[实用新型]一种基于图像识别技术的液体折射率测量系统

说明书

本实用新型公开了一种基于图像识别技术的液体折射率测量系统。系统由折射成像装置、拍照装置、温度传感器和解析测量装置组成，能够使测量结果以数字方式直观显示，并对测量结果自动进行温度补偿，可以降低测量工作的劳动强度，有效提升测量效率和测量精度。

技术领域

本实用新型涉及测量计量技术领域，特别涉及一种液体折射率测量系统。

背景技术

应用折射率计来测量物质的折射率，对物质进行定性鉴别，断定其纯度或溶液浓度，并根据其折射率的变化来进行成分分析或判断质量变化，在医药、化工、食品、饮料等工业领域有着广泛应用和重大意义。

现有用于测量液体折射率的一种手持折射仪，其工作原理(图1)为：

在折射计最前端是一块棱镜，棱镜的一个表面为测量面，被测溶液与这个测量面接触。外部光线通过被测溶液进入棱镜内部，由于折射率不同，光线会发生折射现象。当折射光线射出棱镜时，通过一组成像透镜，将该角度的光线聚焦到后端的分划板平面上的一点，分划板(图2)上刻有相应的刻度；由于外界光线包含各种角度的光线，但针对于棱镜测量面，其最大的入射角(与法线的夹角)为90度，因此，分划板上就会产生一条明显的明暗分界线。分界线所对应的刻度即为测量结果。根据折射原理可知，sinβ＊n1＝sinα＊n2，公式中，β外界光线的入射角；α为外界光线通过被测溶液进入棱镜时发生折射的折射角；n1为被测溶液的折射率；n2为棱镜的折射率(光学玻璃的折射率)。其中，n2为已知折射率，β入射角角度为90度。即，被测溶液的折射率n1＝n2＊sinα，由此可知，明暗分界线所在位置可以反映该被测溶液的折射率大小，而观测分划板上的刻度值就能测量出该溶液的折射率和对应的浓度值。

现有手持折射仪产品是需要通过人眼观测分划板上明暗分界线对应的刻度来确定测量结果的，由于人们的视力不同，带来的观测误差也会较大，长时间使用还容易造成疲劳；同时，因为液体的折射率受温度影响较大，现有手持折射计的温度补偿是通过一个双金属簧片完成的：双金属簧片的一端固定，另一端与分划板连接，随着温度的变化，其弯曲的曲率半径也随之变化，这样就相当于一个温度弹簧，带动分划板进行位移，完成温度补偿功能。但这样的温度补偿是非常粗糙的，在要求高精度测量结果时，达不到测量精度要求。

所以，发明一种能够实现精确补偿和准确测量并易于读取的液体折射率测量系统，就成为一个亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题，是提供一种基于图像识别技术的液体折射率测量系统，它不再需要通过人眼去观测读取分划板上的刻度，而是使测量结果直接以数字方式显示，同时能够自动进行精确的温度补偿。

本实用新型提供的一种基于图像识别技术的液体折射率测量系统，包括：

折射成像装置、拍照装置、温度传感器和解析测量装置；

所述折射成像装置用于对透过被测液体的光线进行折射成像；

所述拍照装置用于采集折射成像数据；

所述温度传感器用于采集温度数据；

所述解析测量装置用于对数据的解析和折射率的计算；

所述折射成像装置与所述拍照装置相连，所述拍照装置、温度传感器与所述解析测量装置相连。

进一步的，所述解析测量装置，包括：

计算机子系统、图像识别软件和温度补偿数据库；

所述计算机子系统用于软件的安装运行和数据的存贮计算；

所述图像识别软件用于对图像的识别解析；

所述温度补偿数据库用于存贮不同溶液的温度补偿数据；

进一步的，所述的计算机子系统为PC或移动智能终端。