奶液折射率檢測裝置及其檢測方法
【專利摘要】一種奶液折射率檢測裝置，在檢測樣品盒上端加工有注液口a，檢測樣品盒的一個側(cè)壁為平板玻璃，其它側(cè)壁不透光，平板玻璃的外表面上噴涂有成像層，平板玻璃上成像層的外圍設(shè)暗盒，暗盒內(nèi)側(cè)壁上設(shè)安裝有支架，支架上設(shè)半導(dǎo)體激光器，暗盒的外端部設(shè)通過數(shù)據(jù)線與計算機相連的CCD攝像頭，在半導(dǎo)體激光器的光射出端設(shè)與平板玻璃上成像層的中心位置搭接的光屏蔽管，光屏蔽管的中心線與半導(dǎo)體激光器的中心線、CCD攝像頭的中心線、成像層的中心相重合且垂直于平板玻璃,成像層由位于其中心位置的圓形透射散射層和透射散射層外圍的光散射成像層構(gòu)成，光散射成像層的外圍為遮光層。用本發(fā)明裝置檢測奶液時，測量速度快、測量精度高。
【專利說明】奶液折射率檢測裝置及其檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于液體折射率檢測設(shè)備或裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及到檢測奶液折射率的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]折光法是目前檢測奶液中乳糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)和摻水率簡單有效的基本方法之一，其原理是基于奶液中乳糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)和摻水率與其折射率有關(guān)。常用的測量儀器是阿貝折射儀和根據(jù)光通過“三角形樣品盒”時折射角的大小，測定奶液的折射率，這兩種儀器或方法的共同特征是根據(jù)光線通過奶液膜或奶液時折射形成的光學(xué)圖像，獲得奶液的折射率。而奶液是一種均勻穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)和乳濁狀態(tài)的膠體性液體，即從物理學(xué)角度講，奶液中有大量懸浮狀顆粒物，正是由于這種懸浮狀顆粒物對透射光有強烈的散射作用，造成上述兩種儀器或方法在奶液檢測中形成的光學(xué)圖像邊界不清，調(diào)試難度大，嚴(yán)重影響了檢測精度與檢測效率。因此如何減小折光法用于奶液檢測中懸浮狀顆粒物的光散射效應(yīng)對測量精度的影響，是目前奶液檢測【技術(shù)領(lǐng)域】中急需解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的一個技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、檢測速度快、檢測精度高的奶液折射率檢測裝置。
[0004]本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題在于為奶液折射率檢測裝置提供一種方法簡單、操作簡便的檢測方法。
[0005]解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:在檢測樣品盒上端加工有注液口 a，檢測樣品盒的一個側(cè)壁為平板玻璃，其它側(cè)壁不透光，平板玻璃的外表面上噴涂有成像層，平板玻璃上成像層的外圍設(shè)置有暗盒，暗盒內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置安裝有支架，支架上設(shè)置有半導(dǎo)體激光器，暗盒的外端部設(shè)置有通過數(shù)據(jù)線與計算機相連的CCD攝像頭，在半導(dǎo)體激光器的光射出端設(shè)置與平板玻璃上成像層的中心位置聯(lián)接的光屏蔽管，光屏蔽管的中心線與半導(dǎo)體激光器的中心線、C⑶攝像頭的中心線、成像層的中心相重合且垂直于平板玻璃。本發(fā)明的成像層由位于其中心位置的圓形透射散射層和透射散射層外圍的光散射成像層構(gòu)成，光散射成像層的外圍為遮光層。
[0006]本發(fā)明的透射散射層的直徑為5~8mm，表面噴涂透射散射層的平板玻璃對綠色激光的透射率40%~50 %，表面噴涂光散射成像層的平板玻璃對綠色激光的光透射率為60%~70 %，透射散射層和光散射成像層采用噴涂白色油漆或絲印白色玻璃油墨制成。
[0007]本發(fā)明的光屏蔽管的直徑與透射散射層的直徑相同。
[0008]本發(fā)明的平板玻璃的厚度為3~5mm。
[0009]上述奶液折射率檢測裝置檢測奶液折射率的方法步驟如下:
[0010]1、在檢測樣品盒中注入奶液，奶液的液面應(yīng)與暗盒的下端平齊。
[0011]2、將檢測樣品盒向平板玻璃方向傾斜，使奶液覆蓋平板玻璃內(nèi)表面，恢復(fù)檢測樣品盒至正常位置，在平板玻璃內(nèi)表面上形成均勻的奶液膜。
[0012]3、接通半導(dǎo)體激光器的電源，所產(chǎn)生的激光束垂直入射于平板玻璃外表面的透射散射層中心，入射到平板玻璃與奶液膜的界面，反射到光散射成像層，在光散射成像層上形成以激光束入射光點為中心的圓形暗斑，圓形暗斑的半徑r、平板玻璃的折射率η、平板玻
璃的厚度h與待測奶液的折射率nx之間的關(guān)系為:
【權(quán)利要求】
1.一種奶液折射率檢測裝置，在檢測樣品盒(I)上端加工有注液口(a)，檢測樣品盒(O的一個側(cè)壁為平板玻璃(2)，其它側(cè)壁不透光，平板玻璃(2)的外表面上噴涂有成像層(4)，平板玻璃(2)上成像層4的外圍設(shè)置有暗盒(5)，暗盒(5)內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置安裝有支架(6)，支架(6)上設(shè)置有半導(dǎo)體激光器(9)，暗盒(5)的外端部設(shè)置有通過數(shù)據(jù)線與計算機(8)相連的CXD攝像頭(7)，其特征在于:在半導(dǎo)體激光器(9)的光射出端設(shè)置與平板玻璃(2)上成像層(4)的中心位置聯(lián)接的光屏蔽管(10)，光屏蔽管(10)的中心線與半導(dǎo)體激光器(9)的中心線、CXD攝像頭(7)的中心線、成像層(4)的中心相重合且垂直于平板玻璃(2);所述的成像層(4)由位于其中心位置的圓形透射散射層(4-1)和透射散射層(4-1)外圍的光散射成像層(4-2)構(gòu)成,光散射成像層(4-2)的外圍為遮光層(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的奶液折射率檢測裝置，其特征在于:所述的透射散射層(4-1)的直徑為5~8mm，表面噴涂透射散射層(4-1)的平板玻璃(2)對綠色激光的透射率40%~50 %，表面噴涂光散射成像層(4-2)的平板玻璃(2)對綠色激光的光透射率為60%~70%，透射散射層(4-1)和光散射成像層(4-2 )采用噴涂白色油漆或絲印白色玻璃油墨制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的奶液折射率檢測裝置，其特征在于:所述的光屏蔽管(10)的直徑與透射散射層(4-1)的直徑相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的奶液折射率檢測裝置，其特征在于:所述的平板玻璃(2)的厚度為3~5mm。
5.一種使用權(quán)利要求1的奶液折射率檢測裝置檢測奶液折射率的方法，其特征在于該方法的步驟如下: 1)在檢測樣品盒(I)中注入奶液，奶液的液面應(yīng)與暗盒(5)的下端平齊； 2)將檢測樣品盒(I)向平板玻璃(2)方向傾斜，使奶液覆蓋平板玻璃(2)內(nèi)表面，恢復(fù)檢測樣品盒(I)至正常位置，在平板玻璃(2)內(nèi)表面上形成均勻的奶液膜； 3)接通半導(dǎo)體激光器(9)的電源，所產(chǎn)生的激光束垂直入射于平板玻璃(2)外表面的透射散射層(4-1)中心，入射到平板玻璃(2)與奶液膜的界面，反射到光散射成像層(4-2)，在光散射成像層(4-2)上形成以激光束入射光點為中心的圓形暗斑，圓形暗斑的半徑r、平板玻璃(2)的折射率η、平板玻璃(2)的厚度h與待測奶液的折射率nx之間的關(guān)系為:
【文檔編號】G01N21/41GK103792209SQ201410070027
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】張宗權(quán), 苗潤才, 劉志存 申請人:陜西師范大學(xué)