專利名稱：半自動v棱鏡折射儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種光學(xué)儀器，特別是涉及一種半自動V棱鏡折射儀。
本實用新型解決技術(shù)問題的技術(shù)方案是一種半自動V棱鏡折射儀，沿光路包括光源、聚光鏡、濾光片、矩形光欄分化板、物鏡、玻璃V形凹塊、棱鏡反射鏡、望遠物鏡、分化板、目鏡、照相物鏡、CCD、顯示器，在玻璃V形凹塊一側(cè)有光柵度盤，在光柵度盤下連接了編碼器和計算機。
本實用新型的有益效果是本實用新型采用了V棱鏡折射儀測量物體折射率的原理，盡量保留了原V棱鏡折射儀成熟的光路設(shè)計，用光柵度盤取代了原來的光學(xué)度盤，通過CCD成像技術(shù)把瞄準像放大呈現(xiàn)在顯示屏上，使瞄準容易、準確、快速，在不提高被測樣品加工要求的條件下，有效地提高了測試精度、測試速度和測試范圍。
圖2是半自動V棱鏡折射儀的示意圖。
圖中構(gòu)件名稱及序號如下光源1、聚光鏡2、濾光片3、矩形光欄分化板4、物鏡5、玻璃V形凹塊6、被測樣品7、棱鏡反射鏡8、望遠物鏡9、分化板10、目鏡11、光學(xué)度盤12、測微目鏡13、照相物鏡14、CCD 15、顯示器或監(jiān)視器16、光柵度盤17、編碼器18、計算機19、打印機20。
現(xiàn)在廣泛使用的V棱鏡折射率測試儀的示意圖如

圖1所示，光線由光源1經(jīng)聚光鏡2通過濾光片3會聚到矩形光欄分化板4上，矩形光欄分化板4上的矩形光欄中央有一條微米級的細刻線位于物鏡5的焦平面上，矩形光欄分化板4和物鏡5組成平行光管系統(tǒng)，矩形光欄分化板4上的細刻線經(jīng)物鏡5成像并通過玻璃V形凹塊6、被測樣品7發(fā)生偏折后，再通過棱鏡反射鏡8、望遠物鏡9后，細刻線成像在分化板10上。分化板10上刻有兩條平行的細刻線，棱鏡反射鏡8、望遠物鏡9、分化板10、目鏡11組成望遠系統(tǒng)與光學(xué)度盤12聯(lián)動，光學(xué)度盤12安裝在玻璃V形凹塊一側(cè)，望遠系統(tǒng)光軸與度盤12的轉(zhuǎn)軸平行，并可以以光學(xué)度盤12的轉(zhuǎn)軸為中心隨光學(xué)度盤12一起轉(zhuǎn)動。當(dāng)被測樣品7的折射率與玻璃V形凹塊6一致時，光線經(jīng)過玻璃V形凹塊6、被測樣品7時不發(fā)生偏折，此時人眼通過目鏡11觀察到矩形光欄分化板4上的細刻線位于分化板10上的雙刻線中央，人眼通過測微目鏡13讀出光學(xué)度盤12的讀數(shù)為零，當(dāng)被測樣品與玻璃V形凹塊折射率不一致時轉(zhuǎn)動平行光管，通過目鏡11觀察使細刻線被雙刻線相夾，從測微目鏡13讀出光學(xué)度盤12的角度值，根據(jù)下式計算出被測樣品的折射率值n2=n02±sinθn02-sin2θ]]>其中n為被測樣品折射率值，θ為光學(xué)度盤的角度值，n0為玻璃V形凹塊折射率值。
本實用新型的示意圖如圖2所示，沿光路有光源1、聚光鏡2、濾光片3、矩形光欄分化板4、物鏡5、玻璃V形凹塊6、被測樣品7、棱鏡反射鏡8、望遠物鏡9、分化板10、目鏡11、照相物鏡14、CCD 15、顯示器或監(jiān)視器16，在玻璃V形凹塊一側(cè)安裝光柵度盤17，由編碼器18、計算機19、打印機20實現(xiàn)測試數(shù)據(jù)實時采集、處理、顯示、打印。本實用新型將光學(xué)度盤改用光柵度盤17，并由編碼器18和計算機19直接采讀角度值，自動計算處理。本實用新型還通過照相物鏡14把矩形光欄分化板4上的細刻線和分化板10上的雙刻線充分放大，提高對準靈敏度，并利用CCD15有比人眼高得多的感光度的優(yōu)點，把對準像傳送到顯示器或監(jiān)視器16上用人眼對準。
適當(dāng)增大由望遠物鏡9、分化板10、目鏡11所組成的望遠系統(tǒng)的放大倍率，例如放大率增加到10倍，將CCD15前的照相物鏡14的焦距大于8mm，例如為16mm，使對準像得到滿足要求的充分放大，適當(dāng)加長望遠系統(tǒng)與光柵度盤17連接的臂長，使望遠系統(tǒng)繞光柵度盤17的轉(zhuǎn)軸所形成的弧長增大，例如臂長由80mm增加到160mm，以長一倍的弧度量同一角度，對準靈敏度又成倍提高。當(dāng)CCD15把對準像傳送到顯示屏上，由于對準像放大四倍以上、對準靈敏度又提高了一倍，所以通過手動調(diào)節(jié)光柵度盤17，在幾秒鐘內(nèi)就能完成對準。光柵度盤17與編碼器18、計算機19聯(lián)機，測試的角度值通過標(biāo)準接口由計算機采集并進行數(shù)據(jù)處理，實時顯示測試數(shù)據(jù)，所以快速對準后能立即得到測試結(jié)果并打印測試報告。CCD15選用光譜范圍寬、靈敏度高的型號，例如CCD選用波長為360nm～1050nm、感光靈敏度為0.1Lux的型號。CCD15比人眼可視范圍大得多，能看到近紅外、近紫外區(qū)域，CCD15還有比人眼高得多的靈敏度，對提高測試精度和擴大測試范圍起到了決定性的因素。光柵度盤17可選用2秒精度的型號。
當(dāng)本實用新型對同一樣品進行d、c、f等譜線的折射率Nd、Nc、Nf分別測量后，計算機會自動計算部分色散和相對色散系數(shù)。
本實用新型經(jīng)過實際操作，測試速度能達到每小時完成200個以上的樣品測試，重復(fù)測試精度達到1.5×10-5。
本實用新型是對V棱鏡折射率測試儀的一種改進，利用V棱鏡折射原理測量物體折射率色散系數(shù)、部分色散和近紅外、近紫外折射率的半自動V棱鏡折射儀。它繼承了傳統(tǒng)V棱鏡折射儀對樣品加工要求簡單，光能損失低和結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點，而又能測試傳統(tǒng)V棱鏡折射儀不能測試的近紅外、近紫外譜線，具有測試精度高、測試速度快、減輕操作人員勞動強度，盡量避免主觀誤差的優(yōu)點。
權(quán)利要求1.一種半自動V棱鏡折射儀，沿光路包括光源、聚光鏡、濾光片、矩形光欄分化板、物鏡、玻璃V形凹塊、棱鏡反射鏡、望遠物鏡、分化板、目鏡，其特征在于沿光路在目鏡后還有照相物鏡、CCD、顯示器，在玻璃V形凹塊一側(cè)有光柵度盤，在所述光柵度盤下連接了編碼器和計算機。
2.按照權(quán)利要求1所述的半自動V棱鏡折射儀，其特征在于所述矩形光欄分化板上有一條微米級的細刻線位于物鏡的焦平面上，分化板上刻有兩條平行的細刻線。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的半自動V棱鏡折射儀，其特征在于所述CCD選用波長為360nm～1050nm、感光靈敏度為0.1 Lux的型號，所述光柵度盤選用2秒精度的型號。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的半自動V棱鏡折射儀，其特征在于所述計算機下連接了打印機。
5.按照權(quán)利要求1所述的半自動V棱鏡折射儀，其特征在于由監(jiān)視器代替所述顯示器。
專利摘要本實用新型提供了一種半自動V棱鏡折射儀，它沿光路包括光源、聚光鏡、濾光片、矩形光欄分化板、物鏡、玻璃V形凹塊、棱鏡反射鏡、望遠物鏡、分劃板、目鏡、照相物鏡、CCD、顯示器，在玻璃V形凹塊一側(cè)有光柵度盤，在光柵度盤下連接了編碼器和計算機。本實用新型利用了用V棱鏡折射原理測量物體折射率的原理，用光柵度盤取代了原來的光學(xué)度盤，通過CCD成像技術(shù)把瞄準像放大呈現(xiàn)在顯示屏上，使瞄準容易、準確、快速，在不提高被測樣品加工要求的條件下，有效的提高了測試精度、測試速度和測試范圍。
文檔編號G01N21/41GK2605569SQ0323352
公開日2004年3月3日 申請日期2003年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月14日
發(fā)明者胡熔, 蔣智強 申請人:成都光明光電信息材料有限公司