[实用新型]用于液体折射率测量的工作面聚光的集成化的探头结构

说明书

本实用新型公开了用于液体折射率测量的工作面聚光的集成化的探头结构，用于折射入射光束，包括采用一体成型结构的探头本体（U5），探头本体（U5）包括能够使光束进入形成出射光束的进光面（S1），将进光面（S1）的出射光束进行反射的第一反射面（S2），将第一反射面（S2）反射的光束汇聚在一起且能够进行透射光和/或发射光的工作面（S3），将工作面（S3）反射的光束进行反射的第二反射面（S4），将第二反射面（S4）反射的光束出射出去的出射面（S5）；能够使得光束在工作面上聚集，使得有效区域很小，近似一点，从而使得整个探头的体积能够被设计得更小。

技术领域

本实用新型涉及测量技术领域，具体的说，是用于液体折射率测量的工作面聚光的集成化的探头结构。

背景技术

现有技术中，折射率是液体的重要光学参数之一，借助折射率能了解液体的光学性能、纯度、浓度以及色散等性质，其他的一些参数(如温度)也与折射率密切相关。因此，液体折射率的测量在化工、医药、食品、石油等等领域中都有重要的意义。特别是随着生活水平的提高和健康意识的增强，人们对食品安全和食品质量的要求也来越高。液体折射率测量仪可以测量液体食品折射率，在大数据的支撑下，可以比对出液体食品的浓度，进而得知其含糖量，含酸量，脂肪含量等，对人们特别是亚健康人群的进食起到指导作用。针对特殊贵重易仿冒的液体饮料，如名酒等，还可以起到鉴别作用。在健康保健行业中，可以用于人类排泄物的浓度测量，监控健康指数。

全反射临界角成像法是一种常用的液体折射率的测量方法，是根据全反射原理，通过测量处于临界角光线的出射角，计算出待测量液体的折射率。如图 1所示，一种典型的全反射临界角测量系统包括光源U1、棱镜U3、图像传感器U2，工作时，从光源U1发出的光束穿过棱镜U3到达被测液体X和棱镜 U3的界面，在该界面分离成折射光和反射光，其中，反射光被图像传感器U2 接收，生成如图中所示的明暗图像。在该明暗图像中，明的部分对应在被测液体X和棱镜U3的界面发生全反射的光线，暗的部分对应未发生全反射的光线，明暗分界线则对应发生全反射的临界角。由于被测溶液的折射率变化会导致发生全反射临界角的变化，因此通过测量该明暗分界线的位置，就可以求出全反射临界角，从而求出被测液体的折射率。

但是，传统的光学折射计体积大且操作繁琐，而数字折射计虽然可以一键测量，但是其成本高，体积还未到便携式程度。这两种都不容易在普通人群中推广。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供用于液体折射率测量的工作面聚光的集成化的探头结构，能够使得光束在工作面上聚集，使得有效区域很小，近似一点，从而使得整个探头的体积能够被设计得更小。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种用于液体折射率测量的工作面聚光的集成化探头，用于折射入射光束，包括采用一体成型结构的探头本体，探头本体包括：

能够摄入(LED)光束并形成出射光束的进光面

将进光面出射的光束进行反射的第一反射面，

将第一反射面反射的光束汇聚在一起成一个点的工作面，且工作面接触被测液体时，汇集在该点的不同角度的光将发生透射和/或全反射，

将工作面全反射的光束再次进行反射的第二反射面，

将第二反射面反射的光束整形后出射到探头本体以外的出射面。

进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述工作面在进行光束的汇聚时，汇聚在工作面中心部位。

进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述工作面中心部位汇聚光束的大小为0～1mm。

进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：第二反射面的反射光束与进光面的出射光束的光轴平行。