[发明专利]一种液体折射率测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种液体折射率测量装置，其特征在于，包括：

用以生成光束的光源、用以折射入射光束的光学树脂棱镜和用以接收出射光束图像的图像传感器；

所述光学树脂棱镜包括能够使光束进入形成入射光束的入射面、与待测量液体接触的第一表面、第二表面、第三表面和能够使光束射出形成出射光束的射出面；所述与待测量液体接触的第一表面、第二表面、第三表面能够使光束中至少部分光线形成全反射，分别形成第一反射光束、第二反射光束和第三反射光束；

光源发出的光束进入光学树脂棱镜的入射面，形成入射光束；

所述入射光束在所述光学树脂棱镜内传播且在所述第一表面上至少部分光线与待测量液体发生全反射以形成第一反射光束；

所述第一反射光束在所述光学树脂棱镜内传播且在所述第二表面上再次与待测量液体接触并发生全反射以形成第二反射光束；

所述第二反射光束在所述光学树脂棱镜内传播且在所述第三表面上再次与待测量液体接触并发生全反射以形成第三反射光束；

所述第三反射光束经所述射出面射出；

所述第一表面与所述第三表面相对于所述光学树脂棱镜的中心对称。

2.根据权利要求1所述的液体折射率测量装置，其特征在于，所述光源和光学树脂棱镜之间设置一准直透镜；

所述光源发出的光束经所述准直透镜后，进入所述光学树脂棱镜的入射面。

3.根据权利要求2所述的液体折射率测量装置，其特征在于，所述准直透镜由非球面镜和鲍威尔棱镜2个光学面组成。

4.根据权利要求1所述的液体折射率测量装置，其特征在于，所述第二表面与所述入射面和所述射出面平行。

5.根据权利要求1所述的液体折射率测量装置，其特征在于，所述入射面、第一表面、第二表面、第三表面、射出面和所述光学树脂棱镜为一体成型。

6.根据权利要求1所述的液体折射率测量装置，其特征在于，所述光学树脂棱镜的折射率是1.50-1.75之间；

所述入射面为复曲面透镜；

所述射出面为柱面镜。

7.一种液体折射率测量方法，采用如权利要求1～6任一所述的液体折射率测量装置，其特征在于，包括：

光源发出的光束进入光学树脂棱镜的入射面，形成入射光束；

所述入射光束在所述光学树脂棱镜内传播且在所述第一表面上至少部分光线与待测量液体发生全反射以形成第一反射光束；

所述第一反射光束在所述光学树脂棱镜内传播且在所述第二表面上再次与待测量液体接触并发生全反射以形成第二反射光束；

所述第二反射光束在所述光学树脂棱镜内传播且在所述第三表面上再次与待测量液体接触并发生全反射以形成第三反射光束；

所述第三反射光束经所述射出面射出；

图像传感器采集所述第三反射光束的图像；

折射率计算模块根据采集到的第三反射光束的图像与折射率的对应关系计算待测量液体的折射率。

8.根据权利要求7所述的液体折射率测量方法，其特征在于，包括：

所述光源和光学树脂棱镜之间设置一准直透镜；

所述光源发出的光束经所述准直透镜后，进入所述光学树脂棱镜的入射面。

9.根据权利要求7所述的液体折射率测量方法，其特征在于，包括：

所述第一表面与所述第三表面相对于所述光学树脂棱镜的中心对称；

所述第二表面与所述入射面和所述射出面平行；

所述入射面、第一表面、第二表面、第三表面、射出面和所述光学树脂棱镜为一体成型。