智能數(shù)顯折光儀光學(xué)與機械系統(tǒng)研發(fā).pdf

1、折射率是透明、半透明物質(zhì)的一個重要光學(xué)物理參數(shù)，掌握了物質(zhì)折射率的變化情況就可以了解到它的光學(xué)性能，進而可以換算出它的純度值以及濃度值。而檢測折射率的光學(xué)儀器被稱為折光儀，在石油工業(yè)、制漆工業(yè)、食品工業(yè)、日用化學(xué)工業(yè)、制糖工業(yè)被廣泛應(yīng)用。為了能夠適應(yīng)市場的廣泛需求，本文提出自主研制開發(fā)一種既能檢測透明、半透明液體折射率和糖度、同時又能檢測固體折射率的新型智能數(shù)顯折光儀。本文的主要內(nèi)容是對儀器的光學(xué)系統(tǒng)與機械系統(tǒng)設(shè)計與優(yōu)化。
　　首

2、先在介紹幾種測量折射率的方法與原理基礎(chǔ)上，深入地闡述基于全反射原理的阿貝折射法測量原理?；诖耍?br>　?、僭O(shè)計出用于實驗儀器的光路方案及成品儀器的最終光路系統(tǒng)方案。智能數(shù)顯折光儀的光學(xué)部分主要由照明系統(tǒng)、折光系統(tǒng)、成像系統(tǒng)、以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成，設(shè)計原理選擇基于全反射原理的阿貝折射法。
　?、谡彰飨到y(tǒng)的設(shè)計選擇LED鈉黃光為光源，同時設(shè)計了聚光鏡；折光系統(tǒng)中介紹了棱鏡的參數(shù)計算過程；成像系統(tǒng)中設(shè)計了孔徑光闌結(jié)構(gòu)，并選擇了線陣C

3、CD為圖像傳感器。
　?、圩詈蠓治稣麄€光路性能，對實驗方案進行優(yōu)化設(shè)計，得到成品儀器的最終光路系統(tǒng)方案。
　　在實驗樣機的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化階段，具體介紹了它的硬件組成，根據(jù)實驗要求設(shè)計出一套實驗裝置，加工組裝后在該樣機上進行實驗操作。其設(shè)計內(nèi)容主要包括：照明系統(tǒng)、折光系統(tǒng)、連接架組、成像透鏡組、CCD安裝組、樣機整體結(jié)構(gòu)設(shè)計以及關(guān)鍵技術(shù)的分析。試驗樣機完成后，在其基礎(chǔ)上加以改進與優(yōu)化，對光源組結(jié)構(gòu)、折光棱鏡組、連接架組件進