[实用新型]一种LED调频旋光仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种检测技术，特别涉及一种LED调频旋光仪。 

背景技术

旋光分析法（简称旋光法）是利用线偏振光，通过含有化学活性物质的溶液或液体时引起旋光现象，使通过的偏振光平面向左或向右旋转。因此，在一定的条件下， 检测线偏振光旋转的方向和度数，可以分析某些化合物的旋光性，或检测化合物的杂质、纯度和含量。用于测量旋光度的仪器，被称为旋光仪。旋光法多用于糖类的含量测定，近年来，制药、食品加工、化工和生化分析等领域也都涉及到这一方法。 

物质的旋光度的大小与下列因素有关：一是与物质的温度有关。有的物质随温度的升高而增加，如石英等。有的物质随温度的而减小，如蔗糖等。二是与线偏振光的波长有关，波长不同，旋光度也不同。 

旋光物质的旋光度a(线偏振光经物质后传播路径转过的角度）与旋光物质溶液体积百分比浓度c及偏振光所通过的溶液厚度1成正比，a=kcl (1)，其中c为g/100ml， 1为mm。 

传统的旋光仪采用钠光灯用光源，由小孔光栅和物镜组长成一个简单的点光源平行光管如图1所示，平行光经偏振镜（Ⅰ）变为平面偏振光，其振动平面为00如图2，当偏振光经过有法拉弟效应的磁旋线圈时，其振动平面产生50Hz的β角往复摆动如图3，光线经过偏振镜（Ⅱ）投射到光电倍增管上，产生交变的电信号，通过样品后的偏振光振动面旋转α1度如图4，仪器示数平衡后偏振镜反向转过α1度补偿了样品的旋光度，如图5。 

仪器以两偏振镜光轴正交时（即OO⊥PP）作为光学零点，此时，α=0o如图6。磁旋圈产生的β角摆动，在光学零点时得到100Hz的光电信号（曲线Cˊ），在有α1o或α2o的试样时得到50Hz的信号，但它们的相位正好相反（曲线Bˊ、Dˊ）。因此，能使工作频率为50Hz的伺服电机转动。伺服电机通过蜗轮，蜗杆将偏振镜转过αo（α=α1或α=α2），仪器回到光学零点，伺服电机在100Hz信号的控制下，重新出现平衡指示。 

就上述技术而言，这个测旋转角的方法采用法拉第线圈调制光信号，其电压高，功耗大，体积大，其调制频率为50HZ，频率低，易受干扰，严重影响测量精度。另外该方法中采用钠光灯作为光源，功耗较大，易老化。 

发明内容

本实用新型是针对传统的旋光仪功耗大、测量精度易受到干扰的问题，提出了一种LED调频旋光仪，与传统旋光仪所完成相同的功能，减小功耗，提高了精度。 

本实用新型的技术方案为：一种LED调频旋光仪，包括光路部分和电路部分，光路部分依次包括可调频LED光源、滤光片、起偏器、旋光管、检偏器和光电转换器；电路部分包括依次连接的光电转换器、前置放大单元、选频放大单元、功率放大器、伺服电机、蜗轮蜗杆、计数器；信号发生电路产生高频1kHz的方波信号，加载到可调频LED光源上，频率为1kHz的光信号经过起偏器变为线偏振光，线偏振光经过旋光管中的旋光物质后旋转，光信号再经过检偏器照在光电转换器，光电转换器将光信号转变为频率为电信号，电信号依次经前置放大器、选频放大器、功率放大器后驱动伺服电机，伺服电机输出控制蜗轮蜗杆带动检偏器旋转，蜗轮蜗杆上旋转码盘接计数器。 

本实用新型的有益效果在于：本实用新型LED调频旋光仪，应用LED光源和滤光片的搭配，可以实现多个波长的旋光角度的测量，具有体积小，成本低，功耗低提高精度等特点。 

附图说明

图1为现有技术旋光仪的结构原理示意图； 

图2～5为现有技术偏振光的振动情况示意图；

图6为现有技术中法拉第线圈工作原理的曲线示意图；

图7是本实用新型LED调频旋光仪结构框图。

具体实施方式

如图7所示LED调频旋光仪结构框图，包括光路部分和电路部分，光路部分依次包括可调频LED 光源1、滤光片2、起偏器3、旋光管4、检偏器5和光电转换器6。电路部分包括依次连接的光电转换器6的前置放大单元7、选频放大器8、功率放大器9、伺服电机10、蜗轮蜗杆11、计数器12，信号发生电路13给可调制LED光源1提供高频信号，蜗轮蜗杆11带动检偏器5旋转。