折射率的检测方法及其折光仪与制作流程
光的折射与折射率的测量
光的折射与折射率的测量
当光从一个媒质传播到另一个媒质时,光线会发生折射现象。这种现象是由于光在不同介质中传播速度不同所引起的。光的折射现象在我们日常生活中无处不在,比如当我们看水中的鱼时,鱼的位置看起来似乎比实际位置高一些,这就是光的折射现象所引起的。
要想测量光的折射率,我们需要先了解折射率的定义。折射率是一个介质中光传播速度与真空中光传播速度的比值。记作n,用来描述光在不同介质中的传播行为。在常见的介质中,空气的折射率非常接近于1,而水的折射率约为1.33,玻璃的折射率为1.5左右。
测量光的折射率有多种方法,其中一种简单的方法是使用折射计。折射计通常由一个半圆透镜组成,透镜的底部有一个刻度盘用来读取折射角。这种方法的原理是通过测量光线从空气到介质中的折射角来计算折射率。
另一种常见的测量方法是使用菲涅尔反射。当光线从一个介质射入另一个介质时,会发生部分反射和部分折射。而在接近垂直入射时,反射光的强度会很弱,折射光的强度则较强。通过测量反射光和折射光的角度和强度,可以计算出待测介质的折射率。
除了以上两种方法,还有一种称为全反射的现象可以用来测量折射率。全反射是指当光从密度较高的介质透射到密度较低的介质时,入射角大于某一特定角度时,光线将会完全反射回原介质中。这个特定角度被称为临界角。通过测量临界角,可以计算出两个介质的折射率之比。
折射现象不仅在实验室中有重要应用,也在许多现实生活中发挥着作用。例如,眼镜的制作就是基于光的折射原理。近视眼镜和远视眼镜通过改变物体的折射率,帮助我们改善视力。此外,光纤通信也是基于光的折射原理。光纤是由折射率较高的材料制成的,可以有效地将光信号传输到远处。
阿贝折光仪作业指导书
阿贝折光仪作业指导书
一、引言
阿贝折光仪是一种常用的光学仪器,用于测量物质的折射率。本作
业指导书旨在向使用者介绍阿贝折光仪的基本操作步骤和注意事项,
以确保正确的使用和准确的测量结果。
二、仪器准备
在使用阿贝折光仪之前,确保仪器处于正常工作状态,并根据以下
步骤进行准备:
1. 清洁:使用干净的软布擦拭阿贝折光仪的外壳和透镜,确保没有
灰尘或污渍;
2. 校准:根据仪器说明书,进行仪器的校准,确保测量结果准确可靠;
3. 电源:确认仪器的电源充足,并连接到电源插座。
三、样品准备
在测量前,需要准备正确的样品,并按照以下步骤进行准备:
1. 样品准备:根据测量需要,选择合适的样品,保证其质量和透明
度符合要求;
2. 温度控制:将样品与室温达到平衡,确保样品温度稳定;
3. 清洁样品:用纯净水和软布清洁样品表面,确保没有灰尘或污渍;
4. 平整样品:将样品放置在平整的横向面上,避免不必要的弯曲或
扭曲。
四、操作步骤
按照以下步骤正确操作阿贝折光仪:
1. 打开仪器:按照仪器说明书的指导,打开阿贝折光仪的电源开关,并等待仪器自检完成;
2. 校准仪器:使用标准物质进行校准,校准仪器的零点,并确保仪
器的测量结果准确;
3. 放置样品:将准备好的样品放入样品托盘,并调整样品的位置和
角度,使其处于合适的测量位置;
4. 测量折射率:通过调节仪器的旋钮或按钮,使光线通过样品,观
察并记录测得的折射率数值;
5. 重复测量:为了确保测量结果的准确性,应重复进行多次测量,
取平均值作为最终的折射率结果;
6. 关闭仪器:在完成所有测量后,关闭阿贝折光仪的电源,并清理
光学光的色散与光的折射率实验
光学光的色散与光的折射率实验光学光的色散与光的折射率实验是物理学中一项重要的实验,通过观察光在不同介质中的传播过程,可以研究光的色散性质与介质的折射率。本实验将介绍实验的原理、步骤以及实验结果的分析与讨论。
一、实验原理
1. 色散
色散是指光在介质中传播时,不同波长的光会因折射率的不同而产生偏转的现象。光的色散性质可以通过测量光在不同波长下的折射率来获得。
2. 折射率
折射率是介质对光的折射效应的度量,表示光在介质中传播速度与真空中传播速度的比值。折射率与介质的光密度、光的频率有关。实验中可以通过测量光的入射角和折射角的关系来计算折射率。
二、实验步骤
1. 实验器材准备
准备一个扩展光源、一块光栅片、一块厚度均匀的玻璃片、一个光斑成像仪、一块支持架和一个白色纸片。
2. 实验装置搭建
将扩展光源固定在支持架上,与光栅片垂直放置。将光斑成像仪放在光栅片的一侧,调整位置使其能够准确观察到光栅片上的光斑。
3. 实验操作
- 打开扩展光源,调整光栅片与光斑成像仪之间的距离,使光栅片上的光斑尽可能清晰。
- 请将实验中所描述的步骤和操作与具体实验设备和装置相结合。
三、实验结果分析与讨论
1. 色散性质分析
观察实验中光栅片上的光斑,可以发现不同波长的光在光栅片的作用下产生了不同的偏转现象。通过测量光斑的位置和角度来定量描述光的色散性质。
2. 折射率计算
实验中可以通过测量入射光线与折射光线的角度,利用斯涅尔定律计算光在介质中的折射率。根据实验条件和测量数据,进行相应的计算和分析。
四、实验注意事项
1. 在实验中注意光源的使用安全,避免直接注视强光,以免对眼睛造成伤害。
折射率检验法
3.2.3.2 阿贝折光仪的结构及原理
阿贝折光仪
1.底座
2.棱镜转动轮
3.圆盘组(内有刻度板)
4.小反光镜 5.支架 6.读数镜筒
7.目镜
8.观察镜筒
9.分界线调节旋钮 10.色散棱镜手 轮
11. 色散刻度尺 12棱镜锁紧扳手
13棱镜组
14.温度计插座
15.恒温器接头 16.保护罩
17.主轴
18.反光镜
无论入射角怎样改变,入射角正弦与
折射角正弦之比,恒等于光在两种介质中
的传播速度之比。
即
sin V1 sin V2
交界面
α
光密介质
光疏介质
β
图3-2 光线的折射
光在真空中的速度和在介质中的速度之 比,叫做介质的绝对折射率 (简称折射率,
折光率),以 n 表示,即
显然
n1
c V1
n c V
右边目镜中的图像
10
5
1.3340
0
1.3330
1.3320
1.3310
目镜视野和读数
左边目镜中的图像
⑤从读数镜筒中读 取折射率或质量百分浓度。
⑥测定样液温度。 ⑦打开棱镜,用水、乙醇或乙醚擦净棱镜表
面及其他各机件。在测定水溶性样品后, 用脱脂棉吸水洗净,若为油类样品,须用 乙醇或乙醚、二甲苯等擦拭。
折光率的测定
2、折光仪校正 通常用测定标准液如蒸馏水折光率的 方法进行校准。若校正时温度不为 20 ℃,则应查出该温度下蒸馏水的 折光率再进行核准。对于高刻度值部 分,常用具有一定折wk.baidu.com率的标准玻璃 块(仪器附件)校准。
标准液
水
丙酮 氯仿 苯 氯苯 醋酸 二硫化碳 二碘甲烷
常用标准液
T(K)
T(0C)
NDt
折光率的测定
一、实验目的
1、熟悉和掌握有机化合物折光率测 定的基本原理和操作方法。 2、学习有机化合物折光率测定的意 义。
二、基本原理
光的反射现象与反射定律
∠a= ∠b
光的折射现象与折射定律
n sin 1 v1 = 2
sin
2
v2
n1
全反射:
光从光密介质射入光疏 介质。当入射角增大到某 一角度,使折射角达90° 时,折射光完全消失,只 剩下反射光的现象。
在n的右下角)与测定时的温度(放在折光 率n的右上角)。例如n20D 1.4699表示
20℃时,某介质对钠光(D线)的折光率为 1.4699。
影响折光率的因素
(1)、物质结构
物质结构是折光率产生差异的根本原 因。不同的物质有不同的立体构象。这 使得物质对光线得吸收程度以及反射程 度产生差异,使得折光率产生根本性的 差异。
(3)、 粗调
转动手柄,使刻度盘标尺上的示值逐渐增大, 直至观察到视场中出现彩色光带或黑白临界 线为止。
实验四液态有机物折光率的测定
(3)调光:转动镜筒使之垂直,调节反射镜使入射光 进入棱镜,同时调节目镜的焦距,使目镜中十字线 清晰明亮。调节消色散补偿器使目镜中彩色光带消 失。再调节读数螺旋,使明暗的界面恰好同十字线 交叉处重合。 (4)读数:从读数望远镜中读出刻度盘上的折射率数 值。常用的阿贝折射仪可读至小数点后的第四位, 为了使读数准确,一般应将试样重复测量三次,每 次相差不能超过0.0002,然后取平均值。有的折射 仪的刻度盘的示值为两行:一行直接读出试样的折 射率(从1.3000到1.7000);另一行为0~95%, 当测定糖溶液时,用此刻度可直接得到糖溶液的百 分数。
作业:1、每次测样品折光率后为什么要擦洗镜面? 2、17.50C时测得2-甲基1-丙醇折光率为1.3968, 计算200C时其折光率。
【实验目的】
1、学习有机化合物折光率的原理。 2、了解测定折光率的意义。 3、掌握有机化合物折光率的测定方 法。
【实验原理】
折射定律 空,nA=1
sin nB/nA = sin 若介质A为真
化合物折射率随入射光线波长不同而 变,也随温度不同而变,T每升高 (或降低)1℃,液体有机化合物的 折射率就减少(或增加)3.5 ×10-4 ~5.5×10-4,常用nDt来表示,即以钠 光灯为光源,t温度时所测定的折射 率。
1.阿贝折射仪的构造原理
图4-4 阿贝折射仪外形图 1.测量望远镜;2.消散手柄;3.恒温水入口;4.温度计; 5.测量棱镜;6.铰链;7.辅助棱镜;8.加液槽;9.反射镜; 10.读数望远镜;11.转轴;12.刻度盘罩;13.闭合旋钮; 14.底座。
折光率的测定
常用标准液
标准液 T(K) T(0C) NDt (-dn/dt x105)
水
丙酮 氯仿 苯 氯苯 醋酸 二硫化碳 二碘甲烷
288 293 298 293 288 288 293 288 293百度文库288 293 288 288
15 20 25 20 15 15 20 15 20 15 25 15 15
校正方法是打开进光棱镜,在校准玻璃块的 抛光面上滴一滴溴化萘.将其粘在折射棱镜 表面上,使标准玻璃块抛光的一端向下,以 接受光线。测得的折射率应与标准玻璃块的 折射率一致。校准时若有偏差,可先使读数 指示于蒸馏水或标准玻璃块的折射率值,再 调节分界线调节螺丝.使明暗分界线恰好通 过十字线交叉点。
(2)使用方法
阿贝折光计
观测系统:光线由 反光镜l反射,经进光棱 镜2、折射棱镜3及其间 的样液薄层折射后射出。 再经色散补偿器4消除由 折射棱镜及被测样品所 产生的色散,然后由物 镜5将明暗分界线成像于 分划板6上,经目镜7、8 放大后成像于观测者眼 中。
阿贝折光计的光学系统
读数系统:光线由小反光镜14反射,经毛 玻璃13射到刻度盘12上,经转向棱镜11及物 镜10将刻度成像于分划板9上,通过目镜7、8 放大后成像观测者眼中。当旋动旋钮2时,使 棱镜摆动,视野内明暗分界线通过十字交叉 点,表示光线从棱镜入射角达到了临界角。 当测定样液浓度不同时,折射率也不同,故 临界角的数值亦有不同。在读数镜筒中即可 读取折射率n,或糖液浓度,或固形物的含量 。 在阿贝折光仪的望远目镜的金属筒上,有 一个供校准仪器用的示值调节螺钉,通常用 20℃的水校正仪器(其折光率ND20=1.3330)。 也可用已知折光率的标准玻璃校正。
物理检验-折光法
(二)测定折光指数
1、滴加l~2滴样液于进光棱镜磨砂面上,迅速 闭合两块棱镜,调节反光镜.使镜筒内视野 最亮。
2、由目镜观察,转动棱镜旋钮,使视野出现 明暗两部分。
3、旋转色散补偿器旋钮,使视野中只有黑白 两色。
4、旋转棱镜旋钮.使明暗分界线在十字线交 叉点。
5、从读数镜筒中读取折射率或重量百 分浓度。
3-2 折光法
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 思考如下问题
• 1、什么是折射率?其数值与 哪些因素有关? • 2、使用阿贝折射仪应注意什么? • 3、酱油固形物含量如何测定?
一、折光仪
折光仪是利用临 界角原理测定物质 折射率的仪器食品 工业中最常用的是 阿贝折光仪、手提 式折光仪、数字阿 贝折光仪。
(一)阿贝折光仪
阿贝式折光计
(二)阿贝折光仪测定软饮料中可溶性固形 物的含量
作业10.18
• 1、如何用物理方法测定味精的纯度?其原 理是什么?
• 2、淀粉糊液的浓度如何测定? • 3、查找旋转粘度仪的使用方法。 • 4、下周五抽考实验,回去复习牛乳含钙量
折光仪的使用方法、作用及工作原理
折光仪的使用方法、作用及工作原理
一、引言
折光仪是一种用于测量光线折射角度的仪器,广泛应用于物理实验、光学研究以及工业生产中。本文将介绍折光仪的使用方法、作用以及工作原理。
二、折光仪的使用方法
1. 设置仪器:首先,将折光仪放置在平稳的桌面上,确保仪器水平。然后,打开仪器开关,待仪器预热一段时间后即可进行测量。
2. 准备样品:根据实验需求,选择适当的样品,并将其放置在折光仪的样品夹中。注意,样品应保持干净、平整,并避免有任何杂质。
3. 对准光源:将折光仪的光源对准样品,并调整光源的位置和角度,使得光线能够垂直照射到样品上。
4. 观察测量:通过目镜观察样品中折射光线的路径,并记录下测量结果。可以根据需要,使用调节旋钮来改变目镜的焦距,以获得更清晰的观察效果。
5. 计算和分析:根据测量结果,可以使用折射定律等相关公式,计算出样品的折射率等物理量,并进行进一步的分析和研究。
三、折光仪的作用
1. 测量折射率:折光仪可以用来测量各种物质的折射率,通过测量不同材料的折射率,可以了解材料的光学特性,并在实际应用中进
行选择和判断。
2. 研究光学现象:折光仪可以用于研究光在不同介质中传播时的折射、反射等现象,帮助人们更好地理解光的行为和性质。
3. 检测样品质量:折光仪可以用于检测某些物质的纯度、杂质含量等,通过测量样品的折射率,可以判断样品的质量是否符合要求。
4. 用于实验教学:折光仪是物理实验教学中常用的仪器之一,通过实际操作折光仪,学生可以更直观地了解光的性质和光的传播规律。
四、折光仪的工作原理
折光仪的工作原理基于光的折射定律。当光从一种介质射入另一种介质时,由于介质密度的不同,光线会发生折射现象。折光仪利用这一现象测量样品的折射率。
折射仪的检测原理 折射仪是如何工作的
折射仪的检测原理折射仪是如何工作的
糖量折光仪是基于含糖溶液的折光率比例于浓度的原理而设计的,可以用来直接测定含糖溶液的含糖量。只要在检测棱镜的镜面上放入2—3滴试液就可以。糖量折光仪用于快速测定含糖溶液的溶度、果酒密度;通过换算还可以测量其它非糖溶度或折射率,是制糖、食品、饮料、酿酒、农业科研、纺织及矿山机械等行业必不可少的检测仪器。
折射计折光的理论
假如你放置一杯水的一支铅笔,顶端将会显得弯曲的. 然后假如你在一个杯子中放置糖水并且试相同的试验,铅笔的顶端应当显得甚至更弯曲的. 这折光率现象的一个例子.
折射计由于接受新型的光学系统放到一种实际的使用. 通过溶液的折射率与其溶度的对应关系的换算来测量试液的溶度.当物质的密度加添(举例来说. 当糖在水被溶解的时候物质的溶度加添),它的折射率引相称地上升.
1. 折射计利用棱镜持有比试液较高的折射率理论;通过换算来测量试液的溶度或折射率.
2. 在试液比较弱的情况时,试液的折射率比棱镜的高, 因此折射的角度是比较大的的.
3. 在试液比较强的情况时,试液的折射率比棱镜的低, 因此折射的角度是比较小的.
数显折射仪是一种常用的测定仪器,是石油工业、油脂工业、
制药工业、制漆工业、日用化学工业、制糖工业和地质勘察等有关工厂、学校及有关科研单位不可缺少的常用设备之一、
数显折射仪的刻度盘的标尺零点有时会发生移动,须加以校正。校正的方法一般是用已知折射率的标准液体,常用纯水。通过仪器测定纯水的折光率,读取数值,相像该条件下纯水的标准折光率不符,调整刻度盘上的数值,直至相符为止。
折射率的测定
一,实验目的
了解阿贝折射仪构造及其工作原理. 了解阿贝折射仪构造及其工作原理. 学会使用阿贝折射仪的一般方法. 学会使用阿贝折射仪的一般方法. 测定氯化钾注射液(生物专业) 测定氯化钾注射液(生物专业)或蔗糖液 食生专业)的折射率. 体(食生专业)的折射率.
二,实验原理
1.折射率 当一束单色光从介质A进入介质 时会发生折射, 进入介质B时会发生折射 当一束单色光从介质 进入介质 时会发生折射, 在温度,压力和光的波长一定的条件下, 在温度,压力和光的波长一定的条件下,根据光的 折射定律有 sin α n B = = n A, B sin β nA nA,B为介质 对介质 的相对折射率. 为介质B对介质 的相对折射率. 对介质A的相对折射率 当光线从光密介质进入光疏介质时, 当光线从光密介质进入光疏介质时,入射角会 小于折射角.改变入射角可使折射角达到90° 小于折射角.改变入射角可使折射角达到90°,此 时的入射角称为临界角.通常介质A为空气 为空气, 时的入射角称为临界角.通常介质 为空气, β=90°时,sin=1,测定 角即可计算出 值. 角即可计算出n值 ° ,测定α角即可计算出
2,阿贝折光仪构造及原理
(1) 构造
进光棱 镜座 温度计 目镜
锁紧手轮
色散调节 手轮
恒温器接 头
折射率刻度 调节手轮
(2) 工作原理 2W 阿贝折射仪测定折射率的工作即利用了测 定临界角的原理.如下图示: 定临界角的原理.如下图示:
折射率的测定
3.3 折射率的测定
一、实验目的
1.了解测定折射率的原理及阿贝折光仪的基本构造,掌握折光仪的使用方法.
2.了解测定化合物折射率的意义。
二、实验原理
折射率是物质的物理常数,固体、液体和气体都有折射率。折射率常作为检验原料、溶剂、中间体和最终产物的纯度及鉴定未知样品的依据。
在确定的外界条件(温度、压力)下,光线从一种透明介质进入另一种透明介质时,由于光在两种不同透明介质中的传播速度不同,光传播的方向就要改变,在分界面上发生折射现象。
根据折射定律,折射率是光线入射角的正弦与折射角的正弦之比,即
当光由介质A进入介质B时,如果介质A对于介质B是光疏物质,则折射角β必小于入射角α,当入射角为90°时,sinα=1,这时折射角达到最大,称为临界角,用β0表示。很明显,在一定条件下,β0也是一个常数,它与折射率的关系是
可见,测定临界角β0,就可以得到折射率,这就是阿贝折光仪的基本光学原理,如图3—6所示。
图3-6 光的折射现象图3—7 折光仪在临界角时的目镜视野图
为了测定β0值,阿贝折光仪采用了“半暗半明”的方法,就是让单色光由0~90°的所有角度从介质A射入介质B,这时介质B中临界角以内的整个区域均有光线通过,因此是明亮的,而临界角以外的全部区域没有光线通过,因此是暗的,明暗两区界线十分清楚。如果在介质B
的上方用一目镜观察,就可以看见一个界线十分清楚的半明半暗视场,如图3-7所示。
因各种液体的折射率不同,要调节入射角始终为90°,在操作时只需旋转棱镜转动手轮即可.从刻度盘上可直接读出折射率.
实验用品
折光率的测定PPT课件
a
11
折光仪应放置于干燥、空气流通的室内,防止受潮。
被测试样中不应有硬性杂质,当测试固体试样时,应防止把折射棱镜表面拉毛或产生 压痕。
经常保持仪器清洁,严禁油手或汗手触及光学零件,若光学零件表面有灰尘可用高级 麂皮或长纤维的脱脂棉轻擦后用吹风机吹去。如光学零件表面沾上了油垢应及时用乙 醇乙醚混合液擦干净。
物质的折光率因温度或光线波长的不同而改变,
透光物质的温度升高,折光率变小; 光线的波长越
短,折光率越大。
a
3
超级恒温水浴,可向棱镜提供温度为20.0±0.1℃的循环水
2WA—J阿贝折光仪
a
4
a
5
乙醇:二次蒸馏水 镜头纸
试样:待测试剂
a
6
(一)准备工作:
清洗折光仪棱镜表面
放置折光仪于光线充足的位置,与恒温水浴连接,将折光仪棱镜的温度调至
a
8
用二次蒸馏水校正折光仪,将二次蒸馏水用滴管加在折光棱镜表面,盖上进光棱镜,
用手轮(10)锁紧,打开遮光板(3)。合上反射镜(1),旋转刻度调节手轮(15)至刻度盘读
数值为1.3330。旋转色散调节手轮(6)使分界线不带任何彩色。此时若分界线不在十字
线的中心,则用螺丝刀轻微旋转示值调节器内的螺钉,使分界线位移至十字线中心。校
a
10
(2)测定透明固体
折光仪操作规程范文
折光仪操作规程范文
一、引言
折光仪是用来测量物质对光的折射率的仪器,广泛应用于化学、光学、材料科学等领域。为了确保折光仪的正常运行和操作的安全性,制定本操
作规程。
二、安全操作
1.操作人员应事先了解折光仪的基本原理和操作方法,具备相关知识
和技能。
2.操作人员应佩戴适当的防护设备,如眼镜、手套等。
3.在进行任何操作前,应确保折光仪的电源已关闭,以避免电击和其
他意外伤害。
4.操作人员应定期检查折光仪的仪器部件是否完好,如发现故障或异
常情况,应立即报告维修人员。
5.操作人员应注意周围环境的安全性,确保仪器周围没有杂物和容易
燃烧的物品。
三、准备工作
1.操作人员应确保准备齐全所需的实验器材和试剂。
2.操作人员应检查折光仪的光源是否正常,光源灯泡是否需要更换。
3.操作人员应检查样品槽是否清洁,如有污物应及时清理。
四、操作步骤
1.打开仪器电源,等待仪器启动。
2.调节仪器的温度和湿度,使其适应实验需求。
3.放置清洁的样品片到样品槽内。
4.调节仪器的入射角度和旋转样品槽,以获得清晰的干涉图样。
5.根据实验要求选择合适的波长,调节仪器的光源和滤波器。
6.通过读取仪器显示屏上的数值,记录样品的折射率。
7.关闭仪器电源,清理仪器的外部表面。
五、操作注意事项
1.在操作过程中,不得随意触摸仪器的光学部件和电子元件,以免损坏。
2.操作人员应正确使用折光仪的控制面板和按钮,不得私自调节仪器参数。
3.操作人员应避免在阳光直射的地方操作折光仪,以免影响测量结果的准确性。
4.在更换样品时,应先将折光仪调整为初始状态,再放入新的样品。
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本技术公开了一种折射率的检测方法及其折光仪,包括棱镜头、壳体、棱镜、绝热压板、CCD板、接头、散热片、主板以及后盖板,CCD板、CCD传感器、接头和光源均电性连接主板,其折射率检测方法为主板将接收自CCD板传输的光信号转换为光能分布曲线图,根据计算出的动态幅值与初始幅值二次计算得到像素位置,根据事先测量得到的二次标定公式计算出折射率,根据设定的上下限值以及目标值与计算得到的折射率值进行对比,向外发送警报启闭信号、开关启闭信号以及开度信号,该检测方法灵敏度高,该折光仪整体结构紧凑,体积小巧,方便调试拆卸,生产成本与运输成本更低。
权利要求书
1.一种折射率的检测方法,其特征在于,包括如下步骤:
将折光仪放置在无外在光源的空气中,启动折光仪,折光仪中的光源发出的光线照射到棱镜-空气界面被反射至CCD传感器中,CCD传感器将接收到的光信号发送至主板,主板将其转换为初始光能分布曲线图后计算出初始幅值A,关闭折光仪;
将折光仪安装在流通有待测溶液的管道接口中,开启折光仪,并设定好折射率上限值、折射率下限值以及目标折射率;
折光仪的光源开启,光线经棱镜-待测溶液界面反射至CCD传感器中,CCD传感器将接收
到的光信号发送至主板,主板将其转换为检测光能分布曲线图,计算出动态幅值B,并根据公式,1.0≤K≤2.0,运算得到临界角值C,再将临界角值C转换为像素坐标X值后通过二次标定法得到当前折射率Y值;
当待测溶液折射率高于或低于折射率上限值或折射率下限值时,主板通过接头向外设的警报装置发出警报信号以及向外设的开关组件发送加稀释液或加原液信号,并且对于需要连续补充液体的工况时,主板通过目标折射率与测量得到的折射率之差向外设的开关组件发送开度信号,差值越大开度越大,差值越小开度越小。
2.根据权利要求1所述的一种折射率的检测方法,其特征在于,
CCD传感器将接收到的光信号转换成模拟电流信号传输至主板,主板将其进行放大和模数转换后得到光能分布曲线图;
主板根据初始光能分布曲线图和公式计算出初始幅值A,式中,i1为初始光能分布曲线时CCD第1像素的幅值,i2为初始光能分布曲线时CCD第2像素的幅值,in为初始光能分布曲线时CCD第n像素的幅值,n为像素的数量,30≤n≤80;
主板根据检测光能分布曲线图和公式计算出动态幅值B,式中,j2500为检测光能分布曲线时CCD第2500像素的幅值,i2499为检测光能分布曲线时CCD第2499像素的幅值,j2500-m 为检测光能分布曲线时CCD第2500-m像素的幅值,m为像素的数量,30≤m≤80;
主板根据二次标定公式计算出当前折射率 Y值。
3.一种用权利要求1-2任一项所述检测方法的一种折光仪,其特征在于,包括棱镜头,所述棱镜头内设置有棱镜安装槽,所述棱镜安装槽内设置有棱镜,且棱镜头底端对应棱镜开设有检测口,所述棱镜上方设置有绝热压板,所述绝热压板上设置有CCD板,所述CCD板朝下设置有CCD传感器和光源,绝热压板内开设有光线入射通道和光线反射通道,所述光线入射通道上端与所述光源对应,所述光线反射通道上端与所述CCD传感器对应,且所述光线
入射通道以及光线反射通道下端均与棱镜安装槽连通,所述棱镜头上方设置有壳体,且所述绝热压板可容置于壳体内,所述壳体上端架设有主板,且所述主板上方设置有后盖板,所述壳体外表面设置有多个散热片,所述CCD传感器和光源均电性连接CCD板,所述CCD板电性连接主板。
4.根据权利要求3所述的一种折光仪,其特征在于,所述壳体一侧呈切面设置,且所述壳体内壁对应切面设置有接头安装槽,所述接头安装槽与切面之间设置有通孔,所述接头安装槽内设置有接头,所述接头电性连接所述主板,且所述接头穿过通孔连接有数据线。
5.根据权利要求4所述的一种折光仪,其特征在于,所述主板上端设置有显示屏和多个按钮,且所述后盖板对应开设有显示屏口和按钮口,所述显示屏和多个按钮均电性连接主板,所述壳体上端边沿开设有定位槽,且所述后盖板下端设置有可容设于所述定位槽内的凸台。
6.根据权利要求5所述的一种折光仪,其特征在于,所述棱镜头与所述壳体之间,所述壳体与所述后盖板之间、所述棱镜与所述检测口之间、所述接头与所述通孔之间以及所述定位槽与凸台之间均设置有密封圈。
7.根据权利要求6所述的一种折光仪,其特征在于,所述后盖板与所述壳体之间、所述壳体与所述棱镜头之间以及所述CCD板与所述绝热压板之间均通过螺纹连接。
8.根据权利要求3所述的一种折光仪,其特征在于,所述棱镜下端面突出所述检测口,且所述棱镜头外表面设置有固定卡环。
9.根据权利要求3所述的一种折光仪,其特征在于,所述绝热压板材料为绝热陶瓷或绝热工程塑料,且绝热压板与棱镜头之间通过定位销连接。
技术说明书
一种折射率的检测方法及其折光仪
技术领域
本技术涉及传感器检测设备领域,具体为一种折射率的检测方法及其折光仪。
背景技术
折光仪,是利用光线测试液体浓度的仪器,当光线通过不同浓度的液体时会产生不同的折光角度,通过比较折光角度得出液体浓度值,用来测定折射率、双折率和光性,广泛应用于食品饮料、香精香料、纺织印刷、化工行等行业,如专利号为如专利号为201820142093 .5中公开的工业生产自动化系统溶液线上检测折光仪,以及201820144086.9中公开的折光仪检测探头,有效的实现了折射率的测量,但是还具备以下缺点:一方面因为体积尺寸较大,光学元器件较多,而存在生产成本高的问题,另一方面,折光仪内部的光学元件必须彼此间隔排列,定位需要非常精确的定位,安装调试过程也非常复杂,大大增加了人工成本。还有如公开号为106841034A中公开的光学核心模块、免维护在线折光仪中的光纤维导光管固定在模块支架中,模块支架中布局有与光纤维导光管外径相同的空间,且该空间的一端设置有通孔。在该空间处,光纤维导光管的一端抵在通孔上,另一端用弹簧压紧,侧壁用光固化胶水胶粘固定在模块支架上。该部件在实际应用过程中结构复杂,施工麻烦,导致成本高昂。
而现如今折光仪检测大多采用表面等离子体谐振的方式进行检测,灵敏度达不到需求。
因此,有必要设计一种检测灵敏度高的折射率检测方法以及体积小巧、成本低廉、便于调试安装的折光仪。
技术内容
为实现以上目的,本技术通过以下技术方案予以实现:一种折射率的检测方法,包括如下步骤: