[发明专利]一种用于测量液相气体折射率的测量仪及方法

权利要求书

1.一种用于测量液相气体折射率的测量仪，包括：

点光源照明模块（1），其包括LED光源（11）、耦合器（12）、多模光纤（13）以及输出透镜（14），所述LED光源（11）输出的光经所述耦合器（12）耦合到多模光纤（13）中，经该多模光纤（13）传输后由所述透镜（14）聚焦后出射，以对待检测液相气体进行检测；

探测棱镜（3），其一棱镜面与所述待测液体表面接触形成反射面，所述点光源照明模块（1）出射后的光束在该反射面上聚焦形成光斑，并发生全反射和部分反射；

反射光接收模块（5），其收集经所述反射面反射的光线，并将收集的光斑图像信息转换成电信号输出；

图像分析模块（7），其对输出的光斑图像信息进行处理，提取出光斑中的明暗界限，进而即可得到待测物的折射率。

2.根据权利要求1所述的一种用于测量液相气体折射率的测量仪，其特征在于，所述的测量仪还包括取样容腔（4），用于容置待测液体，其表面开有圆孔，所述待测液体通过该圆孔与所述探测棱镜（3）的表面接触形成所述反射面。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于测量液相气体折射率的测量仪，其特征在于，所述入射到反射面的光束中，入射角大于临界角的光束发生全反射，入射角小于临界角的光束发生部分反射，其部分能量透射到待测的液相气体中。

4.根据权利要求1-3之一所述的一种用于测量液相气体折射率的测量仪，其特征在于，所述的图像分析模块（7）提取光斑中的明暗界限可以采用如下过程：

(a)在光斑图像中选取一包含所述明暗界限的区域；

(b)对所选取的区域，将其中每一行的图像数据叠加，得到一行叠加后的图像数据；

(c)对该行叠加后的图像数据，以其中任意列像素与其前一列像素之间的差作为斜率，将斜率最大的点作为界限点。

5.一种用于测量液相气体折射率的方法，包括：

S1：利用光源产生用于测量的LED光束；

S2：将光束聚焦在探测棱镜的棱镜面上，该棱镜面与所述待测液相气体表面接触形成反射面，光束在该反射面上聚焦形成光斑，并发生全反射和部分反射；

S3：收集经所述反射面反射的光线，并对收集的光斑图像进行处理，提取出光斑中的明暗界限，进而即可得到待测物的折射率。

6.根据权利要求5所述的一种用于测量液相气体折射率的方法，其特征在于，所述的待测液相气体与所述棱镜面接触形成的反射面与所述光束的光斑大小一致。

7.根据权利要求5或6所述的一种用于测量液相气体折射率的方法，其特征在于，所述的待测液相气体装在一开有圆孔的容腔（4）中，该容腔表面与所述棱镜面抵接，所述的待测液相气体通过该圆孔与所述棱镜面接触形成反射面。