一種多波長(zhǎng)阿貝折射儀的光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種多波長(zhǎng)阿貝折射儀的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于：它包括電源(1)、多波長(zhǎng)LED光源(2)、消色差聚光透鏡(3)、高折射率棱鏡(4)、待測(cè)物體安裝臺(tái)(5)、線陣CCD采集系統(tǒng)(6)、ARM控制器(7)和觸摸液晶彩屏(8)；本實(shí)用新型提供的多波長(zhǎng)阿貝折射儀光學(xué)系統(tǒng)能夠自動(dòng)控制波長(zhǎng)切換，實(shí)現(xiàn)無(wú)運(yùn)動(dòng)部件的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換，具有體積小，壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，提高了測(cè)量精度，整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。
【專利說(shuō)明】一種多波長(zhǎng)阿貝折射儀的光學(xué)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光學(xué)測(cè)量?jī)x器領(lǐng)域，具體講就是涉及一種多波長(zhǎng)阿貝折射儀的光學(xué)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]折射率是物質(zhì)的重要物理常數(shù)之一，許多純物質(zhì)都具有一定的折射率，如果其中含有雜質(zhì)則折射率將發(fā)生變化，出現(xiàn)偏差，雜質(zhì)越多，偏差越大。因此，通過(guò)折射率的測(cè)定，可以測(cè)定物質(zhì)的純度。阿貝折射儀(也稱阿貝折光儀)是根據(jù)光的全反射原理設(shè)計(jì)的儀器，它利用全反身臨界角的測(cè)定方法測(cè)定未知物質(zhì)的折光率，可定量地分析溶液中的某些成分，檢驗(yàn)物質(zhì)的純度，是石油工業(yè)、油脂工業(yè)，制藥工業(yè)，造漆工業(yè)、食品工業(yè)、日用化學(xué)工業(yè)，制糖工業(yè)和地質(zhì)勘察等有關(guān)工廠，學(xué)校及研發(fā)單位不可缺少的常用設(shè)備之一。
[0003]如附圖1所示，折射儀的基本原理即為折射定律mpina j = n2sin a 2, n1； n2為交界面兩側(cè)的兩種介質(zhì)之折射率，CI1為入射角，CI2為折射角。若光線從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，入射角小于折射角，改變?nèi)肷浣强梢允拐凵浣沁_(dá)到80°，發(fā)生全反射現(xiàn)象，此時(shí)的入射角稱為臨界角，折射儀測(cè)定折射率就是基于測(cè)定臨界角的原理。
[0004]目前傳統(tǒng)的自動(dòng)阿貝折射儀的光路系統(tǒng)是根據(jù)光在不同介質(zhì)溶液中傳播時(shí)發(fā)生的全反射現(xiàn)象，得到不同折射率溶液形成的明暗分界線，然后用線陣CCD采集圖像，把分界線的位置檢測(cè)出來(lái)，得 到不同介質(zhì)溶液的折射率。其折射率的計(jì)算公式可以由附圖2所示的關(guān)系推導(dǎo)出來(lái)，所示ABCD為一折射棱鏡，其折射率為ni。AB面上面是被測(cè)物體，其折射率為n2，全反射臨界光線在測(cè)量面AB的入射角為a，光線在BC面上的入射角為β，折射角為i，折射棱鏡的上頂角為Φ，由折射定律得:
[0005]n2.sin90° = Ii1.sin a (I)
[0006]Ii1.sin β = sini (2)
[0007]
【權(quán)利要求】
1.一種多波長(zhǎng)阿貝折射儀的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:它包括電源(I)、多波長(zhǎng)LED光源(2)、消色差聚光透鏡(3)、高折射率棱鏡(4)、待測(cè)物體安裝臺(tái)(5)、線陣CCD采集系統(tǒng)(6)、ARM控制器(7)和觸摸液晶彩屏⑶； 所述多波長(zhǎng)LED光源(2)的出射光路上裝有消色差聚光透鏡(3)光線從消色差聚光透鏡(3)射出后經(jīng)高折射率棱鏡(4)折射后在高折射率棱鏡(4)與待測(cè)物體安裝臺(tái)(5)內(nèi)的被測(cè)物體的接觸面發(fā)生全反射，反射圖像射出照射在線陣CCD采集系統(tǒng)(6)敏感面上； 所述多波長(zhǎng)LED光源(2)、線陣CCD采集系統(tǒng)(6)、ARM控制器(7)和觸摸液晶彩屏(8)通過(guò)電源供電； 所述多波長(zhǎng)LED光源(2)受ARM控制器(7)控制按波長(zhǎng)要求依次發(fā)光； 所述線陣CCD采集系統(tǒng)(6)受ARM控制器(7)控制將采集的待測(cè)物體信息輸入到ARM控制器(7)； 所述ARM控制器將(7)輸入的信息通過(guò)觸摸液晶彩屏(8)輸出顯示。
2.如權(quán)利要求1所述的一種多波長(zhǎng)阿貝折射儀的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:所述多波長(zhǎng)LED光源(2)至少包含有能發(fā)射9個(gè)波長(zhǎng)的芯片。
【文檔編號(hào)】G01N21/43GK203772726SQ201420158445
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月2日
【發(fā)明者】孫流星 申請(qǐng)人:上海儀電物理光學(xué)儀器有限公司