本發(fā)明涉及一種折射率測試儀,具體涉及一種免維護在線折光儀。
背景技術(shù):
折光儀,又稱折射儀,是利用光線測試液體濃度的儀器,用來測定折射率、雙折率、光性,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,物質(zhì)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。
由于折射儀中的光學元件主要包括光源、透鏡、高折射率棱鏡(尖晶石,藍寶石,釓鎵榴石GGG,釔鋁石榴石YAG等)及CCD驅(qū)動電路板等;通常的工藝過程中,折光儀安裝的管道或者罐體都會存在一定程度的震動以及溫度壓力的突變,很容易造成光學部件發(fā)生相對位移;而如果上述任一光學元件發(fā)生了相對位移,都會導致最后CCD接收到的光發(fā)生變化,從而導致測量值發(fā)生變化,而這是普通在線折光儀需要定期校準的原因之一。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠避免光學元件發(fā)生相對位移的光學核心模塊。
本發(fā)明一方面提供一種光學核心模塊包括:模塊支架以及緊固安裝于所述模塊支架上的光源、光纖導光管、第一鏡頭、棱鏡、第二鏡頭和CCD驅(qū)動電路板;
當所述光源發(fā)射光線時,所述光線能夠依次經(jīng)過所述光纖導光管、所述第一鏡頭、所述棱鏡、所述第二鏡頭后到達所述CCD驅(qū)動電路板。
優(yōu)選地,所述棱鏡為藍寶石材質(zhì)。
優(yōu)選地,還包括:控制器;
所述控制器與所述CCD驅(qū)動電路板相連,用于獲取所述CCD驅(qū)動電路板檢測到的光強度;
所述控制器與所述光源相連,依據(jù)所述光強度,用于對光源供電電流進行實時調(diào)整。
本發(fā)明所提供的光學核心模塊由于將光源、光纖導光管、第一鏡頭、棱鏡、第二鏡頭和CCD驅(qū)動電路板緊固安裝于模塊支架上,因此即使在震動或者溫度壓力突變的環(huán)境下,依然能夠避免上述安裝于模塊支架內(nèi)的光學元件發(fā)生相對位移,從而保證了光源發(fā)出的光線傳播路徑不發(fā)生變化,從而避免了因光學元件之間發(fā)生相對位移導致的在線折光儀的定期校準。
本發(fā)明同時要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠避免光學元件發(fā)生相對位移的免維護在線折光儀。
本發(fā)明另一方面提供一種免維護在線折光儀,包括所述的光學核心模塊、觸液外殼和后部外殼;
所述觸液外殼、所述隔熱墊和所述后部外殼首尾相連,共同圍合成容置腔;
所述模塊支架嵌置于所述容置腔內(nèi)。
優(yōu)選地,所述觸液外殼和所述后部外殼的連接處設(shè)置有隔熱墊。
優(yōu)選地,所述后部外殼的外表面具有散熱凹槽。
優(yōu)選地,所述散熱凹槽的數(shù)量為多個,且多個所述散熱凹槽沿所述后部外殼的高度方向設(shè)置。
優(yōu)選地,任意兩個相鄰的散熱凹槽的間距為2.5mm;所述散熱凹槽的寬度為5mm,深度為2.5mm。
優(yōu)選地,還包括散熱后蓋;所述散熱后蓋設(shè)置于所述后部外殼遠離所述觸液外殼的一端;所述散熱后蓋中設(shè)置有冷卻管,所述冷卻管能夠持續(xù)通入低溫流體。
優(yōu)選地,所述冷卻管呈螺旋狀。
本發(fā)明所提供的免維護在線折光儀,由于其包含的光學核心模塊中的各光學元件緊固安裝于模塊支架上,因此即使在震動或者溫度壓力突變的環(huán)境下,依然能夠避免上述安裝于模塊支架內(nèi)的光學元件發(fā)生相對位移,從而保證了光源發(fā)出的光線傳播路徑不發(fā)生變化,從而避免了因光學元件之間發(fā)生相對位移導致的在線折光儀的定期校準。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。在所有附圖中,類似的元件或部分一般由類似的附圖標記標識。附圖中,各元件或部分并不一定按照實際的比例繪制。
圖1為本發(fā)明一種光學核心模塊的剖視圖;
圖2為本發(fā)明一種免維護在線折光儀的剖視圖。
附圖標記:
1-光學核心模塊
11-模塊支架
12-光源
13-光纖導光管
14-第一鏡頭
15-棱鏡
16-第二鏡頭
17-CCD驅(qū)動電路板
18-控制器
2-觸液外殼
3-后部外殼
31-散熱凹槽
4-散熱后蓋
5-隔熱墊
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案的實施例進行詳細的描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案,因此只作為示例,而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
如圖1所示,本發(fā)明所提供的光學核心模塊1包括:模塊支架11以及緊固安裝于模塊支架11上的光源12、光纖導光管13、第一鏡頭14、棱鏡15、第二鏡頭16和CCD驅(qū)動電路板17;當光源12發(fā)射光線時,光線能夠依次經(jīng)過光纖導光管13、第一鏡頭14、棱鏡15、第二鏡頭16后到達CCD驅(qū)動電路板17。
為了實現(xiàn)各光學元件緊固安裝于模塊支架11內(nèi),具體可以采取如下措施:
a.光源12;采用貼片式LED,焊接在LED供電電路板上,用螺釘固定在模塊支架11上。
b.光纖維導光管13;模塊支架11中布局有與光纖維導光管13外徑相同的空間,且該空間的一端設(shè)置有通孔。在該空間處,光纖維導光管13的一端抵在通孔上,另一端用彈簧19壓緊,側(cè)壁用光固化膠水膠粘固定在模塊支架11上。
c.第一鏡頭14和第二鏡頭16;模塊支架11上布局有與鏡頭外徑相同的空間,且該空間的一端設(shè)置有通孔。在該空間處,各鏡頭一端抵在通孔處,另一端用彈簧19壓緊,側(cè)面用螺釘壓緊固定。
d.棱鏡15;模塊支架11上有與棱鏡15底部形狀一致的空間。在該空間處,棱鏡15的側(cè)壁用壓緊彈片固定,頂部用與其形狀匹配固定罩固定并用螺釘擰緊。
e.CCD驅(qū)動電路:17:CCD驅(qū)動電路板17直接用螺釘固定在光學核心模塊1上。
本發(fā)明所提供的光學核心模塊1由于將光源12、光纖導光管13、第一鏡頭14、棱鏡15、第二鏡頭16和CCD驅(qū)動電路板17緊固安裝于模塊支架11上,因此即使在震動或者溫度壓力突變的環(huán)境下,依然能夠避免上述安裝于模塊支架11內(nèi)的光學元件發(fā)生相對位移,從而保證了光源12發(fā)出的光線傳播路徑不發(fā)生變化,從而避免了因光學元件之間發(fā)生相對位移導致的在線折光儀的定期校準。
優(yōu)選地,棱鏡15采用光學級藍寶石材質(zhì),原因在于藍寶石棱鏡能夠長時間耐高溫、耐高壓和耐高流速的沖擊,同時可耐受所有腐蝕性化學品的侵蝕,可以保障棱鏡15永久不需更換。
優(yōu)選地,還包括:控制器18;控制器18與CCD驅(qū)動電路板17相連,用于獲取CCD驅(qū)動電路板17檢測到的光強度;控制器18與光源12相連,依據(jù)光強度,用于對光源12供電電流進行實時調(diào)整。通常新的LED只需低于10%功率工作即可滿足CCD光強度的要求。通過這種措施,可以保證LED光源終身無需更換。而普通在線折光儀的光源通常2-3年就需要進行更換。
本發(fā)明所提供的免維護在線折光儀,包括光學核心模塊1、觸液外殼2和后部外殼3;觸液外殼2、隔熱墊5和后部外殼3首尾相連,共同圍合成容置腔;模塊支架11嵌置于容置腔內(nèi)。
本發(fā)明所提供的免維護在線折光儀,由于其包含的光學核心模塊1中的各光學元件緊固安裝于模塊支架11上,因此即使在震動或者溫度壓力突變的環(huán)境下,依然能夠避免上述安裝于模塊支架11內(nèi)的光學元件發(fā)生相對位移,從而保證了光源發(fā)出的光線傳播路徑不發(fā)生變化,從而避免了因光學元件之間發(fā)生相對位移導致的在線折光儀的定期校準。
優(yōu)選地,觸液外殼2和后部外殼3的連接處設(shè)置有隔熱墊5,使得觸液外殼2和后部外殼3完全沒有接觸點,從而避免了金屬的直接熱傳導,大大降低了工藝介質(zhì)高溫對后部外殼3溫度的影響,進而可以盡可能降低容置內(nèi)腔的溫度不受工藝介質(zhì)高溫的影響,以保證容置內(nèi)腔中CCD驅(qū)動電路板17和控制器18的有效運行。當然如果進一步在光學核心模塊1與容置內(nèi)腔之間設(shè)置隔熱墊5效果更佳。
優(yōu)選地,后部外殼3的外表面具有散熱凹槽31。目的在于在不影響容置腔容積的前提下,增加了比表面積,從而更利于散熱。
優(yōu)選地,散熱凹槽31的數(shù)量為多個,且多個散熱凹槽31沿后部外殼3的高度方向設(shè)置。增加散熱凹槽31的數(shù)量顯然能提高產(chǎn)品的散熱能力。如果任意兩個相鄰的散熱凹槽31的間距為2.5mm;散熱凹槽31的寬度為5mm,深度為2.5mm,這樣可以增加近50%的表面積,即散熱效率可增加50%。
優(yōu)選地,還包括散熱后蓋4;散熱后蓋4設(shè)置于后部外殼3遠離觸液外殼2的一端;散熱后蓋4中設(shè)置有冷卻管(優(yōu)選螺旋狀冷卻管),冷卻管能夠持續(xù)通入低溫流體。散熱后蓋4的使用無疑會提高產(chǎn)品的散熱性能,保障光學核心模塊1在適宜的環(huán)境中工作。當然,在溫度極低的情況下,比如零下幾十度的情況下,也可以通熱水進行加熱以保證光學核心模塊1工作正常。
需要注意的是,除非另有說明,本申請使用的技術(shù)術(shù)語或者科學術(shù)語應(yīng)當為本發(fā)明所屬領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的通常意義。
在本申請中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
在本申請中,除非另有明確的規(guī)定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸,或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
本發(fā)明的說明書中,說明了大量具體細節(jié)。然而,能夠理解,本發(fā)明的實施例可以在沒有這些具體細節(jié)的情況下實踐。在一些實例中,并未詳細示出公知的方法、結(jié)構(gòu)和技術(shù),以便不模糊對本說明書的理解。
最后應(yīng)說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改,或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍,其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求和說明書的范圍當中。