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一种利用线阵CCD测量液体折射率的装置及方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-10-21 15:43:56

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:湖北省咸宁市| 余冬林 | 2022-10-23 15:46:32

        折射率是液体的一个重要参数之一,通过折射率可以了解液体的浓度、纯度、光学性质,在液体的制造与生产过程中,需要实时准确地测量其折射率,因此,测量液体的折射率有重要的应用价值。目前,测量液体折射率的方法主要有激光照射法、全反射法、等厚干涉法、迈克尔逊干涉法和光栅衍射法等。本发明涉及一种利用线阵CCD测量液体折射率的装置,包括底座、用于盛装待测液体的矩形容器和线阵CCD,所述底座上沿水平方向依次固定安装有激光器、光学衰减片、扩束器、凸透镜、用于固定矩形容器的载物台和用于水平移动线阵CCD的平移台,所述线阵CCD以有线方式电性连接有线阵CCD检测模块。本发明还提供一种基于上述装置的利用线阵CCD测量液体折射率的方法。目前测量液体折射率的装置及方法,都需调整装置各部件的位置,测量操作繁琐,且通过人工判断光束中心,存在一定的的测量误差。因此,有必要提供一种装置及测量操作简单且测量精度高的液体折射率测量装置及方法。本发明实现液体折射率测量的同时,显著提高测量精度,此外装置及测量操作简单。

        本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种利用线阵CCD测量液体折射率的装置,包括底座、用于盛装待测液体的矩形容器和线阵CCD,所述底座上沿水平方向依次固定安装有激光器、光学衰减片、扩束器、凸透镜、用于固定矩形容器的载物台和用于水平移动线阵CCD的平移台,所述线阵CCD以有线方式电性连接有线阵CCD检测模块。在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。进一步,所述激光器、光学衰减片、扩束器、凸透镜、待测液体和线阵CCD的中心在同一水平线上。进一步,所述激光器、光学衰减片、扩束器和凸透镜均通过支架固定安装在底座上。进一步,所述激光器发出的激光为平行单色准直激光束。进一步,所述平移台包括本体、螺纹连接于线阵CCD的丝杆以及滑动配合于线阵CCD的滑轨;所述丝杆的两端部分别转动连接于本体,且其中一端部固定安装有旋钮,用于驱动线阵CCD水平移动;所述滑轨固定安装在本体上,且平行于丝杆设置,用于对线阵CCD进行导向、限位。进一步,所述线阵CCD检测模块用于检测线阵CCD接收到的光束直径大小,且其具体载体为PC机和安装在PC机上的线阵CCD应用程序软件。

       该技术属于光学参数测量技术领域。目前测量液体折射率的装置及方法,都需调整装置各部件的位置,测量操作繁琐,且通过人工判断光束中心,存在一定的的测量误差。该技术提出一种利用线阵CCD测量液体折射率的装置及方法,可以实现液体折射率测量的同时,显著提高测量精度,此外装置及测量操作简单。该技术在光学参数测量技术领域具有良好的应用前景。

        该技术研发团队由湖北科技学院光电技术工程中心的2位教授、2位副教授、1位讲师和1位主管技师组成,其中5人为相关专业博士,具有较强的研究水平。在前期的研究工作中已经形成了分工合理、合作紧密的小型研究团队。研究队伍还建立了光电实验室,该实验室有大二大三学生20名,经常参加各类学科竞赛并获奖。

       该项技术负责人为湖北科技学院王可畏副教授,华中科技大学博士。共发表学术论文、专利50余篇,其中第一作者发表SCI论文6篇,中文核心1篇、教研论文7篇,发表发明专利8项、实用新型17项。

      该技术成果投入的经费约为10000元,实现的测量精确度与采用CCD的分辨率有关,分辨率越高,测量结果越精确。目前需要完成测量装置的设计、制作、升级,如测量装置研制成功,预计售价为50000元/台;成果是对现有液体折射率测量设备的创新,具有推广性好等优点,具备良好的经济效益。

       本团队有该项目的自主知识产权及掌握了核心技术,希望以技术入股或技术合作方式合作,资金需求为50万元,主要用于基于该专利的测量装置的设计、制作、升级,期望将该项目打造成新型液体折射率测量装置设备商品。