[发明专利]一种液体折射率自动测量的装置及方法

说明书

一种液体折射率自动测量的装置及方法，属于光电测量技术领域，为了解决现有技术的操作繁琐、相对精度较低、设备体积较大及测量范围相对较窄等综合问题，该装置包括激光光源、激光扩束器、比色皿、自动抽取装置、相机、驱动电机、双缝板、计算机和单缝板组成；激光光源发出单束激光，激光经激光扩束器进行扩束后投射到单缝板的单缝上，发生夫琅禾费衍射，光经衍射后投射到双缝板的双缝上发生杨氏双缝干涉，在相机上获得的干涉条纹；在双缝板的上单缝后面安装有比色皿，比色皿与自动抽取装置相连接，用于呈装抽取后的待测液体；自动抽取装置、相机和驱动电机分别与计算机连接，相机与驱动电机相连；本发明操作简单、精度高、可实现自动测量。

技术领域

本发明属于光电测量技术领域，具有涉及一种液体折射率自动测量的装置及方法。

背景技术

液体折射率测量仪是一种将测量到的光学量转换为数字量的装置。它是一种便捷测量液体折射率的装置，被广泛的应用于化工、食品、医药、环保、科研等领域中。

折射率作为衡量液体性质的一个重要参数，可以在一定程度上反映物质的多种特性，而且在很多研究领域和生活领域都要用到与之有关的参量。在科研领域，折射率的测量一直以来都是一个繁琐的问题，有时为了测量不得不需要大量成本高昂的液体样品。在饮食领域，不法商贩为了自己的利益，不惜生产有毒或者低价成本的商品，来提高自己的收入。苹果汁具有丰富的营养价值，随之而来的就是苹果汁的造假问题，对于这种情况可以通过测量苹果汁的折射率进而反映苹果汁的品质问题。同样，白酒造假的问题也可以采用此种方式来解决。通过折射率来判断其真伪。诸如此类的还有乙醇汽油中的乙醇含量的检测，在汽油中添加少量的乙醇是可以的，因为乙醇完全燃烧可以产生对空间对空气没有任何污染的二氧化碳和水，但是如果掺杂了大量的乙醇，就会缩短汽车的使用寿命。通过测量乙醇汽油的折射率的数值，可以判断乙醇的含量。

现存的液体折射率测试仪测量方法使用的方法有比重法、旋光法、分光计法、超声波法和折射率法等，比重法精度较高但操作繁琐，需多次使用分析天平；旋光法是检测偏振光光强的变化规律，需要不同成分具有不同的旋光性且相对精度不高；分光计法是检测液体透光率，精度相对不高；超声波法具有精度高的特点，但设备体积较大不易携带；折射率法中典型的是基于全反射的阿贝折射仪，其测量精度较高，但测定范围相对较窄。

发明内容

本发明为了解决现有技术的操作繁琐、相对精度较低、设备体积较大及测量范围相对较窄等综合问题，提供了一种测量液体折射的新装置及方法。它能够对折射率测量的过程进行自动测量，极大程度地避免了测量过程中存在的人为误差，同时也增强了计算结果的准确性，提高了液体折射率测量仪的实用性和准确性，使测量过程变得更加简单、精准、高效。

本发明为解决上述问题，采用的技术方案如下：

一种液体折射率自动测量装置，特征是，其包括激光光源、激光扩束器、比色皿、自动抽取装置、相机、驱动电机、双缝板、计算机和单缝板组成；激光光源发出单束激光，激光经激光扩束器进行扩束后投射到单缝板的单缝上，发生夫琅禾费衍射，光经衍射后投射到双缝板的双缝上发生杨氏双缝干涉，在相机上获得的干涉条纹；在双缝板的上单缝后面安装有比色皿，比色皿与自动抽取装置相连接，用于呈装抽取后的待测液体；自动抽取装置、相机和驱动电机分别与计算机连接，相机与驱动电机相连。

所述自动抽取装置依次由容器、小型离心泵、流量计、电动阀门、控制系统、离心泵电机和阀门电机组成；所述电动阀门与比色皿相连接；控制系统与计算机连接；控制系统通过控制离心泵电机和阀门电机来控制自动抽取的开始与终止，当控制系统下达抽取指令时，离心泵电机和阀门电机同时运转分别使小型离心泵运转抽取液体、电动阀门开启；小型离心泵抽取出的液体经过流量计计数反馈给控制系统，当流量数达到5ml时控制系统控制离心泵电机和阀门电机同时停止运转，分别使小型离心泵运转抽取液体、电动阀门关闭，抽取结束。

一种液体折射率自动测量方法，其特征是，该方法包括以下步骤：

步骤一、调零处理：