一種新型高精度旋光測量裝置制造方法
【專利摘要】一種新型高精度旋光測量裝置，所述的測量裝置利用激光二極管溫度控制器對激光器進(jìn)行恒溫，激光器產(chǎn)生的激光經(jīng)過偏振光產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的線偏振光通過樣品池后，經(jīng)過偏振光分束裝置分成兩束線偏振光，用兩個相同特性的光接收裝置接收，利用數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)獲得兩束光的光強信息，通過計算獲得旋光角度，送液晶顯示模塊顯示。本測量裝置不使用任何機械轉(zhuǎn)動器件，不存在機械磨損，具有體積小、檢測速度快，準(zhǔn)確度高，長期使用重復(fù)性好，可檢測深顏色高濃度液體，可滿足工業(yè)在線測量的需要。
【專利說明】一種新型高精度旋光測量裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種旋光儀，屬于光電探測【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種測量旋光度的測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)平面偏振光通過旋光性化合物后，偏振面就會被旋轉(zhuǎn)一個角度，這個角度與旋光物質(zhì)的旋光特性、偏振光所通過的旋光物質(zhì)光程、旋光物質(zhì)的濃度成正比關(guān)系，這時偏振光就不能全部穿過與起偏鏡棱軸相平行的檢偏鏡。只有檢偏鏡也旋轉(zhuǎn)與之相同的角度后，被旋轉(zhuǎn)了的平面偏振光才能完全通過。觀察檢偏鏡上攜帶的刻度盤所旋轉(zhuǎn)的角度，即為該旋光性物質(zhì)的旋光度。對于具有旋光性的有機物，例如糖溶液、酒石酸、松節(jié)油等數(shù)千種物質(zhì)，都可以通過測旋光度來測定它們的濃度，因此旋光測定在生產(chǎn)可科研中都具有重要的意義。
[0003]現(xiàn)在的旋光儀一般是利用角度補償原理來測定的，此方法首先在沒有放樣品時調(diào)整檢偏器，使它和起偏器正交，即出射光強為0，然后在起偏器和檢偏器中間放入樣品，旋轉(zhuǎn)檢偏器，使出射光再次為零，兩次旋轉(zhuǎn)的角度差即是樣品的旋光度。當(dāng)前的旋轉(zhuǎn)方法一般是采用控制步進(jìn)電機的轉(zhuǎn)動來進(jìn)行，這樣必然存在測出來的角度精度與步進(jìn)電機的細(xì)分角度相關(guān)，重復(fù)性和齒輪的加工精度和耐磨性相關(guān)，并機械轉(zhuǎn)動速度慢，特別對于旋光度大的液體來說花費的時間長，易受光強變化而帶來的測量不準(zhǔn)確。也有學(xué)者提出利用偏振光分束法來測定，但是利用固定波長激光器如氦氖激光器做光源，體積龐大結(jié)構(gòu)復(fù)雜。本實用新型利用溫度控制的二極管激光器作為光源，利用高精度保溫系統(tǒng)來使激光波長穩(wěn)定，從而得到高精度的旋光測量值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于提供一種能避免機械轉(zhuǎn)動帶來的旋光測量精度不高，重復(fù)性差，氦氖激光器等帶來的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大等缺點，可以快速、高精度準(zhǔn)確測量旋光的一種旋光測量裝置。
[0005]本實用新型所采用的技術(shù)方案是:.[0006]本實用新型的旋光角度測量裝置包括包括激光二極管，激光二極管溫度控制器，偏振光產(chǎn)生裝置，樣品池，偏振光分束裝置、光接收裝置、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)、液晶顯示模塊。所述的溫度控制裝置利用電制冷模塊對激光二極管的溫度進(jìn)行控制，激光二極管產(chǎn)生的光束經(jīng)所述的的偏振光產(chǎn)生裝置獲得一束偏振光，偏正光經(jīng)過樣品池后，經(jīng)所述的偏振光分束裝置形成兩束偏振光，這兩束偏振光分別被所述的光接收裝置分別接收，然后通過所述數(shù)據(jù)采集裝置獲得兩束光的強度信息，利用單片機系統(tǒng)通過計算后得出旋光值利用所述的液晶顯示模塊顯示.[0007]所述的激光二極管溫度控制器包括TEC半導(dǎo)體制冷塊、控溫電路和單片機系統(tǒng)；
[0008]所述的偏振光產(chǎn)生裝置包括線偏振片和光整形器；[0009]所述的光接收裝置包括兩個特性相同的高精度光探測器；
[0010]所述數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)包括光電轉(zhuǎn)換電路、A/D采集電路和單片機以及數(shù)據(jù)處理軟件.[0011]其特征在于包含步驟如下:
[0012](I)利用激光二極管溫度控制器使激光管的溫度穩(wěn)定，以獲得頻率穩(wěn)定的激光；
[0013](2)利用激光二極管產(chǎn)生激光，激光經(jīng)過線偏振系統(tǒng)后形成一束線偏振光；
[0014]( 3 )線偏振光通過樣品池中待測液體后，液體的旋光特性會使(2 )形成的偏振光偏轉(zhuǎn)一定的角度；
[0015](4)通過待測液體后的偏振光入射到偏振光分束裝置后形成兩束振動方向相互垂直的偏振光；
[0016](5)利用2個特性相同的高精度的光探測器接收兩束線偏振光，并通過A/D采集電路獲得兩束光的強度信息；
[0017](6)單片機系統(tǒng)把兩束光的強度信息進(jìn)行計算獲得旋光角度信息，并通過液晶顯示器件顯示。
[0018]本實用新型的有益效果是:
[0019]1、利用激光二極管溫度控制器來恒溫激光二極管，使得波長穩(wěn)定，從而可以獲得高精度的旋光測量值。
[0020]2、利用激光二極管作為偏振光源，使得激光光源體積大大減小，易使裝置小型化，和降低成本；易獲得不同波長的激光，以適應(yīng)不同的測量需要；可以低成本的獲得較高功率的光源，對于濃度高或顏色深的液體樣品來說更易透過，傳統(tǒng)旋光儀不能檢測的也可以輕易檢測。
[0021]3、避免了傳統(tǒng)旋光儀機械轉(zhuǎn)動帶來的速度慢、準(zhǔn)確度和重現(xiàn)度差的問題，速度快，準(zhǔn)確度和重現(xiàn)性更好，可以應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)種的旋光角度的在線快速檢測。
[0022]4、利用2個特性相同的光電探測器，避免了光源波動的影響，探測結(jié)果更加精確。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]本實用新型的旋光角度測量裝置包括包括激光二極管溫度控制器(1)，激光二極管(2)，偏振光產(chǎn)生裝置(3)，樣品池(4)，偏振光分束裝置(5)、光接收裝置(6、7)、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)(8)、液晶顯示模塊(9)。系統(tǒng)按照圖1所示搭建，搭建過程注意光路的準(zhǔn)直。
[0025]本實用新型對旋光角度的測量具體過程如下:
[0026]激光二極管溫度控制器(I)對激光器(2)進(jìn)行恒溫，激光器(2)產(chǎn)生的激光經(jīng)過偏振光產(chǎn)生裝置(3)產(chǎn)生的線偏振光通過樣品池(4)后，經(jīng)過偏振光分束裝置(5)分成兩束線偏振光，用兩個相同特性的光接收裝置(6、7)接收，利用數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)(8)獲得兩束光的光強信息，通過計算獲得旋光角度，送液晶顯示模塊(9)顯示。
[0027]上述【具體實施方式】不以任何形式限制本實用新型的技術(shù)方案，凡是采用同等替換或等效變換的方式獲得的技術(shù)方案均落在本實用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種新型高精度旋光測量裝置.所述的旋光角度測量裝置包括包括激光二極管，激光二極管的溫度控制器，偏振光產(chǎn)生裝置，樣品池，偏振光分束裝置、光接收裝置、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)、液晶顯示模塊，所述的溫度控制裝置利用電制冷模塊對激光二極管的溫度進(jìn)行控制，激光二極管產(chǎn)生的光束經(jīng)所述的的偏振光產(chǎn)生裝置獲得一束偏振光，偏正光經(jīng)過樣品池后，經(jīng)所述的偏振光分束裝置形成兩束偏振光，這兩束偏振光分別被所述的兩個硅光電池分別接受，然后通過所述數(shù)據(jù)采集裝置獲得兩束光的強度信息，傳輸給所述的數(shù)據(jù)處理單元單片機系統(tǒng)通過計算后得出旋光值利用所述的液晶顯示模塊顯示.所述的激光二極管溫度控制器包括TEC半導(dǎo)體制冷塊、控溫電路和單片機系統(tǒng)； 所述的偏振光產(chǎn)生裝置包括線偏振片和光整形器； 所述的光接收裝置包括兩個相同高精度的光探測器； 所述數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)包括光電轉(zhuǎn)換電路、A/D采集電路和單片機以及數(shù)據(jù)處理軟件.其特征在于包含步驟如下: (1)利用激光二極管溫度控制器使激光管的溫度穩(wěn)定，以獲得頻率穩(wěn)定的激光； (2)利用激光二極管產(chǎn)生激光，激光經(jīng)過線偏振系統(tǒng)后形成一束線偏振光； (3)線偏振光通過樣品池中待測液體后，液體的旋光特性會使(2)形成的偏振光偏轉(zhuǎn)一定的角度； (4)通過待測液體后的偏振光入射到偏振光分束裝置后形成兩束振動方向相互垂直的偏振光； (5)利用2個特性相同的高精度的光探測器接收兩束線偏振光，并通過A/D采集電路獲得兩束光的強度信息； (6)單片機系統(tǒng)把兩束光的強度信息進(jìn)行計算獲得旋光角度信息，并通過液晶顯示器件顯示。
2.根據(jù)權(quán)利I所述的高精度旋光測量裝置，其特征還在于激光而激光溫度控制器。
3.根據(jù)權(quán)利I所述的高精度旋光測量裝置，其特征還在于激光器為二極管激光器。
【文檔編號】G01N21/21GK203551460SQ201320766753
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】姚輝璐 申請人:姚輝璐