基于CCD和梯形玻璃体的差分式溶液浓度测量方法及装置

摘要

本发明提供的是一种基于CCD和梯形玻璃体的差分式溶液浓度测量方法及装置。该方法利用了激光的特性和液体浓度与折射率的关系及光学的折射、反射原理。入射光透过液体，然后穿过梯形玻璃体中间的楔形槽豁口射入梯形玻璃体内部，入射光被分为两束在玻璃内部经过多次的反射之后从其两端的梯形斜面射出，再透过液体由CCD接收。由于液体浓度与折射率相关，当浓度变化时，入射光的折射角发生变化，导致光束在玻璃内部的反射角随之变化，进而使得从玻璃两端出射的光束在CCD上的两像斑间距发生改变。因此，CCD上的像斑间距便可与液体浓度建立对应关系，从像斑间距就可以测出液体的浓度。本发明结构简单、易于布放，可以实时测量液体浓度的变化，并可在腐蚀性等恶劣工业环境中工作。

主权项

一种基于CCD和梯形玻璃体的差分式溶液浓度测量方法，其特征是：采用由一块底面开有楔形槽豁口的梯形玻璃体与密闭于箱体中的激光束光源、线阵CCD及其处理电路构成的测量装置，将该测量装置浸于待测液体中，其中梯形玻璃体完全浸在液体中，线阵CCD嵌于密闭箱体一侧面上的开槽中，并对开槽与线阵CCD的缝隙实行密封，光源发射出的光束正对于梯形玻璃体的楔形槽豁口中央，豁口宽度为平行光束宽度的2倍，梯形玻璃体上下表面镀膜并产生平面镜效果，固定于箱体下方，并使上下表面平行于线阵CCD表面，线阵CCD的长度不小于梯形玻璃体的长度；光源发出的平行光速透过液体入射到玻璃体的楔形槽正中位置处，均匀分布于楔形槽豁口的左右两平面上，两楔形面上的光束发生折射而被分成左右两束并射入梯形玻璃体内部，两束光在梯形玻璃体内部经过多次反射之后在玻璃体的两梯形斜面处再次发生折射，两束折射光透过液体射到线性CCD上；当液体浓度改变时，折射角发生变化，使得光束在玻璃内部的反射角也相应发生变化，在线性CCD上两束光的像斑间距随之发生变化，利用两像斑间距的变化情况获得液体浓度信息。