一种奶液折射率检测装置，在检测样品盒上端加工有注液口a，检测样品盒的一个侧壁为平板玻璃，其它侧壁不透光，平板玻璃的外表面上喷涂有成像层，平板玻璃上成像层的外围设暗盒，暗盒内侧壁上设安装有支架，支架上设半导体激光器，暗盒的外端部设通过数据线与计算机相连的CCD摄像头，在半导体激光器的光射出端设与平板玻璃上成像层的中心位置搭接的光屏蔽管，光屏蔽管的中心线与半导体激光器的中心线、CCD摄像头的中心线、成像层的中心相重合且垂直于平板玻璃,成像层由位于其中心位置的圆形透射散射层和透射散射层外围的光散射成像层构成，光散射成像层的外围为遮光层。用本发明专利技术装置检测奶液时，测量速度快、测量精度高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于液体折射率检测设备或装置
，具体涉及到检测奶液折射率的装置。
技术介绍
折光法是目前检测奶液中乳糖质量分数和掺水率简单有效的基本方法之一，其原理是基于奶液中乳糖质量分数和掺水率与其折射率有关。常用的测量仪器是阿贝折射仪和根据光通过“三角形样品盒”时折射角的大小，测定奶液的折射率，这两种仪器或方法的共同特征是根据光线通过奶液膜或奶液时折射形成的光学图像，获得奶液的折射率。而奶液是一种均匀稳定的悬浮状态和乳浊状态的胶体性液体，即从物理学角度讲，奶液中有大量悬浮状颗粒物，正是由于这种悬浮状颗粒物对透射光有强烈的散射作用，造成上述两种仪器或方法在奶液检测中形成的光学图像边界不清，调试难度大，严重影响了检测精度与检测效率。因此如何减小折光法用于奶液检测中悬浮状颗粒物的光散射效应对测量精度的影响，是目前奶液检测
中急需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的一个技术问题在于克服上述现有技术的缺点，提供一种结构简单、操作方便、检测速度快、检测精度高的奶液折射率检测装置。本专利技术所要解决的另一个技术问题在于为奶液折射率检测装置提供一种方法简单、操作简便的检测方法。解决上述技术问题所采用的技术方案是：在检测样品盒上端加工有注液口a，检测样品盒的一个侧壁为平板玻璃，其它侧壁不透光，平板玻璃的外表面上喷涂有成像层，平板玻璃上成像层的外围设置有暗盒，暗盒内侧壁上设置安装有支架，支架上设置有半导体激光器，暗盒的外端部设置有通过数据线与计算机相连的CCD摄像头，在半导体激光器的光射出端设置与平板玻璃上成像层的中心位置联接的光屏蔽管，光屏蔽管的中心线与半导体激光器的中心线、CCD摄像头的中心线、成像层的中心相重合且垂直于平板玻璃。本专利技术的成像层由位于其中心位置的圆形透射散射层和透射散射层外围的光散射成像层构成，光散射成像层的外围为遮光层。本专利技术的透射散射层的直径为5～8mm，表面喷涂透射散射层的平板玻璃对绿色激光的透射率40%～50﹪,表面喷涂光散射成像层的平板玻璃对绿色激光的光透射率为60%～70﹪，透射散射层和光散射成像层采用喷涂白色油漆或丝印白色玻璃油墨制成。本专利技术的光屏蔽管的直径与透射散射层的直径相同。本专利技术的平板玻璃的厚度为3～5mm。上述奶液折射率检测装置检测奶液折射率的方法步骤如下：1、在检测样品盒中注入奶液，奶液的液面应与暗盒的下端平齐。2、将检测样品盒向平板玻璃方向倾斜，使奶液覆盖平板玻璃内表面，恢复检测样品盒至正常位置，在平板玻璃内表面上形成均匀的奶液膜。3、接通半导体激光器的电源，所产生的激光束垂直入射于平板玻璃外表面的透射散射层中心，入射到平板玻璃与奶液膜的界面，反射到光散射成像层，在光散射成像层上形成以激光束入射光点为中心的圆形暗斑，圆形暗斑的半径r、平板玻璃的折射率n、平板玻璃的厚度h与待测奶液的折射率nx之间的关系为：nx=rnr2+4h2---(1)]]>CCD摄像头将接收到的圆形暗斑半径r的信号传输到计算机，计算出被待测奶液的折射率。本专利技术所采用的检测样品盒的一个侧壁为平板玻璃，检测样品盒的其它侧壁为不透光壁，为奶液检测提供了暗环境，提高了与奶液折射率相关的光学图像边界的对比度。本专利技术在平板玻璃的外表面喷涂光散射成像层和透射散射层构成的成像层，半导体激光器射出的激光束通过光屏蔽管到达透射散射层上，激光束透过透射率较小即厚度较大的透射散射层时，受到透射散射层中大量微米级白色色料颗粒的散射作用，使得激光束通过透射散射层变为高发散度的点光源，辐射状的光线穿过平板玻璃入射到玻璃与待测奶液膜的界面后，符合全反射条件的光线反射到透射散射层外围透射率较高即厚度较小的光散射成像层上，形成以透射散射层上入射光点为圆心，图像边界清晰对比度高且半径与待检测奶液折射率相关的圆形暗斑。CCD摄像头接收到的圆形暗斑半径长度的光信号输出到计算机，计算机计算出待测液体折射率，根据奶液折射率与奶液其它参数之间的关系，可获得奶液其它特征参数。使用本专利技术装置检测奶液的折射率时，与奶液折射率相关的光学图像，光照即显，不需调试。由于本专利技术利用奶液膜与平板玻璃之间界面的全反射形成的圆形暗斑检测奶液的折射率，即光学图像由奶液膜表面的全反射光形成，一方面形成光学图像的反射光进入奶液膜中的深度很小，另一方面奶液膜比奶液中的悬浮颗粒物要少的多，即奶液膜中的悬浮颗粒物产生的光散射对与奶液折射率相关的光学图像清晰度的影响非常小。因此使用本专利技术装置检测奶液时，所形成的圆形暗斑图像边界清晰、对比度高。本专利技术检测方法具有测量速度快、测量精度高等优点。附图说明图1是本专利技术实施例1的结构示意图。图2是图1中成像层4的结构示意图。图3是采用本专利技术检测牛奶折射率的圆形暗斑照片。具体实施方式下面结合附图和实例对本专利技术进一步详细说明，但本专利技术不限于这些实施例。实施例1在图1、2中，本实施例的奶液折射率检测装置由检测样品盒1、平板玻璃2、遮光层3、成像层4、暗盒5、支架6、CCD摄像头7、计算机8、半导体激光器9、光屏蔽管10联接构成。本实施例的检测样品盒1的外形为扁平状的长方体，检测样品盒1上端加工有注液口a，被检测的奶液由注液口a加入。检测样品盒1的一个侧壁为平板玻璃2，其它侧壁不透光，平板玻璃2为石英玻璃，厚度为4mm，也可采用其它平板透明玻璃，平板玻璃2的外表面上喷涂有成像层4，成像层4由位于其中心位置的圆形透射散射层4-1和透射散射层4-1外围的光散射成像层4-2构成，光散射成像层4-2的外围为遮光层3，透射散射层4-1的直径为6mm，对通过的激光束产生散射作用，表面喷涂透射散射层4-1的平板玻璃2对绿色激光的透射率40%～50﹪,表面喷涂光散射成像层4-2的平板玻璃2对绿色激光的光透射率为60%～70﹪,透射散射层4-1和光散射成像层4-2采用白色油漆喷涂制成。在平板玻璃2上成像层4的外围用胶固定粘接有暗盒5，暗盒5内侧壁上用螺纹紧固联接件固定联接安装有支架6，支架6上用螺纹紧固联接件固定联接安装有半导体激光器9,半导体激光器9用于产生激光，半导体激光器9的光射出端用胶与光屏蔽管10粘接，光屏蔽管10的另一端粘接在平板玻璃2上的透射散射层4-1的中心位置，光屏蔽管10的中心线与半导体激光器9的中心线和透射散射层4-1的中心相重合且垂直于平板玻璃2。光屏蔽管10为不透光管，光屏蔽管10的直径为5～8mm，光屏蔽管10的具体直本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种奶液折射率检测装置，在检测样品盒（1）上端加工有注液口（a），检测样品盒（1）的一个侧壁为平板玻璃（2），其它侧壁不透光，平板玻璃（2）的外表面上喷涂有成像层（4），平板玻璃（2）上成像层4的外围设置有暗盒（5），暗盒（5）内侧壁上设置安装有支架（6），支架（6）上设置有半导体激光器（9），暗盒（5）的外端部设置有通过数据线与计算机（8）相连的CCD摄像头（7），其特征在于：在半导体激光器（9）的光射出端设置与平板玻璃（2）上成像层（4）的中心位置联接的光屏蔽管（10），光屏蔽管（10）的中心线与半导体激光器（9）的中心线、CCD摄像头（7）的中心线、成像层（4）的中心相重合且垂直于平板玻璃（2）；所述的成像层（4）由位于其中心位置的圆形透射散射层（4‑1）和透射散射层（4‑1）外围的光散射成像层（4‑2）构成，光散射成像层（4‑2）的外围为遮光层（3）。
【技术特征摘要】
1.一种奶液折射率检测装置，在检测样品盒（1）上端加工有注液口（a），检
测样品盒（1）的一个侧壁为平板玻璃（2），其它侧壁不透光，平板玻璃（2）的外
表面上喷涂有成像层（4），平板玻璃（2）上成像层4的外围设置有暗盒（5），暗
盒（5）内侧壁上设置安装有支架（6），支架（6）上设置有半导体激光器（9），暗
盒（5）的外端部设置有通过数据线与计算机（8）相连的CCD摄像头（7），其特征
在于：在半导体激光器（9）的光射出端设置与平板玻璃（2）上成像层（4）的中
心位置联接的光屏蔽管（10），光屏蔽管（10）的中心线与半导体激光器（9）的中
心线、CCD摄像头（7）的中心线、成像层（4）的中心相重合且垂直于平板玻璃（2）；
所述的成像层（4）由位于其中心位置的圆形透射散射层（4-1）和透射散射层（4-1）
外围的光散射成像层（4-2）构成，光散射成像层（4-2）的外围为遮光层（3）。
2.根据权利要求1所述的奶液折射率检测装置，其特征在于：所述的透射散
射层（4-1）的直径为5～8mm，表面喷涂透射散射层（4-1）的平板玻璃（2）对绿
色激光的透射率40%～50﹪,表面喷涂光散射成像层（4-2）的平板玻璃（2）对绿
色激光的光透射率为60%～70﹪，透射散射层（4-1）和光散射成像层（4-2）采用
【专利技术属性】
技术研发人员：张宗权，苗润才，刘志存，
申请(专利权)人：陕西师范大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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