一种外加电场条件下测量液体吸收系数的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及物性参数测量领域，尤其设及一种外加电场条件下测量液体吸收系数 的方法。
【背景技术】
[0002] W下对本发明的相关技术背景进行说明，但运些说明并不一定构成本发明的现有 技术。
[0003]电流变液或离子液体在外加电场作用下对光的吸收系数会发生一定改变，运一特 性可W应用于电致变色、智能玻璃或隐身材料等领域。在建筑节能（比如，在不同季节和气 候变化下根据需要调节太阳光的透过率，W减少采暖和制冷损耗及保护个人隐私等方 面（比如，在一些公用设施如公共电话亭根据需要瞬息改变通透状态)有着巨大的应用前 景。
[0004]根据已有的资料报道可知，前人针对包括水、乙醇等单质W及多种水和乙醇液体 溶液的透射率测量，提出了诸如光纤白光干设技术、透射法或透射-反射法通过分光光度计 测量吸收系数，高光谱水体吸收衰减测量仪来测量吸收系数等一系列测试方法，并设计了 适用于上述各种方法的测试装置，测量波段涵盖可见-近红外波段。对已有报道进行归纳可 W发现，已有研究测量的几乎都是通常情况下的液体吸收系数，尚未见有针对外加电场作 用下吸收系数发生变化的运一类液体吸收系数如何测量的报道。而针对电流变液或离子液 体运一类在外加电场作用下吸收系数会发生变化的特殊介质而言，目前还尚未见到针对 其吸收系数测量装置的设计方案和测量方法。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提出一种外加电场条件下测量液体吸收系数的方法，能够准确 获得不同外加电场下电流变液或离子液体的可见/红外光吸收系数。
[0006] 根据本发明的外加电场条件下测量液体吸收系数的方法，包括：
[0007] S1、根据电场强度W及入射光线方向上的样品池厚度，确定可测量区域；
[000引S2、使入射光线沿着垂直于电场的方向入射至空样品池的可测量区域，获取入射 光线的第一福射强度W及入射光线透过空样品池之后的第二福射强度，根据第一福射强度 和第二福射强度确定空样品池的透射率；
[0009] S3、使入射光线沿着垂直于电场的方向入射至盛有待测液体的样品池的可测量区 域，获取入射光线透过盛有待测液体的样品池之后的第Ξ福射强度，根据第一福射强度和 第Ξ福射强度确定待测液体的透射率；
[0010] S4、基于所述样品池厚度、空样品池的透射率和待测液体的透射率，确定待测液体 的吸收系数；
[0011] 其中，样品池为透明的矩形结构、且各个侧边的厚度相等;样品池第一侧边的内侧 固定地设置有第一电极片、第二侧边的内侧固定地设置有第二电极片，第一电极片和第二 电极片分别与电源正负极连接，w产生电场；
[0012] 入射光源设置在样品池第Ξ侧边外侧，测量单元设置在样品池第四侧边外侧、并 位于入射光线的光路上，第Ξ侧边和第四侧边相互平行。
[0013] 优选地，可测量区域与第一电极片或第二电极片的最短距离d满足如下关系：
[0014]
[0015]式中，μ为待测液体粘度，单位为:Pa·S;P为待测液体密度，单位为:g/cm3;L为第 一电极片与第二电极片之间的距离，单位为:cm;E为电场强度，单位为:v/m。
[0016] 优选地，入射光线通过第Ξ侧边上的透光孔入射至样品池，所述透光孔设置于第 Ξ侧边中屯、，且面型精度不小于入射光线的一个波长。
[0017] 优选地，第一侧边为样品池的左侧、第二侧边为样品池的右侧;第Ξ侧边为样品池 的上侧、第四侧边为样品池的下侧，或者第Ξ侧边为样品池的下侧、第四侧边为样品池的上 侧。
[0018] 优选地，待测液体在第一侧边和第二侧边处仅与电极片直接接触;所述电极片包 括第一电极片和第二电极片，电极片的面积不小于待测液体在第一侧边或第二侧边处形成 的侧面的面积。
[0019] 优选地，第一侧边为样品池的上侧、第二侧边为样品池的下侧，或者，第一侧边为 样品池的下侧、第二侧边为样品池的上侧;第Ξ侧边为样品池的左侧、第四侧边为样品池的 右侧，或者第Ξ侧边为样品池的右侧、第四侧边为样品池的左侧。
[0020] 优选地，第一电极片完全覆盖第一侧边的内侧，第二电极片完全覆盖第二侧边的 内侧。
[0021] 优选地，第一侧边和第二侧边为电木，电木的横截面积大于样品池的横截面积；电 木的边缘设置有螺纹孔，第一侧边的螺纹孔与第二侧边的螺纹孔相对，用于通过螺栓固定 样品池。
[0022] 优选地，步骤S3之前进一步包括：
[0023] 用注射器量取待测液体并加入样品池中；若样品池中有气泡，则用针头将气泡刺 破，W排除待测液体中的气泡。
[0024] 优选地，步骤S2之前进一步包括:将电源的电压调整至测量电压值，具体地：
[0025] 从0V开始逐渐增大电源的电压，在升压的过程中不能回调电压；
[0026] 当电源的电压调整至测量电压值时，保持预设的稳定时间，W使电源的电压稳定。
[0027] 根据本发明的外加电场条件下测量液体吸收系数的方法，包括:根据电场强度W 及入射光线方向上的样品池厚度，确定可测量区域;使入射光线沿着垂直于电场的方向入 射至空样品池的可测量区域，获取入射光线的第一福射强度W及入射光线透过空样品池之 后的第二福射强度，根据第一福射强度和第二福射强度确定空样品池的透射率;使入射光 线沿着垂直于电场的方向入射至盛有待测液体的样品池的可测量区域，获取入射光线透过 盛有待测液体的样品池之后的第Ξ福射强度，根据第一福射强度和第Ξ福射强度确定待测 液体的透射率;基于样品池厚度、空样品池的透射率和待测液体的透射率，确定待测液体的 吸收系数。本发明通过在样品池内设置电极片，能够为待测液体施加电场;通过确定可测量 区域，能够保证入射光线方向上待测液体处的电场均匀，从而准确测量外加电场作用下液 体吸收系数的变化。
【附图说明】
[0028] 通过W下参照附图而提供的【具体实施方式】部分，本发明的特征和优点将变得更加 容易理解，在附图中：
[0029]图1是根据本发明的外加电场条件下测量液体吸收系数的方法的流程图；
[0030] 图2是根据本发明的外加电场条件下测量液体吸收系数的装置的原理图；
[0031] 图3是根据本发明的外加电场条件下测量液体吸收系数的装置的一个优选实施例 示意图；
[0032]图4是根据本发明的外加电场条件下测量液体吸收系数的装置的另一个优选实施 例示意图；
[0033] 图5是采用图3的装置测得的在外加电压为IV时入射光线透过空样品池后的透射 率曲线；
[0034] 图6是采用图3的装置测得的在外加电压为IV时待测液体的透射率曲线。
【具体实施方式】
[0035]下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描 述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。
[0036]本发明通过在样品池内设置与电源连接的电极为样品池内的液体提供电场，从而 能够实现外加电场条件下液体吸收系数的测量。
[0037]根据本发明的外加电场条件下测量液体吸收系数的方法采用图3或4所示的结构。 图2是根据本发明的外加电场条件下测量液体吸收系数的装置的原理图。图2中，液体70的 两侧设置有互相平行的电极片30,电极片30与电源40连接，用于为液体提供外加电场。在进 行吸收系数测量时，打开电源40,液体70即处于外加电场条件下。入射光源产生的入射光经 单色仪处理后入射到液体70上，测量单元50采集从液体70透射出来光信号，根据测量单元 50的测量结果即可分析出液体的吸收系数。
[0038]参见图3、4,根据本发明的外加电场条件下测量液体吸收系数的装置，包括:入射 光源（图中未示出）、样品池20、电源40、电极片30W及测量单元50。电极片30包括相互平行 的第一电极片和第二电极片;第一电极片固定地设置在样品池20第一侧边的内侦U、并与电 源40的正极连接，第二电极片固定地设置在样品池20第二侧边的内侧、并与电源40的负极 连接，用于产生电