[发明专利]一种测量艾烟浓度及空气折射率梯度的装置及方法

说明书

本发明公开一种测量艾烟浓度及空气折射率梯度的装置，包括呈直线型依次设置的LED灯、有机玻璃罩、刀口和微单反相机，LED灯、刀口和微单反相机的高度相匹配，有机玻璃罩靠近LED灯的侧面上设置第一凸透镜，第一凸透镜的焦点与LED灯相对设置，有机玻璃罩上还设置第二凸透镜，第二凸透镜与第一凸透镜相对设置，有机玻璃罩的内腔为密封结构，有机玻璃罩内还设置蜡烛和艾条，有机玻璃罩的内侧壁上还设置二氧化碳浓度检测仪和传感器，传感器与单片机相连，单片机还连接有计算机。本发明还提供一种测量艾烟浓度及空气折射率梯度的方法，使艾烟浓度及空气折射率梯度通过纹影图像及数据处理关系表实现可视化。

技术领域

本发明涉及艾烟浓度及空气折射率测量领域，特别是涉及一种测量艾烟浓度及空气折射率梯度的装置。

背景技术

艾灸疗法是中医学的重要组成部分，也是传统医学中最古老的医疗方法之一。艾灸疗法，是利用艾叶作原料，制成艾绒，在一定的穴位上，用各种不同的方法燃烧，直接或间接地施以适当温热刺激，通过经络的传导作用而达到治病和保健目的的一种方法。在历代的针灸著作中，多数将针刺与艾灸并列论述，不过由于灸法对人体易产生灼伤，但艾疗并不是在任何情况下都有益于人体，艾条燃烧时会产生多种气体，其中包括一些有毒气体，例如苯酚，所以在艾灸时需要控制艾烟浓度。

空气折射率是光在空气中的速度与光在该材料中的速度之比率，是空气的一个重要物理参量。在传统的实验中，我们常用的测量空气折射率的方法是迈克尔逊干涉仪测量法。迈克尔逊干涉仪是一种用分振法产生双光束以实现干涉的精密光学仪器，迈克耳逊干涉仪的原理是一束入射光经过分光镜分为两束后各自被对应的平面镜反射回来，因为这两束光频率相同、振动方向相同且相位差恒定(即满足干涉条件)，所以能够发生干涉。干涉中两束光的不同光程可以通过调节干涉臂长度以及改变介质的折射率来实现，从而能够形成不同的干涉图样。但是，空气折射率梯度以及艾条燃烧时的艾烟浓度的测量均无法实现可视化。

因此，如何实现艾条燃烧时的艾烟浓度和空气折射率梯度测量可视化，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种测量艾烟浓度及空气折射率梯度的装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，使艾烟浓度及空气折射率梯度测量实现可视化。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种测量艾烟浓度及空气折射率梯度的装置，包括呈直线型依次设置的LED灯、有机玻璃罩、刀口和微单反相机，所述LED灯、所述刀口和所述微单反相机的高度相匹配，所述有机玻璃罩靠近所述LED灯的侧面上设置第一凸透镜，所述第一凸透镜的焦点与所述LED灯相对设置，所述有机玻璃罩上还设置第二凸透镜，所述第二凸透镜与所述第一凸透镜相对设置，所述有机玻璃罩的内腔为密封结构，所述有机玻璃罩内还设置蜡烛和艾条，所述有机玻璃罩的内侧壁上还设置二氧化碳浓度检测仪和传感器，所述传感器与单片机相连，所述单片机还连接有计算机。

优选地，所述LED灯、所述刀口和所述微单反相机的底部均设置底托，所述LED灯、所述刀口和所述微单反相机均与所述底托可拆卸连接，所述底托的高度能够调节。

优选地，所述有机玻璃罩为分体式长方体结构，所述有机玻璃罩包括壳体和上盖，所述壳体和所述上盖通过合页相连，所述合页相对的一侧设置锁扣，所述壳体和所述上盖之间还设置密封压条。

优选地，所述蜡烛设置于所述壳体的底部。

优选地，所述蜡烛位于所述第一凸透镜的焦点和所述第二凸透镜的焦点的连线上，所述艾条位于所述第一凸透镜的焦点和所述第二凸透镜的焦点的连线的一侧。

优选地，所述壳体上还设置开孔，所述开孔处设置孔盖，所述孔盖与所述壳体铰接，所述孔盖与所述开孔之间设置密封压条。

优选地，所述有机玻璃罩的底部靠近所述开孔处设置托盘，所述托盘由耐高温材质制成，所述艾条设置于所述托盘内。