[发明专利]一种玻璃板界位计与界位测量方法

权利要求书

1.一种玻璃板界位计，设有前玻璃板(1)、后玻璃板(2)、前压盖(7)、后压盖(10)、前夹紧架(6)和后夹紧架(3)，前压盖(7)上设有导视孔(11)，后压盖(10)上设有观测孔(12)，前玻璃板(1)、后玻璃板(2)、前夹紧架(6)和后夹紧架(3)围出内腔，其特征在于：前玻璃板(1)与内腔相邻的内侧面上竖直设有前斜面透镜(8)，后玻璃板(2)与内腔相邻的内侧面上竖直设有后斜面透镜(9)，前斜面透镜(8)与前玻璃板(1)和导视孔(11)相对，后斜面透镜(9)与后玻璃板(2)和观测孔(12)相对，前斜面透镜(8)的斜面与后斜面透镜(9)的斜面相平行，前夹紧架(6)、后夹紧架(3)、前斜面透镜(8)和后斜面透镜(9)围出测量腔(5)，后斜面透镜(9)至后夹紧架外侧面(31)的距离小于前斜面透镜(8)至后夹紧架外侧面(31)的距离。

2.根据权利要求1所述的玻璃板界位计，其特征在于：前斜面透镜(8)和后斜面透镜(9)均为直三棱柱形，横截面形状均为直角三角形。

3.根据权利要求2所述的玻璃板界位计，其特征在于：在同一个水平剖切面上，玻璃板界位计的各部分相对于对称中心(15)对称。

4.根据权利要求1或2所述的玻璃板界位计，其特征在于：前夹紧架(6)和后夹紧架(3)的内侧面上设有吸光层(13)，吸光层(13)为粗砂打磨层、烧结积碳层或黑色吸光涂料层等。

5.根据权利要求1或2所述的玻璃板界位计，其特征在于：导视孔(11)的宽度U和观测孔(12)的宽度V相等，均为20～30mm，前玻璃板(1)和后玻璃板(2)的材质一般为石英玻璃，前玻璃板(1)的厚度t和后玻璃板(2)的厚度t均为15～30mm。

6.使用权利要求1所述玻璃板界位计进行界位测量的方法，其特征在于：测量腔(5)内存在水相(16)和油相(17)，油相(17)位于水相(16)的上方，油相(17)中油品的折射率大于水相(16)中水的折射率，测量时，玻璃板界位计外部的光线经导视孔(11)进入并通过前玻璃板(1)，再进入前斜面透镜(8)、射到前斜面透镜(8)的斜面上，在前斜面透镜(8)的斜面与水相(16)和油相(17)接触的部分，光线从该部分透出、进入测量腔(5)，光线进入水相(16)时形成第一路光线(19)，进入油相(17)时形成第二路光线(20)，第二路光线(20)为主光线，第一路光线(19)位于第二路光线(20)的下方，第二路光线(20)通过油相(17)，之后全部射到后斜面透镜(9)的斜面上，或者是一部分射到后斜面透镜(9)的斜面上、一部分射到前夹紧架(6)的内侧面上，第一路光线(19)通过水相(16)，之后一部分射到后斜面透镜(9)的斜面上、一部分射到后夹紧架(3)的内侧面上，射到后斜面透镜(9)的斜面上的第二路光线(20)和第一路光线(19)通过后斜面透镜(9)和后玻璃板(2)，从观测孔(12)透出，在观测孔(12)的出口处，人眼迎着第二路光线(20)的来光方向可观看到第二路光线(20)形成的竖直的油相光柱(23)，人眼迎着第一路光线(19)的来光方向可观看到第一路光线(19)形成的竖直的水相光柱(21)，油相光柱(23)位于水相光柱(21)的上方，水相光柱(21)靠近前夹紧架(6)外侧面(61)的旁侧为水相光柱旁侧的灰暗背景(22)，水相光柱(21)和水相光柱旁侧的灰暗背景(22)顶部与油相光柱(23)底部之间的界面代表需要测量的油相(17)与水相(16)之间的界位。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：测量腔(5)内还存在气相(18)，气相(18)位于油相(17)的上方，水的折射率大于气相(18)中气体的折射率，测量时，玻璃板界位计外部的光线经导视孔(11)进入并通过前玻璃板(1)，再进入前斜面透镜(8)、射到前斜面透镜(8)的斜面上，在前斜面透镜(8)的斜面与气相(18)接触的部分，光线发生全反射。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于：油相(17)中的油品为一种固定不变的油品，油相光柱(23)的宽度与观测孔(12)的宽度V相同，水相光柱(21)的宽度X为V的一半。