CN103712952B - 基于迈克尔逊干涉仪的液体浓度测量装置 - Google Patents

基于迈克尔逊干涉仪的液体浓度测量装置 Download PDF

Info

Publication number
CN103712952B
CN103712952B CN201310743138.6A CN201310743138A CN103712952B CN 103712952 B CN103712952 B CN 103712952B CN 201310743138 A CN201310743138 A CN 201310743138A CN 103712952 B CN103712952 B CN 103712952B
Authority
CN
China
Prior art keywords
power supply
liquid
voltage
adnexa
prism
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201310743138.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103712952A (zh
Inventor
梁小冲
朱俊
于白茹
李创
汪仕元
郝彦军
李伟
李紫源
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sichuan University
Original Assignee
Sichuan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sichuan University filed Critical Sichuan University
Priority to CN201310743138.6A priority Critical patent/CN103712952B/zh
Publication of CN103712952A publication Critical patent/CN103712952A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103712952B publication Critical patent/CN103712952B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

本发明主要利用一个等腰直角空心棱镜、一个压电陶瓷材料以及相应的驱动电源组成一个液体浓度测量附件，把该附件加入到迈克尔逊干涉仪的光路中，通过调节光路，记录干涉条纹的变化，就可以高效、精确、快速的求得液体的浓度。

Description

基于迈克尔逊干涉仪的液体浓度测量装置
技术领域
本发明专利用于迈克尔逊干涉仪测量液体浓度领域。
背景技术
液体的浓度与本身的性质息息相关。在外界条件一定的情况下，掌握液体浓度的变化情况可以更好的了解液体的其他性质，比如色散、折射、纯度等。液体浓度的测量也是大学物理实验教学中一项重要的内容。目前，液体浓度的测量方法有很多，但是这些测量方法都需要精密的实验装置，而且一般这样的仪器集成化比较高，只适合做测试工具，不适合做教学仪器。因此，目前高校当中很缺少一种适合于教学的、而又具有高精度的液体浓度测量装置。
发明内容
为了高效、简单、精确的测量液体浓度，本发明设计了一种液体浓度测量附件，配合迈克尔逊干涉仪，可以很好的解决这个问题。
本发明所述的液体浓度测量附件由一个等腰直角空心棱镜、一个压电陶瓷材料以及相应的驱动电源组成，压电陶瓷材料与棱镜的一条直角边相连接，与这条边相对应的顶角是一个缺口，借此可以向空心棱镜中注入或者更换液体。在压电陶瓷材料的末端用信号传输线与驱动电源相连接，驱动电源主要为压电陶瓷材料提供电场，以便施加电压。压电陶瓷材料是一种具有电致伸缩特性的功能陶瓷，即在电场的作用下，其几何尺寸会发生变化，其变化量非常微小。本发明所采用的压电陶瓷材料为管状，长度为40mm，壁厚1mm，在内外壁上分别镀有电极，以便施加电压。在迈克尔逊干涉光路中放入装有待测液体的液体浓度测量附件。调节光路，使激光束垂直入射到空心棱镜的一条没有与压电陶瓷附件相连接的直角边上，并调节出清晰的干涉条纹。将驱动电源与电陶瓷附件用信号传输线连接，打开驱动电源，利用电压调节旋钮缓慢的施加电压，并记录下驱动电源显示屏上面的电压值，随着电压的变化，棱镜就会移动，进而光程差被改变，干涉条纹就会移动，记录下条纹的移动数。利用公式计算液体的折射率。其中n为液体的折射率、λ为激光的波长、ΔK为条纹的移动数、ΔL为棱镜的移动距离，ΔL利用陶瓷附件的压电常数和记录的电压值可以得到。再利用公式n＝0.0032c+1.3241，其中n为液体的折射率，c为液体的浓度，就可以得到液体的浓度
本发明的优点在于利用液体浓度测量附件，通过调节迈克尔逊干涉仪就能准确、快速的得到液体的浓度。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1为本发明的组成结构示意图。
图中，1、空心直角棱镜，2、压电陶瓷附件，3、信号传输线，4、驱动电源主机，5、驱动电源显示屏，6、电压调节旋钮。
具体实施方式
在图中，空心直角棱镜(1)与压电陶瓷附件(2)紧密相连接，在压电陶瓷附件(2)的末端用信号传输线(3)与驱动电源主机(4)相连接。通过电压调节旋钮(6)可以给压电陶瓷附件(2)施加电压，并能通过驱动电源显示屏(5)来读出施加电压的数值，待测液体可以从空心直角棱镜(1)的上面那个直角处装入。

Claims (1)

1.基于迈克尔逊干涉仪的液体浓度测量装置，包括液体浓度测量附件；其特征在于，所述的液体浓度测量附件由一个等腰直角空心棱镜、一个压电陶瓷材料以及相应的驱动电源组成，压电陶瓷材料与棱镜的一条直角边相连接，与这条边相对应的顶角是一个缺口，借此可以向空心棱镜中注入或者更换液体，在压电陶瓷材料的末端用信号传输线与驱动电源相连接，驱动电源主要为压电陶瓷材料提供电场，以便施加电压，所述的压电陶瓷材料为管状，且内壁上分别镀有电极；所述等腰直角空心棱镜与所述压电陶瓷材料紧密相连接，在所述压电陶瓷材料的末端用信号传输线与所述驱动电源的主机相连接，通过电压调节旋钮给所述压电陶瓷材料施加电压，并能通过驱动电源显示屏来读出施加电压的数值；将装有待测液体的所述液体浓度测量附件放入迈克尔逊干涉光路中，调节光路，使激光束垂直入射到空心棱镜的一条没有与压电陶瓷附件相连接的直角边上，并调节出清晰的干涉条纹；将驱动电源与电陶瓷附件用信号传输线连接，打开驱动电源，利用电压调节旋钮缓慢的施加电压，并记录下驱动电源显示屏上面的电压值，随着电压的变化，棱镜就会移动，进而光程差被改变，干涉条纹就会移动，记录下条纹的移动数；利用公式计算液体的折射率，其中n为液体的折射率、λ为激光的波长、ΔK为条纹的移动数、ΔL为棱镜的移动距离，ΔL利用陶瓷附件的压电常数和记录的电压值可以得到；再利用公式
n＝0.0032c+1.3241，其中n为液体的折射率，c为液体的浓度，就可以得到液体的浓度
CN201310743138.6A 2013-12-30 2013-12-30 基于迈克尔逊干涉仪的液体浓度测量装置 Expired - Fee Related CN103712952B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310743138.6A CN103712952B (zh) 2013-12-30 2013-12-30 基于迈克尔逊干涉仪的液体浓度测量装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310743138.6A CN103712952B (zh) 2013-12-30 2013-12-30 基于迈克尔逊干涉仪的液体浓度测量装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103712952A CN103712952A (zh) 2014-04-09
CN103712952B true CN103712952B (zh) 2016-09-21

Family

ID=50406100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310743138.6A Expired - Fee Related CN103712952B (zh) 2013-12-30 2013-12-30 基于迈克尔逊干涉仪的液体浓度测量装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103712952B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104535535B (zh) * 2015-01-16 2018-01-19 厦门大学 一种基于自混合干涉的折射率测量装置及方法
CN105466888B (zh) * 2015-12-31 2018-05-18 哈尔滨工业大学 一种外加电场条件下测量液体折射率的装置
CN105572073B (zh) * 2015-12-31 2018-05-18 哈尔滨工业大学 一种外加电场条件下测量液体折射率的方法
CN109187587A (zh) * 2018-07-09 2019-01-11 四川大学 一种测量溶液浓度的微波分光仪
CN111337454B (zh) * 2020-04-17 2022-09-23 湖南文理学院 基于激光干涉技术的溶液浓度快速检测方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0658869A (ja) * 1992-05-06 1994-03-04 Jasco Corp 全反射測定装置
CN202177573U (zh) * 2011-08-12 2012-03-28 华南师范大学 基于迈克尔逊干涉仪的光纤折射率传感器
CN102967585A (zh) * 2012-12-18 2013-03-13 北京理工大学 基于双光纤点衍射移相干涉的折射率测量技术与装置
CN103076304A (zh) * 2013-01-05 2013-05-01 浙江理工大学 调制式激光干涉空气折射率测量方法及装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0658869A (ja) * 1992-05-06 1994-03-04 Jasco Corp 全反射測定装置
CN202177573U (zh) * 2011-08-12 2012-03-28 华南师范大学 基于迈克尔逊干涉仪的光纤折射率传感器
CN102967585A (zh) * 2012-12-18 2013-03-13 北京理工大学 基于双光纤点衍射移相干涉的折射率测量技术与装置
CN103076304A (zh) * 2013-01-05 2013-05-01 浙江理工大学 调制式激光干涉空气折射率测量方法及装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
液体折射率测定方法分析;俞世钢;《光学仪器》;20070830;第29卷(第4期);第1-6页 *
用迈克尔逊干涉仪测量气体浓度的方法;陈淑清;《大学物理实验》;20020630;第15卷(第2期);第22-24页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN103712952A (zh) 2014-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103712952B (zh) 基于迈克尔逊干涉仪的液体浓度测量装置
CN205002748U (zh) 一种混凝土墙体平整度检测装置
CN102135662B (zh) 光滤波器、特性测量方法、分析设备以及光设备
CN103335757B (zh) 晶体型压力、应力或加速度传感器及光学测量方法
CN205749282U (zh) 一种利用迈克尔逊干涉光路测量空气折射率的实验装置
CN106840359A (zh) 一种用于激光测振仪的双光束干涉校准装置
CN102735646B (zh) 透明介质折射率的测量装置及测量方法
CN102749303B (zh) 一种测量平板型透明介质折射率的装置和方法
CN104122227B (zh) 一种光纤折射率传感器及其制作方法
CN103185665B (zh) 双折射元件光轴的测量方法
CN102507450A (zh) 基于y型腔正交偏振激光器的透明介质折射率测量方法及装置
CN107015074B (zh) 一种稀土掺杂铁电材料压电系数的测量系统
CN103868854A (zh) 一种多波长阿贝折射仪的光学系统
CN201917535U (zh) 单缝衍射法测量金属线膨胀系数的装置
CN103926175A (zh) 基于光纤fp腔的液体表面张力系数测量装置
CN204479209U (zh) 基于长周期光纤光栅的液体温度和浓度测量装置
Bennett et al. Wide area mapping of liquid crystal devices with passive and active command layers
CN208873365U (zh) 基于迈克耳逊干涉法的磁致伸缩动态演示仪
CN203772683U (zh) 基于光纤fp腔的液体表面张力系数测量装置
CN106767384A (zh) 静电梳齿mems测头恒力工作模式实现方法
US20130261995A1 (en) Method of on-line rapid fluid density measurement using a piezoresistive micro-cantilever
CN104501742B (zh) 基于单色光自准直仪二次准直原理的劈角测量方法
CN103440805A (zh) 分光计演示实验仪
CN105092988A (zh) 一种测量压电陶瓷伸缩特性的实验装置
CN102914864A (zh) 一种带闭环控制结构的法布里-珀罗干涉仪及控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160921

Termination date: 20191230

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee