[实用新型]一种液体折射率原位测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种液体折射率原位测量装置，属于液体折射率测量技术领域。

背景技术

折射率是一种很重要的光学参数，借助折射率能了解液体的纯度、浓度以及色散等性质，同时其他的一些参量(如热光系数)也与折射率密切相关，在化学化工、生物医学、食品卫生、环境监测等领域中有广泛的应用。

液体折射率测量的方法较多，但目前一般采用阿贝折光仪和V棱镜折光仪等仪器测量，它们的原理分别是测量全反射时的临界角和光线出射后的偏折角来计算折射率的大小，比如孙流星的《一种阿贝折射仪及光路实现方法》以及《一种高精度数字V棱镜折射仪的光学系统》中就公开了两种测量方法。这两种方法测量时，液体样品都需要和已知折射率的配合棱镜接触，并且测量的液体折射率范围有限，校准繁琐，价格昂贵。而且，现有的液体折射率测量装置一般体积较大，结构复杂，加工和装配繁琐，且不能实现原位测量和实时在线测量。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种液体折射率原位测量装置，用以解决传统的液体折射率测量装置结构复杂和难以实现原位在线测量的问题。

为实现上述目的，本实用新型的方案包括以下技术方案。

方案一：本方案提供一种液体折射率原位测量装置，包括测量探头和测量模块，所述测量探头输出连接所述测量模块，所述测量探头包括光电测量部分，所述光电测量部分由间隔设置的光信号发射模块以及用于接收所述光信号发射模块发出的光信号的光信号接收模块构成，所述光信号发射模块的光信号发射面以及光信号接收模块的光信号接收面均是球形面。

方案二：在方案一的基础上，所述光信号发射模块为半球形封装的LED发光二极管，所述光信号接收模块为半球形封装的PIN光电二极管。

方案三：在方案一或者方案二的基础上，所述测量探头包括一个腔体，所述腔体具有供液体流入以进行测量的测量空间，所述光信号发射模块和光信号接收模块安装在所述腔体内，与所述测量空间形成测量室，进入测量室中的液体填充于所述光信号发射模块的光信号发射面以及光信号接收模块的光信号接收面之间。

方案四：在方案三的基础上，所述腔体设置有用于使液体流入的下端口以及用于排出腔体内空气以平衡气压的上端口，所述上端口和下端口分别位于所述腔体的上下两端。

方案五：在方案四的基础上，所述下端口上装有过滤网，用于过滤进入腔体的液体。

方案六：在方案三的基础上，所述腔体的腔壁由中空的内外两层管壁构成，所述光信号发射模块以及光信号接收模块的电信号传输线路均从所述腔壁的中空空间引出。

方案七：在方案二的基础上，所述测量模块包括CPU处理单元、A/D转换单元、D/A转换单元、PIN测量单元和LED驱动单元，所述CPU处理单元的数字输出端口与D/A转换单元的数字输入端口连接，所述D/A转换单元的模拟量输出端口通过LED驱动单元连接所述LED发光二极管，所述CPU处理单元的数字输入端口连接所述A/D转换单元的数字输出端口，所述A/D转换单元的模拟量输入端口通过PIN测量单元连接所述PIN光电二极管。

方案八：在方案一的基础上，所述测量探头与所述测量模块通过插头与插座机构可拆卸连接。

方案九：在方案一的基础上，所述测量模块还连接有无线通讯模块，用于与外界通讯。

本实用新型提供的液体折射率原位测量装置包括测量探头和测量模块，测量探头包括间隔设置的光信号发射模块和接收模块，将光信号发射模块和接收模块置于被测液体中，光信号发射模块发出的光信号穿过被测液体后，被光信号接收模块接收，以进行测量。并且，光信号发射模块的光信号发射面为球形面，光信号接收模块的光信号接收面也是球形面，利用与球形相关的几何光学原理以及通过液体之后光信号的折射变化，光信号接收模块输出的电信号随液体的折射率而变化，所以，该测量装置不但能够较为准确地测量得到液体折射率，而且，测量方式较为简单，计算过程不复杂，操作简单，安装和调试难度低，并且，该测量装置组成部分较少，结构简单，体积较小，便于携带，投入成本较低，适合推广应用。另外，该测量装置能够实现原位在线测量，数据分析速度快。

附图说明

图1是液体折射率原位测量装置的组成结构示意图；

图2是液体折射率原位测量装置的电路连接结构示意图；

图3是测量探头的结构示意图。

具体实施方式