一种基于静态实体大量程液体折射率测量仪及测量方法技术

技术编号:37082175 阅读:31 留言:0更新日期:2023-03-29 19:57
本发明专利技术为解决现有针对液体折射率的测量方法,存在测量精度不高,所需光学元件的成本较高,测量计算过程的公式复杂且误差较大,测量范围有限,适用范围有限等技术问题,而提供一种基于静态实体大量程液体折射率测量仪及测量方法。该测量仪包括光源以及沿光路依次设置的前置光学准直系统、静态干涉仪系统、样品池、傅里叶变换物镜、面阵探测器;光源出射光经前置光学准直系统压缩准直后垂直入射至静态干涉仪系统,形成两束带有横向剪切量的平行光束;分束后的反射光入射至样品池,与透射光一起入射至傅里叶变换物镜,而后聚焦到面阵探测器的焦面上形成干涉条纹,在样品池中加注被测液体引起干涉条纹偏移,通过偏移量实现大量程液体折射率的测量。液体折射率的测量。液体折射率的测量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于静态实体大量程液体折射率测量仪及测量方法


[0001]本专利技术涉及一种液体折射率测量仪及测量方法,具体涉及一种基于静态实体大量程液体折射率测量仪及测量方法。

技术介绍

[0002]光在真空中的速度与光在某一种介质中传播速度的比值,称为这种介质的绝对折射率。在工农业生产和科学研究中,液体折射率是表征透明液体材料光学性质的物理常数。从水溶液到离子液体,从生产成品的控制、检测到生产过程中管理水平的提高,都离不开折射率的测量。液体折射率可用于检测物质的纯度,它比液体的沸点更为可靠,也可用于确定液体混合物的组成。在各种液体物质中,折射率会随着浓度、温度、密度等物理量的变化而变化,故可通过折射率的变化来分析物质的成分和性质,鉴定未知化合物。如果一个化合物是纯净物,则可以根据测量其折射率来排除化合物,从而识别出这个未知物来。除了检测物质的纯度,折射率还可用于分析液体混合物的成分。例如在蒸馏两种或两种以上沸点彼此接近的液体混合物时,就可利用折射率来确定馏分的组成。因为当组分的结构和极性相似时,混合物的折射率和物质的量组成之间常呈线性关系。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于静态实体大量程液体折射率测量仪,其特征在于:包括光源(1)以及沿光路依次设置的前置光学准直系统(2)、静态干涉仪系统(3)、样品池(4)、傅里叶变换物镜(5)、面阵探测器(7)以及与面阵探测器(7)连接的计算机(8);光源(1)出射光经前置光学准直系统(2)压缩准直后形成准直光,准直光垂直入射至静态干涉仪系统(3),静态干涉仪系统(3)将准直后的入射光分束并折转光路形成两束相互平行的带有横向剪切量的光束;其中一束带有横向剪切量的光束垂直入射至样品池(4),经样品池(4)透射后与另一束带有横向剪切量的光束一起入射至傅里叶变换物镜(5),经傅里叶变换物镜(5)聚焦到面阵探测器(7)的焦面上,形成干涉条纹,面阵探测器(7)将干涉条纹传输至经计算机(8)处理形成光谱图像,并通过在样品池(4)中加注被测液体样品引起干涉条纹偏移,获得干涉条纹的移动距离,从而实现大量程液体折射率的测量。2.根据权利要求1所述的基于静态实体大量程液体折射率测量仪,其特征在于:还包括温度控制单元(6),所述静态干涉仪系统(3)和样品池(4)设置在温度控制单元(6)中,温度控制单元(6)用于对静态干涉仪系统(3)和样品池(4)的温度进行控制,使得向样品池(4)注入样品前后的静态干涉仪系统(3)温度恒定。3.根据权利要求2所述的基于静态实体大量程液体折射率测量仪,其特征在于:所述静态干涉仪系统(3)包括材质相同的直角梯形棱镜(31)和平行四边形棱镜(32);所述直角梯形棱镜(31)斜边腰的边长等于平行四边形棱镜(32)一边的边长,且边长相等的两边胶合在一起,形成胶合面;准直光垂直入射至平行四边形棱镜(32)的与胶合面相邻的一面,经胶合面分为透射光和反射光;所述透射光经直角梯形棱镜(31)与胶合面相对的一面垂直出射,形成带有横向剪切量的透射光;所述反射光经平行四边形棱镜(32)的与胶合面相对的平面反射并通过与胶合面相邻的一面垂直出射形成的带有横向剪切量的反射光,入射至样品池(4);所述带有横向剪切量的透射光与带有横向剪切量的透射光平行;带有横向剪切量的透射光与带有横向剪切量的透射光入射至傅里叶变换物镜(5)。4.根据权利要求3所述的基于静态实体大量程液体折射率测量仪,其特征在于:所述胶合面上镀非偏振分束膜,分束比为50%:50%。5.根据权利要求4所述的基于静态实体大量程液体折射率测量仪,其特征在于:所述平行四边形棱镜(32)与胶合面相对的一面镀有高反射膜;所述平行四边形棱镜(32)与胶合面相邻的两面和直角梯形棱镜(31)与胶合面相对的一面均镀有增透膜。6.根据权利要求5所述的基于静态实体大量程液体折射率测量仪,其特征在于:所述光源(1)为强度稳定的复色光源,采用卤素灯或LED灯;所述面阵探测器(7)为矩形面阵探测器、CCD面阵相机或CMOS面阵相机。7.一种基于静态实体大量程液体折射率的测量方法,采用权利要求1

【专利技术属性】
技术研发人员:王鹏冲党文政张宏建武琪敬
申请(专利权)人:中国科学院西安光学精密机械研究所
类型:发明
国别省市:

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