[发明专利]一种折射率的检测方法及其折光仪

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

发明内容

为实现以上目的，本发明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：

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折射率上限值或低于折射率下限值时，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。

优选的，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，i_n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；