[发明专利]基于超声衍射光栅的液体密度在线监测系统

摘要

本发明一种基于超声波衍射光栅的液体密度的在线监测系统，包括激光器、扩束镜、平行光管、压电陶瓷平面超射波发生器、DDS超声波信号源、超声池、蠕动泵进样系统和CCD测量系统，激光器输出的激光束经扩束镜和平行光管得到高品质的单色线光源，DDS超声波信号源产生的高频正余弦信号激励压电陶瓷平面超射波发生器在超声池中形成“超声光栅”；所述的线光源的出射光束经过“超声光栅”的衍射，得到一列锐细的单色衍射条纹，汇聚透镜将同一方向衍射角的出射光线汇聚于在CCD测量系统的光敏面位置；由CCD测量系统将衍射条纹采集到计算机计算出条纹间距，求出液体样品的密度。本发明具有精度高，易于实时监测；结构简洁易行，可操作性强；无复杂的光学系统，成本低等的特点。

主权项

一种基于超声波衍射光栅的液体密度的在线监测系统，其特征在于：它包括激光器、扩束镜、平行光管、压电陶瓷平面超射波发生器、DDS超声波信号源、超声池、蠕动泵进样系统和CCD测量系统，其构成形式为：扩束镜置于激光器前，平行光管置于扩束镜前，超声池置于平行光管前，超声池内安装有压电陶瓷平面超射波发生器，压电陶瓷平面超射波发生器与DDS超声波信号源连接，激光器输出的激光束经扩束镜和平行光管得到高品质的单色线光源；DDS超声波信号源产生的高频正余弦信号激励压电陶瓷平面超射波发生器在超声池中形成 “超声光栅”；所述的线光源的出射光束经过“超声光栅”的衍射，得到一列锐细的单色衍射条纹，汇聚透镜将同一方向衍射角的出射光线汇聚于同一衍射级次位置，此位置在该汇聚透镜的像方焦平面，同时也在CCD测量系统的光敏面位置；由CCD测量系统将衍射条纹采集到计算机，计算机计算出条纹间距，求出液体样品的密度，所述的蠕动泵进样系统与超声池连接。