一种外加电场条件下测量液体吸收系数的装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及物性参数测量领域，尤其设及一种外加电场条件下测量液体吸收系数 的装置。
【背景技术】
[0002] W下对本发明的相关技术背景进行说明，但运些说明并不一定构成本发明的现有 技术。
[0003] 电流变液或离子液体在外加电场作用下对光的吸收系数会发生一定改变，运一特 性可W应用于电致变色、智能玻璃或隐身材料等领域。在建筑节能（比如，在不同季节和气 候变化下根据需要调节太阳光的透过率，W减少采暖和制冷损耗及保护个人隐私等方 面（比如，在一些公用设施如公共电话亭根据需要瞬息改变通透状态)有着巨大的应用前 景。
[0004] 根据已有的资料报道可知，前人针对包括水、乙醇等单质W及多种水和乙醇液体 溶液的透射率测量，提出了诸如光纤白光干设技术、透射法或透射-反射法通过分光光度计 测量吸收系数，高光谱水体吸收衰减测量仪来测量吸收系数等一系列测试方法，并设计了 适用于上述各种方法的测试装置，测量波段涵盖可见-近红外波段。对已有报道进行归纳可 W发现，已有研究测量的几乎都是通常情况下的液体吸收系数，尚未见有针对外加电场作 用下吸收系数发生变化的运一类液体吸收系数如何测量的报道。而针对电流变液或离子液 体运一类在外加电场作用下吸收系数会发生变化的特殊介质而言，目前还尚未见到针对其 吸收系数测量装置的设计方案和反演方法。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提出一种外加电场条件下测量液体吸收系数的装置，能够准确 获得不同外加电场下电流变液或离子液体的可见/红外光吸收系数。
[0006] 根据本发明的外加电场条件下测量液体吸收系数的装置，包括:入射光源、样品 池、电源、电极片W及测量单元;其中，
[0007] 所述样品池为透明的矩形结构，所述样品池各个侧边的厚度相等；
[000引所述电极片包括相互平行的第一电极片和第二电极片;第一电极片固定地设置在 所述样品池第一侧边的内侧、并与所述电源的正极连接，第二电极片固定地设置在所述样 品池第二侧边的内侧、并与所述电源的负极连接，用于产生电场；
[0009] 所述入射光源设置在所述样品池的第Ξ侧边的外侧，所述入射光源产生的入射光 线通过第Ξ侧边上的透光孔沿着垂直于所述电场的方向入射；
[0010] 所述测量单元设置在所述样品池的第四侧边的外侧、并位于所述入射光线的光路 上，第Ξ侧边和第四侧边相互平行。
[0011] 优选地，第一侧边为所述样品池的左侧、第二侧边为所述样品池的右侧;第Ξ侧边 为所述样品池的上侧、第四侧边为所述样品池的下侧，或者第Ξ侧边为所述样品池的下侧、 第四侧边为所述样品池的上侧。
[0012] 优选地，所述样品池中的液体在第一侧边和第二侧边处仅与所述电极片直接接 触;所述电极片的面积不小于所述样品池中的液体在第一侧边或第二侧边处形成的侧面的 面积。
[0013] 优选地，第一侧边为所述样品池的上侧、第二侧边为所述样品池的下侧，或者，第 一侧边为所述样品池的下侧、第二侧边为所述样品池的上侧;第Ξ侧边为所述样品池的左 侦U、第四侧边为所述样品池的右侧，或者第Ξ侧边为所述样品池的右侧、第四侧边为所述样 品池的左侧。
[0014] 优选地，第一电极片完全覆盖第一侧边的内侧，第二电极片完全覆盖第二侧边的 内侧。
[0015] 优选地，第一侧边和第二侧边为电木，所述电木的横截面积大于所述样品池的横 截面积;所述电木的边缘设置有螺纹孔，第一侧边的螺纹孔与第二侧边的螺纹孔相对，用于 通过螺栓固定所述装置。
[0016] 优选地，所述电极片为销片，所述电极片通过销丝与所述电源连接。
[0017] 优选地，所述样品池的上侧设置有液体注入孔，用于注入待测液体。
[0018] 优选地，所述透光孔设置于第Ξ侧边中屯、，且面型精度不小于所述入射光的一个 波长。
[0019] 优选地，所述电极片通过液体胶固定地设置在所述样品池的内侧。
[0020] 根据本发明的外加电场条件下测量液体吸收系数的装置，包括:入射光源、样品 池、电源、电极片W及测量单元;通过在样品池内设置电极片，能够为待测液体施加均匀的 电场，从而准确测量外加电场作用下液体吸收系数发生的变化。
【附图说明】
[0021] 通过W下参照附图而提供的【具体实施方式】部分，本发明的特征和优点将变得更加 容易理解，在附图中：
[0022] 图1是根据本发明的外加电场条件下测量液体吸收系数的装置的原理图；
[0023] 图2是根据本发明的外加电场条件下测量液体吸收系数的装置的一个优选实施例 示意图；
[0024] 图3是根据本发明的外加电场条件下测量液体吸收系数的装置的另一个优选实施 例示意图；
[0025] 图4是采用图2的装置测得的在外加电压为IV时入射光线透过空样品池后的光谱 透射率曲线；
[0026] 图5是采用图2的装置测得的在外加电压为IV时液体的光谱透射率曲线。
【具体实施方式】
[0027] 下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描 述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。
[0028] 本发明通过在样品池内设置与电源连接的电极为样品池内的液体提供电场，从而 能够实现外加电场条件下液体吸收系数的测量。图1是根据本发明的外加电场条件下测量 液体吸收系数的装置的原理图。图1中，液体70的两侧设置有互相平行的电极片30,电极片 30与电源40连接，用于为液体提供外加电场。在进行吸收系数测量时，打开电源40,液体70 即处于外加电场条件下。入射光源产生的入射光经单色仪处理后入射到液体70上，测量单 元50采集从液体70透射出来光信号，根据测量单元50的测量结果即可分析出液体的吸收系 数。
[0029] 参见图2、3,根据本发明的外加电场条件下测量液体吸收系数的装置，包括:入射 光源（图中未示出）、样品池20、电源40、电极片30 W及测量单元50。电极片30包括相互平行 的第一电极片和第二电极片;第一电极片固定地设置在样品池20第一侧边的内侦U、并与电 源40的正极连接，第二电极片固定地设置在样品池20第二侧边的内侧、并与电源40的负极 连接，用于产生电场;入射光源设置在样品池20的第Ξ侧边的外侧，入射光源产生的入射光 线10通过第Ξ侧边上的透光孔（图中未示出）沿着垂直于电场的方向入射;测试单元50设置 在样品池20的第四侧边的外侧、并位于入射光线10的光路上。为了能精确测量不同电压下 液体透射率的变化，优选地，电源40为电压可调直流电源，其电压示数为小数点后两位、或 至少可精确调整到0.1 V。进一步优选地，为了保证测量的准确性，电压由0V开始逐渐升高， 在升压过程中不能回调，每次测量前先在同一电压下稳定运行3分钟再开始测量，从低到高 依次进行。
[0030] 入射光源产生的入射光线10的方向可W与电极片30产生的电场的方向相同，即第 Ξ侧边与第一侧边或第二侧边相同，此时入射光线10从第一侧边和第二侧边中的一个入射 到样品池20内的液体中，从第一侧边和第二侧边中的另一个出射至测量单元50。样品池20 的侧边侧材料即透光性会对样品池20内液体的透射率或吸收系数产生影响，为了消除运种 影响，可W采用透射率极高的材料、比如玻璃材料等制作样品池20的第一侧边和第二侧边。 本发明中所述透射率极高的材料与实际测量过程中对测量结果误差的接受程度有关，只要 材料对测量结果的影响不超过可接受的误差范围，即可认为该材料是透射率极高的材料， 比如样品池为W石英为基底材料的玻璃样品池。本领域技术人员可W根据实际需要选择不 同的材料，运些均不超出本发明的技术方案，应视为本发明的保护范围。
[0031] 电源40通电后，两个电极片之间产生电场，样品池20内的液体即处于外加电场条 件下。由于电极片30附近区域的电场不均匀，电极片30附近区域的液体所处的电场与样品 池20内其它区域的电场强度不同。若入射光源产生的入射光线10的方向与电极片30产生的 电场的方向相同，在运种情况下测量得到的液体的吸收系数与均匀电场条件下的测量结果 会出现偏差。为了防止运种偏差的出现，根据本发明的优选实施例，可W使入射光线的方向 与电场的方向垂直，比如，当电场方向为从左至右时，入射光线10的方向可W是从前至后或 从后至前，当然，入射光线10的方向也可W是从上至下或从下至上。为了保证入射光线方向 上的液体处于均匀电场下，根据本发明的优选实施例，透光孔设置于第Ξ侧边中屯、。
[0032] 当电场的方向为从左至右时，若入射光线10的方向是从前至后或者从后至前，沿 着入射光线10的方向的液体的厚度为样品池20的宽度，即样品池20中液体的厚度为固定值 无法改变，若样品池20的宽度较宽，沿入射光线10的方向的液体厚度较大，容易导致入射光 无法透射液体，使得测量单元50无法采集到入射光信息，进而也就无法测量液体的透射率 或吸收系数。为了防止运种情况的发生，根据本发明的一个优选实施例，第一侧边为样品池 20的左侧、第二侧边为样品池20的右侧;第Ξ侧边为样品池20的上侧、第四侧边为样品池20 的下侧，或者第Ξ侧边为样品池20的下侧、第四侧边为