[发明专利]一种棱镜折射率的测量方法及测量系统

说明书

本发明公开了一种棱镜折射率测量系统，包括光源、测量机构和准直件，测量机构包括壳体、陀螺仪传感器、时钟模块、中央处理模块和显示模块；陀螺仪传感器、时钟模块、中央处理模块均设置于壳体内部，外壳设置有测量壁；陀螺仪传感器、时钟模块、显示模块与中央处理模块电连接，取代了分光计对棱镜折射角和最小偏向角的繁琐测量，而且省去了人工计算的过程，测量过程简单快捷；本发明公开了一种棱镜折射率测量方法，利用陀螺仪和中央处理模块计算出棱镜折射角和最小偏向角，并利用中央处理模块计算出折射率，从而便捷的实现了棱镜相关角度测量和折射率的计算。

技术领域

本发明涉及棱镜玻璃折射率测量技术领域，尤其涉及一种棱镜折射率的测量方法及测量系统。

背景技术

目前，棱镜的折射率采用分光计进行测量。分光计是一个测量角度的装置，主要由四部分组成，平行光管、望远镜、载物台和读数装置。利用分光计测量棱镜折射率时，必须经过“望远镜调焦到无穷远；调望远镜的光轴与分光计中心轴垂直；调载物台法线平行于分光计中心轴；调平行光管出射平行光；调平行光管的光轴与分光计中心轴垂直”等复杂的调节后,才能进行棱镜棱角和最小偏向角的相关测量，在测量过程中根据分光计游标数据得到棱镜棱角及最小偏向角，最后，手动计算出棱镜玻璃折射率。因此，用分光计测量棱镜折射率不仅调节非常繁琐复杂，且需要人工读数及计算，棱镜玻璃折射率的测量过程耗时长。本发明企图找到一种简单快捷实用的测量方法。

发明内容

本发明的目的是利用现代信息技术提供一种棱镜折射率的测量方法及测量系统，取代了分光计对棱镜折射角和最小偏向角的测量，并由系统自动计算出棱镜折射率，省去了人工记数和计算的过程，测量方法简单快捷。

本发明采用的技术方案为：

一种棱镜折射率的测量方法，包括以下步骤：

S1、测量机构初始化；测量机构包括外壳、用于采集测量机构旋转信号的陀螺仪传感器、时钟模块和中央处理模块；所述的外壳设置有用于贴合棱镜的测量壁；

S2、利用测量机构获取待测量棱镜的棱镜折射角的大小A；

将测量壁贴合棱镜折射角的第一折射边，使测量机构角度初始化，固定棱镜不动，再将测量壁贴合棱镜的第二折射边，中央处理模块根据测量壁移动过程中陀螺仪传感器采集的角速度信号、时钟模块的旋转时间信号，解算出棱镜折射角的大小A；

S3、用测量机构获取光线通过棱镜折射角的第一折射边和第二折射边后的最小偏向角的大小δ_min；

S3.1：将外壳与准直件固定连接；所述的准直件设置有准直狭缝；

S3.2：使入射光线入射到棱镜折射角的第一折射边，入射光线经棱镜两次折射，出射光线从待测量棱镜折射角的第二折射边射出；

S3.3：保持入射光线方向不变，旋转棱镜，以改变入射光线的入射角，直至找到最小偏向角的出射光线时，固定棱镜不动，让此时的出射光线平行穿过准直狭缝，并使测量机构角度初始化；

S3.3：移去棱镜，在水平面内移动测量机构，使入射光线平行穿过准直狭缝；

S3.4：中央处理模块根据手机移动过程中，根据陀螺仪传感器采集的角速度信号、时钟模块的旋转时间信号，解算出最小偏向角的大小δ_min；

S4、中央处理模块根据公式(1)解算出棱镜折射率n；

所述的测量机构采用手机，所述的中央处理模块包括数据获取模块和数据处理模块；

所述的数据获取模块用于调用手机内部的时钟模块和陀螺仪传感器的信号；所述的数据处理模块用于根据时钟模块和陀螺仪传感器的信号，解算测量机构移动过程中的输出旋转角度；