光学核心模块、免维护在线折光仪的制作方法

本发明涉及一种折射率测试仪，具体涉及一种免维护在线折光仪。

背景技术：

折光仪，又称折射仪，是利用光线测试液体浓度的仪器，用来测定折射率、双折率、光性，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，物质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。

由于折射仪中的光学元件主要包括光源、透镜、高折射率棱镜(尖晶石，蓝宝石，钆镓榴石GGG，钇铝石榴石YAG等)及CCD驱动电路板等；通常的工艺过程中，折光仪安装的管道或者罐体都会存在一定程度的震动以及温度压力的突变，很容易造成光学部件发生相对位移；而如果上述任一光学元件发生了相对位移，都会导致最后CCD接收到的光发生变化，从而导致测量值发生变化，而这是普通在线折光仪需要定期校准的原因之一。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种能够避免光学元件发生相对位移的光学核心模块。

本发明一方面提供一种光学核心模块包括：模块支架以及紧固安装于所述模块支架上的光源、光纤导光管、第一镜头、棱镜、第二镜头和CCD驱动电路板；

当所述光源发射光线时，所述光线能够依次经过所述光纤导光管、所述第一镜头、所述棱镜、所述第二镜头后到达所述CCD驱动电路板。

优选地，所述棱镜为蓝宝石材质。

优选地，还包括：控制器；

所述控制器与所述CCD驱动电路板相连，用于获取所述CCD驱动电路板检测到的光强度；

所述控制器与所述光源相连，依据所述光强度，用于对光源供电电流进行实时调整。

本发明所提供的光学核心模块由于将光源、光纤导光管、第一镜头、棱镜、第二镜头和CCD驱动电路板紧固安装于模块支架上，因此即使在震动或者温度压力突变的环境下，依然能够避免上述安装于模块支架内的光学元件发生相对位移，从而保证了光源发出的光线传播路径不发生变化，从而避免了因光学元件之间发生相对位移导致的在线折光仪的定期校准。

本发明同时要解决的技术问题是提供一种能够避免光学元件发生相对位移的免维护在线折光仪。

本发明另一方面提供一种免维护在线折光仪，包括所述的光学核心模块、触液外壳和后部外壳；

所述触液外壳、所述隔热垫和所述后部外壳首尾相连，共同围合成容置腔；

所述模块支架嵌置于所述容置腔内。

优选地，所述触液外壳和所述后部外壳的连接处设置有隔热垫。

优选地，所述后部外壳的外表面具有散热凹槽。

优选地，所述散热凹槽的数量为多个，且多个所述散热凹槽沿所述后部外壳的高度方向设置。

优选地，任意两个相邻的散热凹槽的间距为2.5mm；所述散热凹槽的宽度为5mm，深度为2.5mm。

优选地，还包括散热后盖；所述散热后盖设置于所述后部外壳远离所述触液外壳的一端；所述散热后盖中设置有冷却管，所述冷却管能够持续通入低温流体。

优选地，所述冷却管呈螺旋状。

本发明所提供的免维护在线折光仪，由于其包含的光学核心模块中的各光学元件紧固安装于模块支架上，因此即使在震动或者温度压力突变的环境下，依然能够避免上述安装于模块支架内的光学元件发生相对位移，从而保证了光源发出的光线传播路径不发生变化，从而避免了因光学元件之间发生相对位移导致的在线折光仪的定期校准。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明一种光学核心模块的剖视图；

图2为本发明一种免维护在线折光仪的剖视图。

附图标记：

1-光学核心模块

11-模块支架

12-光源

13-光纤导光管

14-第一镜头

15-棱镜

16-第二镜头

17-CCD驱动电路板

18-控制器

2-触液外壳

3-后部外壳

31-散热凹槽

4-散热后盖

5-隔热垫

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，本发明所提供的光学核心模块1包括：模块支架11以及紧固安装于模块支架11上的光源12、光纤导光管13、第一镜头14、棱镜15、第二镜头16和CCD驱动电路板17；当光源12发射光线时，光线能够依次经过光纤导光管13、第一镜头14、棱镜15、第二镜头16后到达CCD驱动电路板17。

为了实现各光学元件紧固安装于模块支架11内，具体可以采取如下措施：

a.光源12；采用贴片式LED，焊接在LED供电电路板上，用螺钉固定在模块支架11上。

b.光纤维导光管13；模块支架11中布局有与光纤维导光管13外径相同的空间，且该空间的一端设置有通孔。在该空间处，光纤维导光管13的一端抵在通孔上，另一端用弹簧19压紧，侧壁用光固化胶水胶粘固定在模块支架11上。

c.第一镜头14和第二镜头16；模块支架11上布局有与镜头外径相同的空间，且该空间的一端设置有通孔。在该空间处，各镜头一端抵在通孔处，另一端用弹簧19压紧，侧面用螺钉压紧固定。

d.棱镜15；模块支架11上有与棱镜15底部形状一致的空间。在该空间处，棱镜15的侧壁用压紧弹片固定，顶部用与其形状匹配固定罩固定并用螺钉拧紧。

e.CCD驱动电路:17：CCD驱动电路板17直接用螺钉固定在光学核心模块1上。

本发明所提供的光学核心模块1由于将光源12、光纤导光管13、第一镜头14、棱镜15、第二镜头16和CCD驱动电路板17紧固安装于模块支架11上，因此即使在震动或者温度压力突变的环境下，依然能够避免上述安装于模块支架11内的光学元件发生相对位移，从而保证了光源12发出的光线传播路径不发生变化，从而避免了因光学元件之间发生相对位移导致的在线折光仪的定期校准。

优选地，棱镜15采用光学级蓝宝石材质，原因在于蓝宝石棱镜能够长时间耐高温、耐高压和耐高流速的冲击，同时可耐受所有腐蚀性化学品的侵蚀，可以保障棱镜15永久不需更换。

优选地，还包括：控制器18；控制器18与CCD驱动电路板17相连，用于获取CCD驱动电路板17检测到的光强度；控制器18与光源12相连，依据光强度，用于对光源12供电电流进行实时调整。通常新的LED只需低于10％功率工作即可满足CCD光强度的要求。通过这种措施，可以保证LED光源终身无需更换。而普通在线折光仪的光源通常2-3年就需要进行更换。

本发明所提供的免维护在线折光仪，包括光学核心模块1、触液外壳2和后部外壳3；触液外壳2、隔热垫5和后部外壳3首尾相连，共同围合成容置腔；模块支架11嵌置于容置腔内。

本发明所提供的免维护在线折光仪，由于其包含的光学核心模块1中的各光学元件紧固安装于模块支架11上，因此即使在震动或者温度压力突变的环境下，依然能够避免上述安装于模块支架11内的光学元件发生相对位移，从而保证了光源发出的光线传播路径不发生变化，从而避免了因光学元件之间发生相对位移导致的在线折光仪的定期校准。

优选地，触液外壳2和后部外壳3的连接处设置有隔热垫5，使得触液外壳2和后部外壳3完全没有接触点，从而避免了金属的直接热传导，大大降低了工艺介质高温对后部外壳3温度的影响，进而可以尽可能降低容置内腔的温度不受工艺介质高温的影响，以保证容置内腔中CCD驱动电路板17和控制器18的有效运行。当然如果进一步在光学核心模块1与容置内腔之间设置隔热垫5效果更佳。

优选地，后部外壳3的外表面具有散热凹槽31。目的在于在不影响容置腔容积的前提下，增加了比表面积，从而更利于散热。

优选地，散热凹槽31的数量为多个，且多个散热凹槽31沿后部外壳3的高度方向设置。增加散热凹槽31的数量显然能提高产品的散热能力。如果任意两个相邻的散热凹槽31的间距为2.5mm；散热凹槽31的宽度为5mm，深度为2.5mm，这样可以增加近50％的表面积，即散热效率可增加50％。

优选地，还包括散热后盖4；散热后盖4设置于后部外壳3远离触液外壳2的一端；散热后盖4中设置有冷却管(优选螺旋状冷却管)，冷却管能够持续通入低温流体。散热后盖4的使用无疑会提高产品的散热性能，保障光学核心模块1在适宜的环境中工作。当然，在温度极低的情况下，比如零下几十度的情况下，也可以通热水进行加热以保证光学核心模块1工作正常。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。