刻度盘，多年的教学实践证明，传统的机械式刻度盘存在以下的主要缺点：（1）在实验中为了减小环境光源对实验的影响，实验要求操作人员在较暗的环境中进行试验，这样对刻度盘角度数值的读取就有了一定的困难；（2）由于目前高校近视的学生比较多，而传统的机械式刻度盘的游标读数间隔非常小，这样读取望远镜偏转角对这部分同学来说也有一定的困难，而且对生产厂商来说刻线的加工也存在一定的难度；（3）学生在读数的过程中，要求通过放大镜观察读取刻度盘读数，反复操作很容易产生视疲劳而对角度读取错误；（4）有的时候一部分学生把XX度XX分误读成XX点XX度从而产生读数错误；（5）测量某些光线偏转角时，由于刻度盘“过零”问题，即游标旋过零刻度线后数值由小变大带来的计算问题。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术的缺陷，提供了一种旋光仪数字化读数装置，其检测精度高，操作简单，减少操作中的人为误差、彻底解决了刻度盘“过零”问题。

一种旋光仪数字化读数装置，包括读数盘、度盘和度盘调节手轮；度盘安装在读数盘内，度盘调节手轮带动度盘转动，其特征在于：该旋光仪数字化读数装置还包括数字式容栅传感器，数字式容栅传感器呈“L”型，“L”型长边紧固在读数盘的平面上，“L”型短边内侧为圆弧面，靠在度盘的外圆上；数字式容栅传感器包括动栅、定栅和显示器；定栅安装在数字式容栅传感器的短边圆弧面上，定栅栅面朝向度盘的外圆面；动栅安装在度盘的外圆上，动栅栅面朝向定栅；显示器安装在数字式容栅传感器的长边上。

本实用新型的优点在于：检测精度高，操作简单，通过容栅位移传感器获得转动角的弧长，进而精确方便的读取实验角度数据，减少学生操作中的人为误差，彻底解决了刻度盘“过零”问题，提高数据处理精度。在教学过程中，可以根据实验要求实时地更改实验内容，简单，方便。

附图说明

图1旋光仪整体结构图；

图2旋光仪数字化读数装置示意图；

图3数字式容栅传感器示意图。

图中，1底座、2目镜、3数字式容栅传感器、4读数盘、5度盘调节手轮、6度盘。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，在旋光仪的底座1上装置了旋光筒和读数盘4，读数盘4中装置了数字式容栅传感器3来测量实验中光线的偏转角。其中，度盘6安装在读数盘4内，度盘调节手轮5带动度盘6转动，数字式容栅传感器3呈“L”型，“L”型长边紧固在读数盘4的平面上，“L”型短边内侧为圆弧面，靠在度盘6的外圆上；数字式容栅传感器3包括动栅、定栅和显示屏；定栅安装在数字式容栅传感器3的短边圆弧面上，定栅栅面朝向度盘6的外圆面；动栅安装在度盘6的外圆上，动栅栅面朝向定栅；显示器安装在数字式容栅传感器3的长边上。容栅位移传感器是基于变面积工作原理的电容传感器，其电极的排列如同栅状，相当于多个变面积型电容传感器的并联。当测量偏振光偏转角时，操作人员转动度盘调节手轮5带动度盘6一起转动，这样动栅相对于定栅做同轴相对移动，容栅位移传感器将度盘6的外沿弧长机械位移量转变为电容值的变化，通过电路转化得到电信号的相应变化量，通过数字式容栅传感器3内部的中央处理器处理，得到度盘6的外沿弧长机械位移量I。由弧长公式：

I＝nπR/180n=180πRI]]>

将计算得光线偏转角n显示在数字式容栅传感器3的显示屏上以便操作者读数。测量时，转动度盘调节手轮5，当目镜中观测到视场的三分界限消失时，按下数字式容栅传感器3的置零按键，旋光管内装入待测液体后，再转动度盘调节手轮5，当目镜中观测到视场的三分界限再一次消失后，读出两个数字式容栅传感器3上所显示的角度值，取其平均，可以消除偏心误差。