一種液體比重儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于檢測儀表領(lǐng)域，尤其涉及一種液體比重儀。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場上有很多用于測液體比重的儀器，其中的醫(yī)用折光儀操作及讀數(shù)都是人工過程，可能帶來較大的人工誤差；還有一些液體電子比重儀，操作耗時、耗液、繁瑣，并且容易受外界環(huán)境影響。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種液體比重儀，旨在提供一種體積小、靈敏度和分辨率高、無須人工操作的液體比重儀。
[0004]本實用新型提供了一種液體比重儀，包括:
[0005]光源；
[0006]第一探測器，用于將接收到的參考光信號轉(zhuǎn)化為第一電信號；
[0007]第二探測器，用于將接收到的傳感光信號轉(zhuǎn)化為第二電信號；
[0008]第一傳導組件，連接于所述光源與所述第一探測器之間，用于將所述光源發(fā)出的光作為參考光傳導至所述第一探測器；
[0009]第二傳導組件，連接于所述光源與所述第二探測器之間，其具有一傳感部，所述傳感部上覆蓋有待測液體，光源發(fā)出的光經(jīng)過所述傳感部作用后得到攜帶有待測液體比重信息的傳感光；所述第二傳導組件用于將所述傳感光傳導至所述第二探測器；
[0010]處理模塊，同時與所述第一探測器、第二探測器連接，用于對所述第一電信號、第二電信號做運算處理，并根據(jù)預存的液體比重值與運算結(jié)果之間的對應(yīng)關(guān)系得到待測液體的比重值。
[0011]進一步地，所述傳感部表面附有可產(chǎn)生表面等離子體的金屬層；所述第二傳導組件傳導的光在傳感部中發(fā)生等離子體共振效應(yīng)得到攜帶有待測液體比重信息的傳感光。
[0012]進一步地，所述傳感部為微納光纖，所述光源發(fā)出的光經(jīng)過所述傳感部得到攜帶有待測液體比重信息的傳感光。
[0013]進一步地，所述光源為白光光源時，所述運算處理的結(jié)果用共振吸收峰表征，處理模塊根據(jù)預存的液體比重值與共振吸收峰位置的對應(yīng)關(guān)系得到比重值并輸出。
[0014]進一步地，所述第二傳導組件傳導的光可通過所述傳感部泄露出去，所述第二傳導組件的傳感部為去包層的裸光纖或側(cè)面拋磨光纖或拉錐光纖或光纖光柵或光能到達波導與外部環(huán)境分界面的光波導。
[0015]進一步地，所述金屬層為納米級的金屬單質(zhì)或復合材料。
[0016]進一步地，所述光源為白光光源或單色光源。
[0017]進一步地，所述運算處理為比值處理或差值處理。
[0018]進一步地，所述傳感部中的待測液體是靜態(tài)的液體或流體。
[0019]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于:本實用新型提供的一種液體比重儀，采用表面等離子體共振技術(shù)或微納光纖技術(shù)，測量過程無需人工干預，操作簡便，耗樣量少，并且大大縮小了傳感器的體積，提高了測量靈敏度和分辨能力。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型實施例提供的液體比重儀結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2-圖4是本實用新型實施例提供的基于傳感部表面附有可產(chǎn)生表面等離子體的金屬層的液體比重儀的相關(guān)示意圖；其中，
[0022]圖2是本實用新型實施例提供的比重儀在采用白光光源的情況下，歸一化探測光譜(第二探測器與第一探測器探測到的光譜的比值)中產(chǎn)生共振吸收峰的示意圖；
[0023]圖3是本實用新型實施例提供的比重儀在采用白光光源的情況下，共振吸收峰的最低點位置隨液體比重變化規(guī)律的示意圖；
[0024]圖4是本實用新型實施例提供的比重儀在采用650-700nm波長范圍內(nèi)的單色光源的情況下，光強強度隨液體比重變化規(guī)律的示意圖；
[0025]圖5是本實用新型實施例提供的傳感部為微納光纖的液體比重儀在采用650-700nm波長范圍內(nèi)的單色光源的情況下，光強強度隨液體比重變化規(guī)律的示意圖。
【具體實施方式】
[0026]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0027]本實用新型提供了一種液體比重儀，如圖1所示，包括光源1，第一探測器2，第二探測器3，第一傳導組件4，第二傳導組件5，處理模塊6，所述第一傳導組件4為參考光纖，所述第二傳導組件5為傳感光纖，所述第二傳導組件5上設(shè)置有傳感部7，所述傳感部7上覆蓋有待測液體，用于感測待測液體的比重；所述光源I發(fā)出的光通過所述第一傳導組件4耦合到所述第一探測器2，同時，所述光源I發(fā)出的光經(jīng)過所述傳感部7作用后得到攜帶有待測液體比重信息的傳感光，所述第二傳導組件5將所述傳感光耦合到所述第二探測器3 ;所述第一探測器2及第二探測器3與所述處理模塊6連接，用于分別將所述第一傳導組件4及第二傳導組件5上的光信號轉(zhuǎn)化為電信號并發(fā)送到所述處理模塊6 ;所述處理模塊6用于對所述第二探測器3及第一探測器2接收到的電信號做運算處理并根據(jù)預存的液體比重值與所述運算處理的結(jié)果之間的對應(yīng)關(guān)系得到比重值并輸出；其中，所述運算處理為比值或差值處理。
[0028]關(guān)于傳感部7包含以下兩種形式:
[0029]形式一:對于傳感部7，對第二傳導組件5的傳感部7經(jīng)過光纖微加工，使傳感部7傳導的光能泄露出來，傳感部7可以是去包層的裸光纖或是側(cè)面拋磨光纖或拉錐光纖或光纖光柵或光能到達波導與外部環(huán)境分界面的光波導等；同時經(jīng)過微加工的光纖傳感部7外表面需要沉積一層納米級的金屬層，該金屬層可以是能高效產(chǎn)生表面等離子體的金屬單質(zhì)或復合材料。第二傳導組件5傳導的光可激發(fā)傳感部7表面金屬層中的等離子體，并產(chǎn)生光的共振吸收，由此得到傳感光。不同比重的液體會使得共振信號發(fā)生改變，由此得到不同的傳感光；表面等離子體共振技術(shù)是一種物理光學的吸收現(xiàn)象，事實上，表面等離子體共振技術(shù)被證實是一種超高靈敏度的折射率變化檢測手段，而液體比重變化也會引起其折射率的變化，所以該技術(shù)能靈敏地檢測出液體比重變化。
[0030]以下舉兩個實施例具體介紹基于這種傳感部形式的液體比重儀:
[0031]實施例一:采用光譜檢測，光源所產(chǎn)生的光為寬帶白光，探測器采用光譜儀，在滿足共振條件的環(huán)境下，歸一化光譜(第二探測器與第一探測器探測到的光譜的比值)中會出現(xiàn)一個共振吸收峰，如圖2所示為傳感部表面附有可產(chǎn)生表面等離子體的金屬層的液體比重儀在采用白光光源的情況下，歸一化光譜中產(chǎn)生共振吸收峰的示意圖；這個共振吸收峰能靈敏地隨液體的比重變化而發(fā)生移動，其相應(yīng)探測器探測的是共振吸收峰位置隨液體比重的變化，在采用白光光源的情況下，共振吸收峰的最低點位置隨液體比重的變化規(guī)律如圖3所示。液體比重儀的具體工作過程為:光源發(fā)出的寬帶白光通過第一傳導組件4耦合到所述第一探測器2，同時，通過所述第二傳導組件5耦合到第二探測器3，所述第二傳導組件5上設(shè)置的傳感部7為鍍有金屬層的去包層的裸光纖，第二傳導組件5傳導的光可在所述傳感部7發(fā)生等離子體共振效應(yīng)；所述第一探測器2及第二探測器3與所述處理模塊6連接，處理模塊6控制第一探測器2和第二探測器3對各自探測到的信號進行去噪聲、積分處理，這些都處理完后再控制兩路信號去作比值或差值處理(比值或差值處理