一種基于光學全息技術的液體檢測裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術提供一種基于光學全息技術的液體檢測裝置，激光器發出的光經光學分束鏡分為透射光和反射光，透射光經光學反射鏡轉向傳播，依次經過擴束及空間濾波裝置、準直透鏡后形成平行光垂直入射到盛液器皿，作為物光經光學分束鏡反射；經光學分束鏡發出的反射光經光學反射鏡轉向傳播，依次經過擴束及空間濾波裝置、準直透鏡后形成平行光，作為參考光透射光學分束鏡；光學分束鏡反射的物光和透射的參考光經會聚透鏡傳輸至光電耦合裝置接收，再傳輸給計算機。本實用新型專利技術克服傳統的溶解品質檢測的缺陷，避免了多次采用化學手段檢測，且比其他方法有更廣泛的應用范圍，適用于對酒、藥品、農藥、化學藥劑等各種液體的檢測，且具有很高的檢測精確度。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種液體檢測裝置，特別是涉及一種光學全息技術的液體檢測裝置，屬于檢測設備

技術介紹
在當前的日常生活中，隨著科技、經濟的日益發展，無論個人和集體都會接觸、使用和消費越來越多液體產品，如酒、化學試劑、藥品等液體物質；這些液體的品質直接影響著個人和集體的利益，如果品質不合格，常常對人們的生活和身體造成極大的危害。對這些液體品質的檢測就顯得非常重要，然而人們通常無法從外觀上精確鑒 別其品質的好壞，這就對檢測的裝置和方法提出了更高的要求，以更好的保護人們的利益。現有的方法在液體檢測時，常要使用各種化學試劑，檢測過程復雜、費時，且不具有廣泛適用性。
技術實現思路
為了克服傳統的液體檢測裝置在使用中存在的缺陷，本技術提供一種基于光學全息技術的液體檢測裝置，提高液體檢測的適用性和精度，并能有效地克服這些缺陷。本技術通過下列技術方案實現一種基于光學全息技術的液體檢測裝置，包括激光器I、光學分束鏡2和10、光學反射鏡3和6、擴束及空間濾波裝置4和7、準直透鏡5和8、盛液器皿9、會聚透鏡11、光電耦合裝置12和計算機13 ;所述激光器I發出的光經光學分束鏡2分為透射光和反射光，透射光經光學反射鏡3轉向傳播，依次經過擴束及空間濾波裝置4、準直透鏡5后形成平行光垂直入射到盛液器皿9，作為物光經光學分束鏡10反射；經光學分束鏡2發出的反射光經光學反射鏡6轉向傳播，依次經過擴束及空間濾波裝置7、準直透鏡8后形成平行光，作為參考光透射光學分束鏡10 ;光學分束鏡10反射的物光和透射的參考光經會聚透鏡11傳輸至光電耦合裝置12接收，再傳輸給計算機13。所述光學分束鏡2、光學反射鏡3、光學分束鏡10均能調節傾角。所述光電耦合裝置12為CCD器或CMOS器。所述盛液器皿9為具有光學透過性的器皿。該液體檢測裝置是利用光學中的全息相干原理，通過對所測目標液體進行全息相干產生條紋圖樣，由CXD或CMOS接受并通過數據線輸入外置計算機；并與在同等條件下獲得的標準目標溶液的全息條紋圖樣相比較，以實現對目標溶液的品質檢測。在同樣的測試條件下，檢測樣品液體與其標準品質液體在品質上的差別(如成分變化，沉淀物等品質的性變)都會反映在液體光學折射率n的變化，從而引起檢測光路光程的變化，進而使其與標準液體的全息條紋圖樣會后差別。將目標液體與標準液體的條紋圖樣相減，會產生一副新條紋圖，條紋越多則目標液體與標準液體在品質上的差距越大；依據一定的標準，當條紋數在一定范圍內，樣品液體合格，反之不合格。對盛液器皿需要強調的是如附圖2，本裝置中的盛液器皿應具有良好的光學透過性，其垂直于光路的表面應具有良好的平行性，否則會對檢測有很大影響；每次將檢測液體注入盛液器皿前，應對其進行清洗，而后再注入待檢測液體至注滿。使用時，將所需檢測的目標液體注滿盛液器皿，激光器發出的一束激光通過透反比為1:1的分束鏡，分為等光強的兩束激光。兩束激光分別都經過反射鏡，擴束、濾波、準直的光學裝置；盛放液體的液體器皿所在的一路成為物光路，另一路為參考光路，物光的光程與參考的光程相等。物光與參考光相會于分束鏡處，在分束鏡后產生相干全息條紋，經其后的匯聚透鏡成像于光電耦合裝置((XD或CMOS)陣面處，經串口線輸入外置計算機記錄目標溶液的實時全息干涉條紋圖樣，待條紋圖樣穩定后，記錄該條紋圖樣(液體注滿盛液器皿的初始階段，由于液體流動，其條紋圖樣并不穩定，在一定時間后，其條紋趨于穩定)。按照上述程序，在保持同樣的測試條件下，先獲得目標標準液體相應的條紋圖樣，以其作為分析基準(也可提前記錄標準液體的全息條紋圖樣作為基準存入計算機)；而后再將所需檢測的目標樣品液體的全息干涉條紋圖樣，與基準圖樣相減得相應的條紋圖，依照相應的條紋數評判標準，對樣品品質進行判定。本技術具備下列優點和效果本技術克服傳統的溶解品質檢測的缺陷，避免了多次采用化學手段檢測，且比其他方法有更廣泛的應用范圍，適用于對酒、藥品、農藥、化學藥劑等各種液體的檢測，且具有很高的檢測精確度。(I)該基于光學全息技術的液體檢測裝置可實現無損檢測；在檢測過程中，不需要多次添加化學試劑來進行檢測；(2)該基于光學全息技術的液體檢測裝置具有廣泛適用性。該裝置可對各種液體進行檢測，只需依照不同液體制定不同條紋圖像標準，不需要更換部件；(3)由于檢測是波長數量級的，該基于光學全息技術的液體檢測裝置具有很高的檢測精度。在檢測過程中，樣品液體與標準液體的品質差別能被反映在照射激光的半波長級別，具有很聞的檢測精度。(4)擁有與外置計算機相連的串口，可實現與外置計算機的連接，可實現在線檢測；同時便于通過計算機進行目標液體品質的各項參數(如成分變化、沉淀物等)的擴展分析。附圖說明圖I為基于光學全息技術的液體檢測裝置的結構示意圖；圖2為平行光垂直入射到盛液器皿的示意圖；圖中，I一激光器；2—光學分束鏡；3—光學反射鏡；4一擴束及空間濾波裝置；5—準直透鏡；6—光學反射鏡；7—擴束及空間濾波裝置；8—準直透鏡；9一盛液器皿；10—光學分束鏡；11 一會聚透鏡；12—光電耦合裝置；13—計算機。具體實施方式下面結合實施例對本技術做進一步說明。實施例I如圖I和2，基于光學全息技術的液體檢測裝置包括激光器I、光學分束鏡2和10、光學反射鏡3和6、擴束及空間濾波裝置4和7、準直透鏡5和8、盛液器皿9、會聚透鏡11、光電耦合裝置12和計算機13 ;所述激光器I發出的光經光學分束鏡2分為透射光和反射光，透射光經光學反射鏡3轉向傳播，依次經過擴束及空間濾波裝置4、準直透鏡5后形成平行光垂直入射到具有光學透過性的盛液器皿9，作為物光經光學分束鏡10反射；經光學分束鏡2發出的反射光經光學反射鏡6轉向傳播，依次經過擴束及空間濾波裝置7、準直透鏡8后形成平行光，作為參考光透射光學分束鏡10 ;光學分束鏡10反射的物光和透射的參考光經會聚透鏡11傳輸至光電耦合裝置12接收，再傳輸給計算機13 ;其中光學分束鏡2、光學反射鏡3、光學分束鏡10均能調節傾角；光電耦合裝置12為CCD器。激光器I發出的光，經其正右方的分束鏡2(分數比為I: I)分為沿原光路的透射光和垂直原光路的反射光；光學透射光經反射鏡3轉向，垂直向下傳播，依次經過擴束及空間濾波裝置4、準直透鏡5后形成平行光垂直入射盛液器皿9，作為物光經光學分束鏡10 ;反射光經光學反射鏡6轉向，水平向右傳播，依次經過擴束及空間濾波裝置7、準直透鏡8后形成平行光，作為參考光透射光學分束鏡10 ;分束鏡10反射的物光和其透射的參考光經會聚透鏡11，由其后方的光電耦合裝置12 (CCD)接收，傳輸給外設的計算機進行觀察、記錄、檢測液體的干涉條紋。并與在同等條件下標準目標液體(即標準品質下的目標液體)的干涉條紋圖樣相減得相應的條紋圖，以實現對目標溶液的品質檢測；依照相應的條紋數評判標準，對各樣品品質進行判定，并可通過電腦對條紋數量差別所反映出的同一液體的各項品質參數進行具體分析。實施例2基于光學全息技術的液體檢測裝置包括激光器I、光學分束鏡2和10、光學反射鏡3和6、擴束及空間濾波裝置4和7、準直透鏡5和8、盛液器皿9、會聚透鏡11、光電耦合裝置12和計算機13 ;所述激光器I發出的光經光學分束鏡2本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于光學全息技術的液體檢測裝置，其特征在于：包括激光器（1）、光學分束鏡（2、10）、光學反射鏡（3、6）、擴束及空間濾波裝置（4、7）、準直透鏡（5、8）、盛液器皿（9）、會聚透鏡（11）、光電耦合裝置（12）和計算機（13）；所述激光器（1）發出的光經光學分束鏡（2）分為透射光和反射光，透射光經光學反射鏡（3）轉向傳播，依次經過擴束及空間濾波裝置（4）、準直透鏡（5）后形成平行光垂直入射到盛液器皿（9），作為物光經光學分束鏡（10）反射；經光學分束鏡（2）發出的反射光經光學反射鏡（6）轉向傳播，依次經過擴束及空間濾波裝置（7）、準直透鏡（8）后形成平行光，作為參考光透射光學分束鏡（10）；光學分束鏡（10）反射的物光和透射的參考光經會聚透鏡（11）傳輸至光電耦合裝置（12）接收，再傳輸給計算機（13）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：員昭，張永安，蔣鑫巍，
申請(專利權)人：昆明理工大學，
類型：實用新型
國別省市：