[发明专利]液体折射率CCD实时测量装置及其测量方法

权利要求书

1.一种液体折射率CCD实时测量装置，其特征在于：在暗盒(1)内的下端设置有发光器件，暗盒(1)内发光器件上方暗盒(1)上设置具有孔径为0.5～2mm通光孔(a)的光阑(6)，通光孔(a)的中心线与发光器件所射出光束的中心线在同一条直线上，光阑(6)的上表面设置有平板透射玻璃(4)，平板透射玻璃(4)上表面设置有下表面为光学面、上表面为毛化面的平板图像显示玻璃(3)，暗盒(1)的左侧加工有窗口，窗口上设置有遮光盖(8)，暗盒(1)内的上端设置有通过电缆与计算机(5)相连的CCD摄像头(2)。

2.按照权利要求1所述的液体折射率CCD实时测量装置，其特征在于：所说的平板图像显示玻璃(3)和平板透射玻璃(4)的折射率为1.5146～1.7496。

3.按照权利要求2所述的液体折射率CCD实时测量装置，其特征在于：所说的平板图像显示玻璃(3)与平板透射玻璃(4)的折射率相同。

4.按照权利要求1或2所述的液体折射率CCD实时测量装置，其特征在于：所说的平板图像显示玻璃(3)的大小与平板透射玻璃(4)的大小相同，平板透射玻璃(4)的厚度至少为平板图像显示玻璃(3)厚度的2.5倍。

5.按照权利要求3所述的液体折射率CCD实时测量装置，其特征在于：所说的平板图像显示玻璃(3)的大小与平板透射玻璃(4)的大小相同，平板透射玻璃(4)的厚度至少为平板图像显示玻璃(3)厚度的2.5倍。

6.按照权利要求1所述的液体折射率CCD实时测量装置，其特征在于：所说的发光器件为半导体激光器(7)或发光强度为10～100mcd的发光二极管。

7.按照权利要求1或2或3所述的液体折射率CCD实时测量装置，其特征在于：所说的CCD摄像头(2)的像素为1000×1400。

8.一种权利要求1液体折射率CCD实时测量装置测量液体折射率的方法，其特征在于该方法由下述步骤组成：

A、打开暗盒(1)左侧的遮光盖(8)，取出平板图像显示玻璃(3)和平板透射玻璃(4)，在平板透射玻璃(4)的上表面用滴定管滴一滴待测液体，将平板图像显示玻璃(3)的毛化面向上、光学面向下压在待测液体上，待测液体在平板透射玻璃(4)与平板图像显示玻璃(3)之间形成液膜(9)，将平板图像显示玻璃(3)和平板透射玻璃(4)装入暗盒(1)内，关闭遮光盖(8)；

B、接通发光器件的电源，发光器件发出的可见光穿过光阑(6)的通光孔(a)，垂直入射透过平板透射玻璃(4)，经过待测液体液膜(9)进入平板图像显示玻璃(3)，在平板图像显示玻璃(3)的毛化面上形成以入射光点为圆心的圆形暗斑；

C、待测液体圆形暗斑的半径r长度的测量按1mm对应于CCD摄像头(2)的10个像素进行标定，CCD摄像头(2)将接收到的圆形暗斑图像转换成数字信号通过电缆输出到计算机(5)，计算机(5)按下式：

nx=rnr2+4h2---(1)]]>

计算待测液体的折射率，式中n_x为待测液体的折射率、r为圆形暗斑的半径、n为平板图像显示玻璃(3)的折射率、h为平板图像显示玻璃(3)的厚度，并按照下式：

ϵ=|ns-nx|ns×100%---(2)]]>

计算相对误差，式中ε为相对误差，n_s为待测液体的标准折射率，n_x为待测液体的折射率，显示出计算结果以及圆形暗斑的图像。