一种酒精浓度测量方法技术

一种酒精浓度测量方法。属于液体浓度测量技术领域，具体涉及酒精浓度测量技术领域。其解决了目前采用折光测试法测量酒精浓度测量不准确，且整个方法的计算量较大的问题。所述方法通过实验获得入射角—酒精浓度标准曲线，然后只需要测量对于不同浓度酒精保持出射点位置不变时，入射角的角度，通过查入射角—酒精浓度标准曲线即可得到酒精浓度。本发明专利技术所述方法可以应用在酒精浓度测量领域。方法可以应用在酒精浓度测量领域。方法可以应用在酒精浓度测量领域。

【技术实现步骤摘要】
一种酒精浓度测量方法


[0001]本专利技术属于液体浓度测量
，具体涉及酒精浓度测量


技术介绍

[0002]液体是物质存在的三大基础类别之一（固体、气体），物理性质常常是需要检测的。对于液体来说，浓度值经常需要测量，饮料、香精、染料、燃料等各种液体在化学工业、医疗卫生、食品工业、农业生产等领域都有广泛的用途。液体浓度的测量在许多行业都是至关重要的，液体的浓度测试方法有很多，常见的有：韦式天平测试法，折光测试法，滴定分析法，超声波测试法等等。
[0003]对于酒精浓度的测量，目前常见的酒精浓度测量方法之一为折光测试法，具体原理如下：根据菲涅尔定律可知，当一束平行光束射向介质后，出射光将发生横向偏移，偏移量D可由如下公式推导给出：其中为介质厚度，为介质折射率，为入射角，实验中只需求出偏移量即可得到介质折射率。
[0004]由于酒精为液态介质，所以采用此种方法测量酒精浓度时，需要采用容器将盛放酒精，容器多选透明的方形容器，此时首先需要测量容器在没有盛放酒精时，光束透过容器的偏移量，然后再将酒精注入容器，测出偏移量，
‑
即为光束透过酒精的偏移量，然后通过即可求出酒精的折射率，再通过标准酒精的折射率—浓度曲线，得出待测酒精的浓度，此种方法属于间接求酒精浓度的方法，首先需要测量两种不同的偏移量，其次还需要带入公式进行计算，最后还需要准确读出标准酒精的折射率—浓度曲线中的数值，每个环节出现错误都会最终造成酒精浓度测量不准确，且整个方法的计算量较大。

技术实现思路

[0005]为了解决目前采用折光测试法测量酒精浓度测量不准确，且整个方法的计算量较大的问题，本专利技术提供一种酒精浓度测量方法，所述方法包括如下步骤：S1、将石英方缸放置在一台面，石英方缸的一侧放置CCD传感器，石英方缸内不盛有任何物质，将石英方缸的令一侧中部位置，标记为入射点O，采用半导体激光源在入射点O处水平射入激光，使激光落在CCD传感器上，将上述位置标记为初始点N；S2、将浓度为0度的标准酒精注满所述石英方缸，采用半导体激光源在入射点O处，以与水平方向成θ角的方向射入激光，使激光落在CCD传感器上，将上述位置标记为终止点
P；S3、将石英方缸中标准酒精浓度增加x度，采用半导体激光源在入射点O处，以与水平方向成θ角的方向射入激光，使激光落在CCD传感器上，此时，激光的落点偏离终止点P，增量调节入射角角度，使激光的落点回归到终止点P，此时的入射角角度记为θ
t
（t=1,2,3......N）；S4、重复步骤S3，直到石英方缸中标准酒精浓度增加到最高浓度，将入射角角度和与其对应的酒精浓度数据绘制成拟合曲线，得到入射角—酒精浓度标准曲线；S5、将需要测量浓度的酒精注满所述石英方缸，采用半导体激光源在入射点O处，射入激光，调节入射角角度，使激光的落点回归到终止点P，记录此时的入射角角度，通过所述入射角—酒精浓度标准曲线读出被测酒精的浓度。
[0006]本专利技术所述方法的有益效果为：非侵入性：使用本专利技术所述方法不需要将探头插入液体，因此无需担心液体样品受到污染或者温度改变导致的误差，可以保证液体样品的无污染性和准确性。酒精浓度测量准确度高：不同浓度的酒精存在不同浓度的折射率，而折射率可以通过折射角准确的反应，本专利技术所述方法采用入射角—酒精浓度标准曲线，通过单一变量入射角的变化就可以测量酒精浓度，避免了测量两种不同的偏移量和带入公式进行计算所造成的误差以及复杂运算，保证了高精度和快速的测量速度。成本低：相比其他测量方法，本专利技术所述方法的设备简单、测量简单，成本、维护费用和运行成本均较低。本专利技术所述方法可以应用在酒精浓度测量领域。
附图说明
[0007]图1为本专利技术实施例所述方法的示意图。
具体实施方式
[0008]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。
[0009]根据麦克斯韦电磁场理论可知，光在介质中的传播速度应为光速除以折射率：；而可以由相对静电常数和相对磁导率表示出：；其中表示相对磁导率，表示相对介电常数，对于大多数无机溶液，；对于大多数有机溶液，；我们知道这二者均与液体浓度有关，所以浓度与折射率有关，且在酒精溶液中，二者一般为线性关系，这为我们的专利技术提供了理论基础。
[0010]本专利技术提供的酒精浓度测量方法，包括如下步骤：步骤1：如图1所示，将石英方缸放置在一台面，石英方缸的一侧放置CCD传感器，石
英方缸内不盛有任何物质，将石英方缸的令一侧中部位置，标记为入射点O，采用半导体激光源在入射点O处水平射入激光，使激光落在CCD传感器上，将上述位置标记为初始点N；其中，石英方刚为每面均为正四边形的缸体，且四个侧面的厚度相同，均为1.5mm~2mm。
[0011]步骤2：将浓度为0度的标准酒精注满所述石英方缸，采用半导体激光源在入射点O处，以与水平方向成θ角的方向射入激光，使激光落在CCD传感器上，将上述位置标记为终止点P；步骤3：将石英方缸中标准酒精浓度增加x度，采用半导体激光源在入射点O处，以与水平方向成θ角的方向射入激光，使激光落在CCD传感器上，此时，激光的落点偏离终止点P，增量调节入射角角度，使激光的落点回归到终止点P，此时的入射角角度记为θ
t
（t=1,2,3......N）；x的取值根据具体的需要来选择，取值越小，测量精度越高，x的取值范围一般为1~3。
[0012]步骤4：重复步骤三，直到石英方缸中标准酒精浓度增加到最高浓度，将入射角角度和与其对应的酒精浓度数据绘制成拟合曲线，得到入射角—酒精浓度标准曲线；步骤5：将需要测量浓度的酒精注满所述石英方缸，采用半导体激光源在入射点O处，射入激光，调节入射角角度，使激光的落点回归到终止点P，记录此时的入射角角度，通过所述入射角—酒精浓度标准曲线读出被测酒精的浓度。
[0013]在所述步骤S1至步骤S5中，保证石英方缸和CCD传感器的位置不发生变动，且要保证入射进石英方缸中的激光也从石英方缸中射出。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种酒精浓度测量方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S1、将石英方缸放置在一台面，石英方缸的一侧放置CCD传感器，石英方缸内不盛有任何物质，将石英方缸的令一侧中部位置，标记为入射点O，采用半导体激光源在入射点O处水平射入激光，使激光落在CCD传感器上，将上述位置标记为初始点N；S2、将浓度为0度的标准酒精注满所述石英方缸，采用半导体激光源在入射点O处，以与水平方向成θ角的方向射入激光，使激光落在CCD传感器上，将上述位置标记为终止点P；S3、将石英方缸中标准酒精浓度增加x度，采用半导体激光源在入射点O处，以与水平方向成θ角的方向射入激光，使激光落在CCD传感器上，此时，激光的落点偏离终止点P，增量调节入射角角度，使激光的落点回归到终止点P，此时的入射角角度记为θ
t
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丹，郭富城，朱萱，周卫海，李嘉昊，刘海波，
申请(专利权)人：长春电子科技学院，
类型：发明
国别省市：