[发明专利]基于CCD和梯形玻璃体的差分式溶液浓度测量方法及装置

权利要求书

1.一种基于CCD和梯形玻璃体的差分式溶液浓度测量方法，其特征是：采 用由一块底面开有楔形槽豁口的梯形玻璃体与密闭于箱体中的激光束光源、线阵 CCD和处理电路构成的测量装置，将该测量装置浸于待测液体中，其中梯形玻 璃体完全浸在液体中，线阵CCD嵌于密闭箱体一侧面上的开槽中，并对开槽与 线阵CCD的缝隙实行密封，光源发射出的光束正对于梯形玻璃体的楔形槽豁口 中央，豁口宽度为平行光束宽度的2倍，梯形玻璃体上下表面镀膜并产生平面镜 效果，固定于密闭箱体下方，并使上下表面平行于线阵CCD表面，线阵CCD的 长度不小于梯形玻璃体的长度；光源发出的平行光束透过液体入射到玻璃体的楔 形槽正中位置处，均匀分布于楔形槽豁口的左右两平面上，两楔形面上的光束发 生折射而被分成左右两束并射入梯形玻璃体内部，两束光在梯形玻璃体内部经过 多次反射之后在玻璃体的两梯形斜面处再次发生折射，两束折射光透过液体射到 线性CCD上；当液体浓度改变时，折射角发生变化，使得光束在玻璃内部的反 射角也相应发生变化，在线性CCD上两束光的像斑间距随之发生变化，利用两 像斑间距的变化情况获得液体浓度信息。

2.一种基于CCD和梯形玻璃体的差分式溶液浓度测量装置，组成包括一块 底面开有楔形槽豁口的梯形玻璃体与密闭于箱体中的激光束光源、线阵CCD和 处理电路，其特征是：测量装置浸于待测液体中，其中梯形玻璃体完全浸在液体 中，线阵CCD嵌于密闭箱体一侧面上的开槽中，并对开槽与线阵CCD的缝隙实 行密封，光源发射出的光束正对于梯形玻璃体的楔形槽豁口中央，豁口宽度为平 行光束宽度的2倍，梯形玻璃体上下表面镀膜并产生平面镜效果，固定于密闭箱 体下方，并使上下表面平行于线阵CCD表面，线阵CCD的长度不小于梯形玻璃 体的长度。

3.根据权利要求2所述的基于CCD和梯形玻璃体的差分式溶液浓度测量装 置，其特征是：所述的处理电路包括线阵CCD驱动电路、数据采集与处理电路、 数据传输电路以及激光束光源驱动电路。

4.根据权利要求2或3所述的基于CCD和梯形玻璃体的差分式溶液浓度测 量装置，其特征是：所述的光源为激光二极管。

5.根据权利要求4所述的基于CCD和梯形玻璃体的差分式溶液浓度测量装 置，其特征是：所述的底面开有楔形槽豁口的梯形玻璃体是一等腰梯形光学玻璃 体，其上的楔形槽的两个斜面分别与梯形玻璃体上与之相隔的斜面平行。

6.根据权利要求5所述的基于CCD和梯形玻璃体的差分式溶液浓度测量装 置，其特征是：梯形玻璃体与激光二极管固定于密闭箱体下方并与箱体合为一体。

7.根据权利要求5所述的基于CCD和梯形玻璃体的差分式溶液浓度测量装 置，其特征是：梯形玻璃体与激光二极管单独放置固定于密闭箱体下方。