一种基于液体棱镜的折射仪的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种基于液体棱镜的新型测量液体折射率的折射仪结构及其工作原 理，属于液体折射率及液体浓度、密度测量器件的技术领域。
【背景技术】
[0002] 折射仪是测量固体、液体折射率的工具，广泛应用于石油工业、日用化工、制药工 业、制漆工业、制糖工业和地质勘察，以及科研实验等。各种液体的密度、浓度、温度等物理 量的变化均会引起折射率的变化，所以通过测量折射率还可分析物质的成分或性质。目前 国内外最常用的是阿贝折射仪。阿贝折射仪和常见的折射仪特点如下：
[0003] (1)刻度式手持折射仪：体积小，测量方便，目视读数，价格稍贵；
[0004] (2)手持数字式折射仪：体积小，测量方便，数显读数，价格稍贵；
[0005] (3)阿贝折射仪：精度高，操作简单，测量快速，不消耗化学试剂，无化学污染，价 格较便宜；
[0006] (4)台式数显折光仪：简单易操作，准确度高，价格较贵；
[0007] (5)在线折射仪：可在线实时监测样品折射率，各种自定义浓度以及温度等，价格 较贵。阿贝折射仪相对比较便宜，精度较高，但是其折射率测量范围为1. 3000~1. 7000,比 较窄。
[0008] 随着诸如离子液体、液态聚合物等液体的新型品种不断涌现，液体材料的折射率 范围不断扩大，约为1. 4~2. 5,例如[BM頂][I9]的折射率为2. 4, [m0M] [I3]的折射率为 1.88等。阿贝折射仪已不能满足这些新型液体材料的测量需要。国外有的微棱镜折射仪虽 然测量范围可达到1. 8~2. 5,但是价位却要几十万，成本高。因而设计成本低、测量范围大 的折射仪成为市场需要。
[0009] 液体棱镜是一种以液体为主体构成的棱镜。通过在中空棱镜中填充液体与否或通 过调节液体浓度、改变液体种类等来灵活改变液体棱镜的光学性质，构建一个光学性质可 调的系统。
[0010]目前阿贝折射仪等棱镜式折射率测量仪器通常选用几个固体棱镜加成像、读数光 学系统及附件构成，采用的测量方法有：偏折角测量法、最小偏向角测量法、临界角全反射 法、全息干涉法以及表面等离子体共振（SPR)法等。缺点是要使用几个固体棱镜，要么将几 个固体棱镜浸入待测液体，要么几个固体棱镜间隙间填充液体（如阿贝折射仪），结构较复 杂；而且由于折射率测量受固体棱镜材料折射率的限制，一般折射率测量范围为1. 3000~ 1.7000。国外虽然有可测2. 0000~3. 0000的折射仪，但价格高，要几十万。而本实用新型 能够很好地解决上面的问题，提供了结构简单、测量范围大、其成本比阿贝折射仪还低的折 射仪。
【发明内容】
[0011] 本实用新型旨在提出一种基于液体棱镜的折射仪，该折射仪能解决上述阿贝折射 仪等棱镜式测量仪器中折射率测量范围不大、结构较复杂的问题，并且降低了成本。
[0012] 本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：本实用新型提供了一种基于液 体棱镜的折射仪，如附图1，该折射仪包括一个液体棱镜1、入射面2、LED光源3、可旋转载 物台4、成像物镜5、读数物镜6、反射棱镜7、反光镜8、透明折射率刻度盘9、粗调转动手轮 10、微调转动手轮11、折转棱镜12、分划板13、目镜14。所述的成像物镜5、分划板13与目 镜14构成成像光学系统，读数物镜6、反射棱镜7、反光镜8、透明折射率刻度盘9、粗调转动 手轮10、微调转动手轮11、折转棱镜12、分划板13、目镜14组成读数/测量系统。
[0013] 本实用新型所述的构建液体棱镜1所需的中空三棱镜的入射面和出射面夹角等 于30°，且中空三棱镜的光入射面外侧打磨成毛面，其上部的底面带有一个活动盖，用于罐 装和倾倒液体，充入待测液体构成一个液体棱镜。
[0014] 本实用新型所述的粗调转动手轮10和微调转动手轮11的连动装置将液体棱镜1 与透明折射率刻度盘9同时转动；利用成像光学系统和读数/测量系统直接测出液体折射 率的值。
[0015] 有益效果：
[0016] 1、本实用新型利用待测液体本身作为光学棱镜，仅使用一个液体棱镜代替常用阿 贝折射仪中的几个固体棱镜，简化了结构，减轻了重量，使之成本比阿贝折射仪还低。
[0017] 2、本实用新型的液体棱镜折射仪比阿贝这类一般棱镜折射仪具有更广的折射率 测量范围，同时又比国外可测量大折射率的折射仪成本低许多。
[0018] 3、可以避免阿贝折射仪等固体棱镜折射仪中由于液体非均匀涂抹漏光导致的测 量误差，准确性更高。
[0019] 4、本实用新型折射率测量范围不受固体棱镜材料的折射率大小限制，突破了阿贝 阿贝这类一般棱镜折射仪的局限性。
[0020] 5、本实用新型液体棱镜折射仪易于制作，且易于转化为生产推广到市场。
【附图说明】
[0021] 图1为本实用新型的结构示意图：
[0022] 标识说明：1_液体棱镜；2-入射面；3-LED光源；4-可旋转载物台；5-成像物镜； 6_读数物镜，7-反射棱镜；8-反光镜；9-透明折射率刻度盘；10-粗调转动手轮；11-微调 转动手轮；12-折转棱镜；13-分划板；14-目镜。
[0023] 图2为液体棱镜示意图。
[0024] 标识说明：15_棱镜光入射面；16-棱镜光出射面；17-中空的三棱镜活动盖。
[0025] 图3为利用液体棱镜基于掠入射法测量液体折射率的原理示意图。
[0026] 标识说明：15_棱镜光入射面；16-棱镜光出射面；虚线为填充的液体；Θ 〇~Θ 5 为光在各个界面的入、折射角；后方"明""暗"圈图表示探测器接收到的两个明暗视场及交 界线。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合说明书附图对本发明创造作进一步的详细说明。
[0028] 如附图1，本实用新型包括