基于旋光效应的旋光溶液检测装置的制作方法

本实用新型属于旋光实验设备技术领域，尤其是涉及一种基于旋光效应的旋光溶液检测装置。

背景技术：

众所周知，当偏振光通过某些透明物质时，光矢量E的振动面会绕着光前进的方向旋转，这种现象称为“物质的旋光性”。具有旋光性的物质叫做旋光物质(如某些果汁、糖溶液、石油及一些有机化合物的溶液)。当观察者迎着光线看时，振动面沿着顺时针方向旋转的物质称为“右旋”(或正旋)物质；振动面沿着反时针方向旋转的物质称为“左旋”(或负旋)物质；

显而易见，科研工作者通过对光旋转角度的观测，能够对被测物质的旋光特性进行一定的分析和比较；目前，在传统的旋光实验当中，采用的是眼睛直接观察显微镜，进而直接读取刻度盘上的数据，通过实践发现，这种传统的旋光实验存在如下的缺陷：人为因素比较大，测量结果的准确度在很大程度上取决于实验者的实验操作能力和读数能力，检测结果存在很大的不客观性。

技术实现要素：

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种基于旋光效应的旋光溶液检测装置，该基于旋光效应的旋光溶液检测装置具有结构简单，实验方便，检测精度高的特点。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种基于旋光效应的旋光溶液检测装置，其特征在于：至少包括：

光源机构，所述光源机构包括沿光路依次设置的光源、聚光镜、滤色镜、起偏片、石英光栏；其中：所述聚光镜、滤色镜、起偏片、石英光栏集成于一空心的圆柱体上；

检测机构，所述检测机构包括沿光路依次设置的检偏片、物镜、目镜、放大镜、分度盘、度盘转动手轮、保护片、CCD摄像头；所述检偏片、物镜、目镜、放大镜、分度盘、度盘转动手轮、保护片集成于一体；所述CCD摄像头通过数据线与显示器连接；

以及用于承载旋光溶液的试管；其中：

所述试管位于石英光栏与检偏片之间；所述试管为圆柱形结构，所述保护片为圆筒结构，试管置于保护片内，所述保护片的入口与石英光栏的出口相连；保护片出口与检偏片对接。

作为优选，本实用新型还采用了如下附加技术特征：

进一步：所述CCD摄像头与检测机构通过螺纹连接。

更进一步：所述光路为直线。

进一步：所述分度盘的四周等分为四个扇形，在每个扇形区域等分设置有0至90度的刻度。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

通过采用上述技术方案，科研工作者只需要将待测溶液放入试管中，随后打开光源、CCD摄像头、显示器；通过调整度盘转动手轮调整成像效果，即可在显示器对检测结构进行直观的观测，减小人为操作的不确定性因素，进而提高检测的精度。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例的结构图；

图2是传统分度盘的主视图；

图3是本实用新型优选实施例中分度盘的主视图。

其中，1、光源；2、聚光镜；3、滤色镜；4、起偏片；5、石英光栏；6、试管；7、检偏片；8、物镜；9、目镜；10、放大镜；11、分度盘；12、度盘转动手轮；13、保护片；14、CCD摄像头；15、显示器。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1至图3，一种基于旋光效应的旋光溶液检测装置，包括：

光源机构，所述光源机构包括沿光路依次设置的光源1、聚光镜2、滤色镜3、起偏片4、石英光栏5；其中：所述聚光镜2、滤色镜3、起偏片4、石英光栏5集成于一空心的圆柱体上；

检测机构，所述检测机构包括沿光路依次设置的检偏片7、物镜8、目镜9、放大镜10、分度盘11、度盘转动手轮12、保护片13、CCD摄像头14；所述检偏片7、物镜8、目镜9、放大镜10、分度盘11、度盘转动手轮12、保护片13集成于一体；所述CCD摄像头通过数据线与显示器15连接；

以及用于承载旋光溶液的试管6；其中：

所述试管6位于石英光栏5与检偏片7之间；所述试管为圆柱形结构，所述保护片13为圆筒结构，试管6置于保护片13内，保护片13能遮光并支撑试管6。整个光系统倾斜20度安装在基座上，试管6一端放置较低，与石英光栏的出口相连；另一端位置较高，外部有一段距离是空的。保护片13出口与检偏片对接。

作为优选，在本优选实施例中：

为了便于CCD摄像头的拆卸和更换：所述CCD摄像头与检测机构通过螺纹连接。

为了减小光路调整的复杂程度：所述光路为直线。

为了提高检测的精度：所述分度盘的四周等分为四个扇形，在每个扇形

区域等分设置有0至90度的刻度。

在本优选实施例中，旋光性物质为糖溶液，设溶液的浓度为C，长度为L，当偏振光通过该溶液时，光矢量振动面旋转过的角度与浓度C及光通过溶液的长度L成正比，

即：式中单位：的单位是度；L单位是分米；C为百分比浓度(即lOOcm³中所含溶质的克数)；则a在数值上等于偏振光通过单位长度(分米)、单位浓度(g/ml)的溶液后，引起振动面旋转的角度。单位(度·毫米/分米·克)。

光线从光源1投射到聚光镜2滤色片3起偏镜4后变成平面直线偏振光，再经石英光栏(半波片)5分解成寻常光与非常光后，视场中出现了三分视界，旋光物质盛入试管6放入镜筒测定，由于溶液具有旋光性，故把平面偏振光旋转了一个角度，通过检偏镜7起分析作用从目镜9中观察，就能看到中间亮(或暗)，左右暗(或亮)的照度不等，三分视场，转动度盘转动手轮12带动分度盘11，检偏镜7觅得视场照度(暗视场)相一致时为止，然后CCD摄像头14、显示器15从放大镜中读出度盘旋转的角度。

为了检测溶液的旋光角度，需要检测两次，第一次为检测放入糖溶液样品前的成像角度，第二次检测的是放入糖溶液样品后的成像角度，之差即为转过的角度。找读数位置很重要，需要旋转偏振片到恰当位置，即零视场(标准相)，理论上偏振片转一周(即刻度盘转一周)，有4个位置可选择；测试表明：偏振片在其中两个零视场位置视场亮度较强，人眼不耐久，且对视场亮度变化不敏感；检偏片在另外两零视场位置时，视场亮度较弱，人眼能够耐久。且对视场亮度变化很敏感所以在测量时，一般采用“弱零视场”的位置，即偏振片转一周(即刻度盘转一周)，有2个位置可选择，任选其一.刻度盘如图2，刻度盘读数为2个0-180度。

刻度外圈读数是主尺，内圈只有一部分，为游标。游标不动，主尺随偏振片转动而旋转，主尺转过的角度即为偏振片转过的角度。游标上方有读数窗，能放大读数。左、右各有一个读数,如果刻度盘上左、右游标读数窗的读数值A＝B，且刻度盘转到任意位置都是如此，表明仪器没有偏心差。如果刻度盘上游标读数窗的读数值A不等于B，表明仪器有偏心差。为消除偏心差，读数时可采用双游标读数法,左、右各读一次，然后取平均得出。

请参阅图3，分度盘的四周等分为四个扇形，在每个扇形区域等分设置有0至90度的刻度；测量时，偏振片转一周(即刻度盘主尺转一周)，由于不是用眼直接观察，可以在4个位置进行读数，任选其一。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。