本实用新型专利技术公开了用于液体折射率测量的工作面聚光的集成化的探头结构，用于折射入射光束，包括采用一体成型结构的探头本体（U5），探头本体（U5）包括能够使光束进入形成出射光束的进光面（S1），将进光面（S1）的出射光束进行反射的第一反射面（S2），将第一反射面（S2）反射的光束汇聚在一起且能够进行透射光和/或发射光的工作面（S3），将工作面（S3）反射的光束进行反射的第二反射面（S4），将第二反射面（S4）反射的光束出射出去的出射面（S5）；能够使得光束在工作面上聚集，使得有效区域很小，近似一点，从而使得整个探头的体积能够被设计得更小。
【技术实现步骤摘要】
用于液体折射率测量的工作面聚光的集成化的探头结构
本技术涉及测量
，具体的说，是用于液体折射率测量的工作面聚光的集成化的探头结构。
技术介绍
现有技术中，折射率是液体的重要光学参数之一，借助折射率能了解液体的光学性能、纯度、浓度以及色散等性质，其他的一些参数(如温度)也与折射率密切相关。因此，液体折射率的测量在化工、医药、食品、石油等等领域中都有重要的意义。特别是随着生活水平的提高和健康意识的增强，人们对食品安全和食品质量的要求也来越高。液体折射率测量仪可以测量液体食品折射率，在大数据的支撑下，可以比对出液体食品的浓度，进而得知其含糖量，含酸量，脂肪含量等，对人们特别是亚健康人群的进食起到指导作用。针对特殊贵重易仿冒的液体饮料，如名酒等，还可以起到鉴别作用。在健康保健行业中，可以用于人类排泄物的浓度测量，监控健康指数。全反射临界角成像法是一种常用的液体折射率的测量方法，是根据全反射原理，通过测量处于临界角光线的出射角，计算出待测量液体的折射率。如图1所示，一种典型的全反射临界角测量系统包括光源U1、棱镜U3、图像传感器U2，工作时，从光源U1发出的光束穿过棱镜U3到达被测液体X和棱镜U3的界面，在该界面分离成折射光和反射光，其中，反射光被图像传感器U2接收，生成如图中所示的明暗图像。在该明暗图像中，明的部分对应在被测液体X和棱镜U3的界面发生全反射的光线，暗的部分对应未发生全反射的光线，明暗分界线则对应发生全反射的临界角。由于被测溶液的折射率变化会导致发生全反射临界角的变化，因此通过测量该明暗分界线的位置，就可以求出全反射临界角，从而求出被测液体的折射率。但是，传统的光学折射计体积大且操作繁琐，而数字折射计虽然可以一键测量，但是其成本高，体积还未到便携式程度。这两种都不容易在普通人群中推广。
技术实现思路
本技术的目的在于提供用于液体折射率测量的工作面聚光的集成化的探头结构，能够使得光束在工作面上聚集，使得有效区域很小，近似一点，从而使得整个探头的体积能够被设计得更小。本技术通过下述技术方案实现：一种用于液体折射率测量的工作面聚光的集成化探头，用于折射入射光束，包括采用一体成型结构的探头本体，探头本体包括：能够摄入(LED)光束并形成出射光束的进光面将进光面出射的光束进行反射的第一反射面，将第一反射面反射的光束汇聚在一起成一个点的工作面，且工作面接触被测液体时，汇集在该点的不同角度的光将发生透射和/或全反射，将工作面全反射的光束再次进行反射的第二反射面，将第二反射面反射的光束整形后出射到探头本体以外的出射面。进一步的为更好地实现本技术，特别采用下述设置结构：所述工作面在进行光束的汇聚时，汇聚在工作面中心部位。进一步的为更好地实现本技术，特别采用下述设置结构：所述工作面中心部位汇聚光束的大小为0～1mm。进一步的为更好地实现本技术，特别采用下述设置结构：第二反射面的反射光束与进光面的出射光束的光轴平行。进一步的为更好地实现本技术，特别采用下述设置结构：所述第一反射面与第二反射面相对于探头本体中心线镜像对称设置。进一步的为更好地实现本技术，特别采用下述设置结构：所述第一反射面与第二反射面采用全反射或镜面反射的平面反射镜。进一步的为更好地实现本技术，特别采用下述设置结构：所述出射面为光学非球面透镜。进一步的为更好地实现本技术，特别采用下述设置结构：所述工作面的折射率为1.52～1.70。进一步的为更好地实现本技术，特别采用下述设置结构：所述进光面为光学非球面透镜。进一步的为更好地实现本技术，特别采用下述设置结构：在探头本体上还设置有连接脚。特别需要说明的是，在本技术方案中，机械结构所涉及到的诸如“连接”“固定”、“设置”、“活动连接”“活动设置”等用语皆为机械领域内常规设置用的技术手段，只要能够达到固定或连接或活动设置等目的都可以采用，因此在文中不做具体的限定(比如用螺母、螺杆配合进行活动或固定连接，用插销活动或固定连接、设置，A物件与B物件之间通过卡接的方式实现可拆卸连接等)。本技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：(1)本技术能够使得光束在工作面上聚集，使得有效区域很小，近似一点，从而使得整个探头的体积能够被设计得更小。(2)本技术采用树脂材料的模压成型工艺制作，将球面、非球面、平面同时集成为一体，使得整个探头更加小型化。(3)本技术在应用时，能够使测试仪器进一步微型化成为可能，同时可以应用到珍贵样品的测量中，减少被测液体的损耗。附图说明图1一种典型的全反射临界角测量系统图。图2新型液体折射率测量光学器件的工作原理示意图。图3为本技术结构示意图。图4为本技术的一种简单光学应用结构示意图。其中，S1-进光面、S2-第一反射面、S3-工作面、S4-第二反射面、S5-出射面、U1-光源、U2-图像传感器、U3-棱镜、U4-聚光透镜、U5-探头本体、X-被测液体、C1-连接脚。具体实施方式下面结合实施例对本技术作进一步地详细说明，但本技术的实施方式不限于此。为使本技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于液体折射率测量的工作面聚光的集成化的探头结构，用于折射入射光束，其特征在于：包括采用一体成型结构的探头本体（U5），探头本体（U5）包括/n能够摄入光束并形成出射光束的进光面（S1），/n将进光面（S1）出射的光束进行反射的第一反射面（S2），/n将第一反射面（S2）反射的光束汇聚在一起成一个点的工作面（S3），且工作面（S3）接触被测液体时，汇集在该点的不同角度的光将发生透射和/或全反射，/n将工作面（S3）全反射的光束再次进行反射的第二反射面（S4），/n将第二反射面（S4）反射的光束整形后出射到探头本体（U5）以外的出射面（S5）。/n
【技术特征摘要】
1.用于液体折射率测量的工作面聚光的集成化的探头结构，用于折射入射光束，其特征在于：包括采用一体成型结构的探头本体（U5），探头本体（U5）包括
能够摄入光束并形成出射光束的进光面（S1），
将进光面（S1）出射的光束进行反射的第一反射面（S2），
将第一反射面（S2）反射的光束汇聚在一起成一个点的工作面（S3），且工作面（S3）接触被测液体时，汇集在该点的不同角度的光将发生透射和/或全反射，
将工作面（S3）全反射的光束再次进行反射的第二反射面（S4），
将第二反射面（S4）反射的光束整形后出射到探头本体（U5）以外的出射面（S5）。
2.根据权利要求1所述的用于液体折射率测量的工作面聚光的集成化的探头结构，其特征在于：所述工作面（S3）在进行光束的汇聚时，汇聚在工作面（S3）中心部位。
3.根据权利要求2所述的用于液体折射率测量的工作面聚光的集成化的探头结构，其特征在于：所述工作面（S3）中心部位汇聚光束的大小为0~1mm。
4.根据权利要求1或2或3所述的用于液体折射率测量的工作面聚光的集成化的探头结构，其特征在于：第二反射面（S4）反射的光束与进...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨世华，马玉峰，魏微，徐凯，胡鹏飞，
申请(专利权)人：四川维思达光学技术有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51
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