基于CCD成像技术的数字V棱镜折射率测量仪及测量方法技术

基于CCD成像技术的数字V棱镜折射率测量仪及测量方法属于光电测量仪器技术领域。现有技术测量精度低。本发明专利技术之测量仪其特征在于成像系统、测角系统分别连接处理系统，处理系统连接伺服系统，伺服系统连接传动系统。本发明专利技术之测量方法其特征在于所述数字测量图像被传送给处理系统，处理系统生成基准图像并判断数字测量图像与基准图像的位置关系，将该位置关系偏差作为控制信号并传递给伺服系统，伺服系统根据该控制信号驱使传动系统驱动成像系统偏转，直到数字测量图像与基准图像对准，此时的成像系统偏转角度θ'等于测量光偏折θ角并由测角系统检测和传送给处理系统，处理系统根据该偏转角度θ'计算被测样件折射率n。本发明专利技术测量精度达到±5×10-6。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于CCD成像技术的数字V棱镜折射率测量仪及测量方法，用于测量玻璃、晶体等透明固体材料以及透明液体材料的折射率，属于光电测量仪器

技术介绍
V棱镜折射仪是一种测量透明材料折射率的光学仪器。该仪器运用光的折射定律，以单色平行光作为测量光，当测量光垂直入射V棱镜入射面时，如附图说明图1所示，若待测透明材料折射率η与V棱镜折射率IItl完全相同，则出射光不发生任何偏折从出射面出射，折射仪的读数系统指不为零。若η与Iitl不相同,贝U光的出射方向相对入射方向有一偏折角Θ。若测出偏折角Θ，则可计算出待测透明材料对测量光的折射率。折射定律给出下面公式:n0sin45° =nsin(45。-ω),nsin(45° + ω) =n0sin(45° + Φ),n0sin Φ =sin θ ,综上可得:

【技术保护点】
一种基于CCD成像技术的数字V棱镜折射率测量仪，具有光学系统、成像系统、传动系统、测角系统，成像系统位于光学系统测量光光路上；传动系统、成像系统、测角系统三者联动，其特征在于，成像系统、测角系统分别连接处理系统，处理系统连接伺服系统，伺服系统连接传动系统。

【技术特征摘要】
1.一种基于CCD成像技术的数字V棱镜折射率测量仪，具有光学系统、成像系统、传动系统、测角系统，成像系统位于光学系统测量光光路上；传动系统、成像系统、测角系统三者联动，其特征在于，成像系统、测角系统分别连接处理系统，处理系统连接伺服系统，伺服系统连接传动系统。2.根据权利要求1所述的数字V棱镜折射率测量仪，其特征在于，光学系统与成像系统同轴，光学系统中的V棱镜(5)与成像系统中的偏振片组(12)相邻；或者光学系统与成像系统各自的轴线直角相交，交点位于直角棱镜(15)的反射面上，光学系统与成像系统各自的轴线均与直角棱镜(15)的反射面成45°角相交。3.根据权利要求1所述的数字V棱镜折射率测量仪，其特征在于，处理系统是一台计算机，成像系统中的CCD探测器(14)连接到计算机中的图像采集卡。4.根据权利要求1所述的数字V棱镜折射率测量仪，其特征在于，伺服系统由伺服控制电路与伺服电机(21)构成，伺服控制电路与处理系统计算机相连。5.根据权利要求1所述的数字V棱镜折射率测量仪，其特征在于，通过传动系统精密减速机构(22)与伺服系统中的伺服电机(21)的连接实现伺服系统与传动系统的连接；传动系统精密减速机构(22)的动力输出端与成像系统及测角系统中的圆光栅(20)转轴同步转动。6.根据权利要求1所述的数字V棱镜折射率测量仪，其特征在于，与处理系统连接的还有显示系统，显示系统包括数字测量图像与基准图像显示器和数字测量图像与基准图像对准蜂鸣提示器。7.一种基于CCD成像技术的数字V棱镜折射率测量方法，由成像系统将光学系统给出的测量光转换为数字测量 图像，测量光偏折Θ角，由传动系统驱动成像系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹秒，安志勇，曹维国，李延风，杨帆，何蓉，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：