一种高精度数字v棱镜折射仪的光学系统的制作方法
【专利摘要】一种高精度数字V棱镜折射仪的光学系统，其特征在于：它包括电源(1)、白光LED光源(2)、狭缝(3)、消色差准直透镜(4)、干涉滤光片部件(5)、V棱镜座(6)、待测物体安装座(7)、消色差成像透镜(8)、信息感应传感器(9)，角度转动步进电机(10)、小型步进电机(11)、ARM控制器(12)和触摸液晶彩屏(13)；本发明快速光线瞄准大角度由角度编码器提供，小角度由PSD位置传感器或线阵CCD光电探测系统提供；最后总角度的偏向角度由两者角度之和得到，实现快速、大范围、高精度测量，整个装置结构简单，操作方便。
【专利说明】一种高精度数字V棱镜折射仪的光学系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及光学测量仪器领域，具体讲就是涉及一种高精度数字V棱镜折射仪的光学系统。
【背景技术】
[0002]折射率是物质的重要物理常数之一，许多纯物质都具有一定的折射率，如果其中含有杂质则折射率将发生变化，出现偏差，杂质越多，偏差越大。因此，通过折射率的测定，可以测定物质的纯度。V棱镜折射仪的光学系统是一种用于折射率高精度测量的仪器，能对透明或半透明固体或液体物质的折射率，平均色散、部分色散进行测量。从而分析确定物质的浓度、含量及纯度等。广泛应用于制糖、制药、石油、食品、化工、光学玻璃等工业部门及有关闻等院校和科研单位。
[0003]随着工业的发展，越来越多的行业也需用V棱镜折射仪的光学系统来检测他们各自的产品。而现有传统的V棱镜折射仪的光学系统是光学式的，仪器在读数显微镜对准、空程和行差等方面会产生误差，记录角度和后续数据处理的工作量较大，效率低下；所需的光源波长是采用笨重的钠灯、氢灯和汞灯，寿命短功、耗高、体积大，已不能满足现代检测部门的需要。
【发明内容】
[0004]如附图1所示，V棱镜工作原理:当一束垂直于V棱镜入射面的平行光进入V棱镜后，若被测试样的折射率与V棱镜折射率相同时，光线将不偏折地通过V棱镜，若被测试样的折射率与V棱镜折射率η。有差异，光线将遵守折射定律发生折射，取出射光线与入射光线的夹角为H时，按照折射定律可以推导出H与η之间的关系为:
【权利要求】
1.一种高精度数字V棱镜折射仪的光学系统的光学系统，其特征在于:它包括电源(I)、白光LED光源(2)、狭缝(3)、消色差准直透镜(4)、干涉滤光片部件(5)、V棱镜座(6)、待测物体安装座(7)、消色差成像透镜(8)、信息感应传感器(9)，角度转动步进电机(10)、小型步进电机(11)、ARM控制器(12)和触摸液晶彩屏(13)； 所述白光LED光源(2)出射光路上装有狭缝(3)，狭缝(3)位于消色差准直透镜(4)的焦平面上，光线从狭缝(3)射出后经消色差准直透镜(4)消除色差后以平行光进入干涉滤光片部件(5)，光线射出后再进入V棱镜座出)，待测物体装在待测物体安装座(7)内，待测物体安装座(7)装在V棱镜座(6)内V形槽内，进入V棱镜座(6)的光线经过待测物体产生光线偏折，偏折后的平行光经消色差成像透镜(8)射出成像在焦平面位置，消色差成像透镜⑶装在角度转动步进电机(10)上，所述角度转动步进电机(10)受ARM控制器(12)控制能够发生转动，所述信息感应传感器(9)装在消色差成像透镜(8)焦平面位置接受成像信息，将接受到的成像信息输出到ARM控制器(12)，ARM控制器(12)将输入信息分析后通过触摸液晶彩屏(13)输出； 所述干涉滤光片部件(5)装在小型步进电机(11)上，所述小型步进电机(11)受ARM控制器(12)控制； 所述电源(I)给白光LED光源(2)、信息感应传感器(9)、角度转动步进电机(10)、小型步进电机(11)和触摸液晶彩屏(13)供电。
2.如权利要求1所述的一种高精度数字V棱镜折射仪的光学系统的光学系统，其特征在于:所述信息感应传感器(9)为PSD位置传感器或线阵CCD。
3.如权利要求1所述的一种高精度数字V棱镜折射仪的光学系统的光学系统，其特征在于:所述狭缝(3)是玻璃狭缝。
4.如权利要求1所述的一种高精 度数字V棱镜折射仪的光学系统的光学系统，其特征在于:所述角度转动步进电机(10)为高精度角度编码器步进电机。
5.如权利要求1所述的一种高精度数字V棱镜折射仪的光学系统的光学系统，其特征在于:所述干涉滤光片部件(5)包括至少8片干涉滤光片，滤光片装在安装转盘上，实现不同波长滤光片的选择。
【文档编号】G01N21/41GK103884684SQ201410132565
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年4月2日 优先权日:2014年4月2日
【发明者】孙流星 申请人:上海仪电物理光学仪器有限公司