溶液信息采集裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型的溶液信息采集裝置，包括底座和電路部分，底座上固定有豎立板；特征在于：底座上設(shè)置有器皿，器皿上方的豎立板上設(shè)置有激光光源、白光光源、第一CCD圖像傳感器以及第二CCD圖像傳感器，激光光源用于產(chǎn)生垂直光束和斜光束，白光光源用于產(chǎn)生白光束；器皿的底部固定有斜反射鏡，垂直光束經(jīng)凸透鏡聚焦后的光束、斜光束經(jīng)待測溶液的反射光束均照射于第一CCD圖像傳感器上，白光束穿透于待測溶液后照射于第二CCD圖像傳感器上。本實用新型的測定裝置，通過第一CCD圖像傳感器對光線照射位置的測量，可準確測量出已知溶液的濃度，避免了對溶液取樣所帶了的污染，尤其是對于劇毒、腐蝕性強的溶液來說，非接觸式測量的優(yōu)勢更加明顯。
【專利說明】溶液信息采集裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種溶液信息采集裝置，更具體的說，尤其涉及一種可測定液體物質(zhì)的高度、體積、折射率、物質(zhì)的量濃度甚至物質(zhì)種類的溶液信息采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在酸堿滴定和溶液質(zhì)量濃度的測量過程中，經(jīng)常需要檢測溶液的PH值和質(zhì)量濃度。現(xiàn)在常用的方法是首先對溶液進行取樣，在通過PH試紙進行PH值的測定，通過其他方法來測定溶液的質(zhì)量濃度；但在溶液樣品的獲取過程中，溶液容易受到取樣滴管的污染，對于某些要求十分嚴格的場合，這種接觸式的測量是不允許的。對于腐蝕性、毒性較強的物質(zhì)來說，還容易造成污染。
[0003]激光的波長范圍窄，不宜發(fā)散，適于用來測定物質(zhì)的折射率。對于溶質(zhì)、溶劑已知的溶液來說，不同質(zhì)量濃度下的折射率是不用的，而且特定濃度下的折射率是固定常數(shù)。因此，可以根據(jù)這種特性來測定特定溶液的質(zhì)量濃度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型為了克服上述技術(shù)問題的缺點，提供了一種可測定液體物質(zhì)的高度、體積、折射率、物質(zhì)的量濃度甚至物質(zhì)種類的溶液信息采集裝置。
[0005]本實用新型的溶液信息采集裝置，包括起固定和支撐作用的底座以及電路部分，所述底座上固定設(shè)置有豎立板；其特別之處在于:所述底座上設(shè)置有用于盛放待測溶液的器皿,器皿上方的豎立板上設(shè)置有激光光源、白光光源、第一 (XD圖像傳感器,器皿的左右兩側(cè)分別設(shè)置有白光光源和第二 CXD圖像傳感器，激光光源用于產(chǎn)生垂直光束和斜光束，白光光源用于產(chǎn)生白光束；所述垂直光束垂直射入器皿中的待測溶液中，器皿的底部固定有用于反射垂直光束的斜反射鏡，豎立板上固定有對垂直光束的射出光束進行聚焦的凸透鏡；垂直光束經(jīng)凸透鏡聚焦后的光束、斜光束經(jīng)待測溶液的反射光束均照射于第一 CCD圖像傳感器上，白光束穿透于待測溶液后照射于第二 CXD圖像傳感器上。
[0006]本實用新型的溶液信息采集裝置，所述電路部分包括具有信號采集、數(shù)據(jù)運算和控制作用的微處理器；對于溶質(zhì)已知的待測溶液，微處理器根據(jù)斜反射鏡與水平面的夾角、垂直光束經(jīng)凸透鏡后在第一 CXD圖像傳感器上的照射位置、斜光束經(jīng)待測溶液反射后在第一 CCD圖像傳感器上的照射位置，可計算出待測溶液的濃度；對于溶質(zhì)未知的待測溶液，微控制器首先分析白光束反射后在第二 CCD圖像傳感器的照射圖像，確定溶液的溶質(zhì)，然后再計算溶液的濃度。
[0007]本實用新型的有益效果是:本實用新型的溶液信息采集裝置，通過設(shè)置用于產(chǎn)生垂直光束和斜光束的激光光源，并在器皿的底部設(shè)置傾斜角度已知的斜反射鏡，通過第一CCD圖像傳感器對光線照射位置的測量，可準確測量出已知溶液的高度、體積、折射率和物質(zhì)的量濃度信息。通過設(shè)置產(chǎn)生白光束的白光光源，通過第二 CCD圖像傳感器對白光反射光束的檢測，可有效地分析出溶液的位置成分，以確定出溶質(zhì)。本實用新型的溶液信息采集裝置，可有效地實現(xiàn)溶液濃度的非接觸式測量，避免了對溶液取樣所帶了的污染，尤其是對于劇毒、腐蝕性強的溶液來說，非接觸式測量的優(yōu)勢更加明顯。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型的溶液信息采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖中:1底座,2豎立板,3器皿,4斜反射鏡,5激光光源,6白光光源,7凸透鏡,8第一 CXD圖像傳感器，9待測溶液，10垂直光束，11斜光束，12白光束，13第二 CXD圖像傳感器。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。
[0011]如圖1所示，給出了本實用新型的溶液信息采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其包括底座1、豎立板2、器皿3、斜反射鏡4、激光光源5、白光光源6、凸透鏡7、第一 (XD圖像傳感器8以及電路部分；底座I起固定和支撐作用，豎立板2固定在底座I上，器皿3固定于底座I上，用于盛放待測溶液9。激光光源5、凸透鏡7和第一 CXD圖像傳感器8均固定于豎立板2上，白光光源6和第二 CXD圖像傳感器8分別設(shè)置于器皿3的左右兩側(cè)。
[0012]激光光源5用于產(chǎn)生垂直光束10和斜光束11，垂直光束10用于垂直地照射于待測溶液9中，斜光束11可傾斜地照射于待測溶液9中。器皿3的底部固定有斜反射鏡4，斜反射鏡4與水平面的夾角已知；垂直光束10垂直地射入待測溶液9，經(jīng)斜反射鏡4的反射后，再經(jīng)凸透鏡7的聚焦后，照射于第一 CXD圖像傳感器8上。斜光束11經(jīng)待測溶液9的反射后，也照射于第一 CXD圖像傳感器8上。
[0013]白光光源6用于產(chǎn)生白光束12，白光光源6穿透于待測溶液9后照射于第二 CXD圖像傳感器13上；不同的溶液可將白光光源中不同波段的光吸收掉，進而使得照射于第二CXD圖像傳感器8上的光束性質(zhì)不同。電路部分通過對照射于第二 CXD圖像傳感器8上的光譜進行分析，可去確定出溶液種類。
[0014]本實用新型的溶液信息采集裝置在使用的過程中，對于已知種類的溶液來說，根據(jù)斜光束11經(jīng)待測溶液9反射后在第一 CCD圖像傳感器8上的照射位置，可確定出待測溶液的高度、體積信息。根據(jù)垂直光束10經(jīng)凸透鏡7后在第一 CXD圖像傳感器8上的照射位置，以及斜反射鏡4與水平面的傾斜角度，可準確地測量出溶液的折射率。根據(jù)折射率可確定出溶液的物質(zhì)的量濃度。
[0015]對于未知種類的溶液來說，首先對照射于第二 CXD圖像傳感器13上的白光束12進行分析，在根據(jù)溶液的其它一些性質(zhì)，可確定出溶液的物質(zhì)種類；進而實現(xiàn)溶液的高度、體積、折射率和物質(zhì)的量濃度信息的測量。
[0016]本實用新型的溶液信息采集裝置，可有效地實現(xiàn)溶液濃度的非接觸式測量，避免了對溶液取樣所帶了的污染，尤其是對于劇毒、腐蝕性強的溶液來說，非接觸式測量的優(yōu)勢更加明顯。
【權(quán)利要求】
1.一種溶液信息采集裝置，包括起固定和支撐作用的底座(I)以及電路部分，所述底座上固定設(shè)置有豎立板(2);其特征在于:所述底座上設(shè)置有用于盛放待測溶液(9)的器皿(3)，器皿上方的豎立板上設(shè)置有激光光源(5)、第一 CXD圖像傳感器(8)，器皿的左右兩側(cè)分別設(shè)置有白光光源(6)和第二 CXD圖像傳感器(13)，激光光源用于產(chǎn)生垂直光束(10)和斜光束(11)，白光光源用于產(chǎn)生白光束(12);所述垂直光束垂直射入器皿中的待測溶液中，器皿的底部固定有用于反射垂直光束的斜反射鏡(4)，豎立板上固定有對垂直光束的射出光束進行聚焦的凸透鏡(7);垂直光束經(jīng)凸透鏡聚焦后的光束、斜光束經(jīng)待測溶液的反射光束均照射于第一 CXD圖像傳感器(8)上，白光束(12)穿透于待測溶液后照射于第二 CXD圖像傳感器(13)上。
【文檔編號】G01F23/292GK203385460SQ201320341280
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年6月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月15日
【發(fā)明者】燕宸, 劉全全, 魏謙 申請人:燕宸