和出水端的温度差大于预设的温差阈值时，基于该温度差查询 预设的映射关系表，确定供热液体的第二温度以及第二流量；
[0070] 基于供热液体的第二温度以及第二流量，对样品槽22内的液体进行加热。
[0071] 优选地，供热液体的第二温度与第二流量之间满足：
[0072] (5~Ιδ)。' X | ti_t21 =AXLX Δ 1/
[0073] 式中，ti为供热液体的第二温度，单位为：°C ;t2为样品槽内的液体温度，单位为： °C ; q'为供热液体的第二流量，单位为:cm3/s; A为水软管的内截面面积，单位为:cm2; L为水 软管的长度，单位为:cm; △ V为水软管进水端和出水端的供热液体的温度差，单位为：°C。
[0074] 为了提高加热板与样品槽22内液体的热交换效率，可以在加热板的背对于玻璃片 的一面设置绝热材料、加热板的粘附于玻璃片的一侧为导热材料。
[0075] S3、在待测电场强度和待测温度条件下，利用最小偏向角法测量液体的折射率。
[0076] 图1示出了根据本发明优选实施例的外加电场条件下测量液体折射率测量装置的 示意图，图1中未示出保温组件。其中，光源组件可以包括:光谱灯1、转塔2、镜面3、光谱灯电 源4、聚光镜5、斩波器6、斩波器控制器7、滤色镜转化器8、狭缝9。光源组件与样品槽22之间 还可以设置有准直器10,以对入射光线进行准直处理。转塔2主要用于在不同的光谱灯电源 4之间实现转换，斩波器6主要用于提取特定频率的光谱信号，以便锁相放大器放大。滤色镜 转化器8主要用于在光谱灯电源4为不同波长时选取不同的滤波片，以便削弱杂散光信号。 狭缝9可用于调节进入样品槽22的光通量的大小，其大小的调节可以根据样品槽22中液体 的吸收系数来确定。探测组件可以与样品槽一起设置在样品台12上，探测组件可以包括:望 远镜15、红外探测器16、光电倍增管17、锁相放大器控制器18、锁相放大器19、(XD相机20。为 了便于探测结果的显示和输出，CCD相机20与锁相放大器19之后还可以连接输出终端21。望 远镜15有利于接收距离红外探测器16和CCD相机20较远处的待测信号。实际测量时根据不 同的待测波长可分别选用红外探测器或CCD相机。由于红外信号一般较弱且难以捕捉，若选 用红外探测器16,可以在红外探测器16之后连接光电倍增管17,从而对红外信号进行放大， 然后通过锁相放大器19对特定频率的红外信号进行放大并输出波形随位置的变化。为了便 于样品槽22的转动和平行移动，样品台12可拆卸地固定值在压电驱动平台12上，使得样品 台12可以在360°范围内转动，也可使样品台12平行移动。测量过程中，根据波形的峰值位置 和样品槽22的摆放情况可以分别确定样品槽22左右两侧的最小偏向角。在测试开始前，需 要对样品台12调水平，以保证样品槽22内待测液体的左右如后液面等尚、样品槽22的底边 与经准直器准直处理的入射光线垂直，从而保证由于左右两侧的最小偏向角不等造成的误 差对实验测量精度的影响减到最小。
[0077] 与现有技术相比，本发明基于最小偏向角测量法设计外加电场和温度场协同作用 下测量液体折射率的方法，通过在样品槽的底面和顶面设置电极片能够为待测液体施加均 匀的电场，通过在样品槽的三个侧面贴附加热板能够为液体提供均匀的温度场，从而准确 测量外加电场和温度场协同作用下液体折射率发生的变化。
[0078] 虽然参照示例性实施方式对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不局限 于文中详细描述和示出的【具体实施方式】，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本 领域技术人员可以对所述示例性实施方式做出各种改变。
【主权项】
1. 一种外加电场和溫度场协同作用下测量液体折射率的方法，其特征在于包括： 51、 分别将样品槽底面的第一电极片和样品槽顶面的第二电极片与电源的正负极连 接，调节电源的电压，使第一电极片和第二电极片之间的电场达到待测电场强度； 52、 通过贴附在样品槽=个侧面的加热板加热样品槽内的液体，使所述液体的溫度达 到待测溫度； 53、 在所述待测电场强度和待测溫度条件下，利用最小偏向角法测量液体的折射率； 其中，样品槽为由=片玻璃组成的横截面为等腰=角形的空屯、=棱镜，第一电极片、第 二电极片W及样品槽之间形成密封结构;样品槽两个侧腰面为透光玻璃，样品槽的第=侧 面为毛玻璃，两片透光玻璃的光程均为1/60，A为入射光线的波长;样品槽的高度h与等腰= 角形的最大边长1之间满足如下关系:h= (0.5~1.35) XI; 液体通过设置在第=侧面上的注入孔注入样品槽内。2. 如权利要求1所述的方法，其中，电极片的形状与样品槽的底面和顶面的形状相同， 电极片上焊接由导线，通过该导线与电源连接； 或者，电极片的形状为箭头状，电极片的=角形箭头与样品槽的底面和顶面的形状相 同，电极片的箭头尾部上设置有小孔;导线的一端缠绕在所述小孔上，导线的另一端与电源 连接。3. 如权利要求2所述的方法，其中，电极片为销片；或者，电极片W铁作为基底，所述基 底上锻销。4. 如权利要求3所述的方法，其中，电极片的厚度H满足：式中，h为等腰=角形两个侧腰的长度，单位为:mm; b为等腰=角形的底边长度，单位 为:mm; P为样品槽内液体的密度，单位为:g/cm3。5. 如权利要求1所述的方法，其中，加热板上设置有水软管，用于加热的供热液体在水 累的驱动下从所述水软管的一端流入、从所述水软管的另一端流出。6. 如权利要求5所述的方法，其中，为了保证均匀加热，步骤S2包括： 获取样品槽内的液体溫度，根据样品槽内的液体种类、液体体积、液体溫度和待测溫 度，确定将液体加热至待测溫度所需的加热热量； 根据加热板上的水软管数量、所述加热热量、W及加热板的传热效率，确定供热液体的 第一溫度W及水软管中供热液体的第一流量； 基于供热液体的第一溫度W及水软管中供热液体的第一流量，对样品槽内的液体进行 加热。7. 如权利要求6所述的方法，其中，供热液体的流量q满足如下关系：式中，q第一流量，单位为:cmVs; Q为将液体加热至待测溫度所需的加热热量，单位为： J;n为加热板上的水软管数量，单位为:根;n为加热板的传热效率，单位为：％ ;c日为供热液 体的比热容，单位为:JAkg ? °C);P日为供热液体的密度，单位为:g/cm3; At为供热液体的溫 度与样品槽内液体溫度之间的差值，单位为：°c。8. 如权利要求6所述的方法，其中，步骤S2进一步包括： 分别获取水软管进水端和出水端的供热液体溫度，确定水软管进水端和出水端的供热 液体的溫度差； 当所述溫度差大于预设的溫差阔值时，基于所述溫度差查询预设的映射关系表，确定 供热液体的第二溫度W及第二流量； 基于供热液体的第二溫度W及第二流量，对样品槽内的液体进行加热。9. 如权利要求8所述的方法，其中，供热液体的第二溫度与第二流量之间满足： 巧~：L5)q' X 11广t21 = AXLX A t' 式中，ti为供热液体的第二溫度，单位为：°C ; t2为样品槽内的液体溫度，单位为：°C ; q/ 为供热液体的第二流量，单位为:cm3/s; A为水软管的内截面面积，单位为:cm2; L为水软管的 长度，单位为:cm; A t/为水软管进水端和出水端的供热液体的溫度差，单位为：°C。10. 如权利要求9所述的方法，其中，加热板的背对于玻璃片的一面设置有绝热材料;加 热板的粘附于玻璃片的一侧为导热材料。
【专利摘要】公开了一种外加电场和温度场协同作用下测量液体折射率的方法，包括：包括：分别将样品槽底面的第一电极片和样品槽顶面的第二电极片与电源的正负极连接，调节电源的电压，使第一电极片和第二电极片之间的电场达到待测电场强度；通过贴附在样品槽三个侧面的加热板加热样品槽内的液体，使液体的温度达到待测温度；在待测电场强度和待测温度条件下，利用最小偏向角法测量液体的折射率。本发明通过在样品槽的底面和顶面设置电极片能够为待测液体施加均匀的电场，通过在样品槽的三个侧面贴附加热板能够为液体提供均匀的温度场，从而准确测量外加电场和温度场协同作用下液体折射率发生的变化。
【IPC分类】G01N21/43
【公开号】CN105651732
【申请号】
【发明人】董士奎, 刘晗, 贺志宏, 周吉, 唐佳东, 管承红
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月31日