CN204359685U - 液体折射率测定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液体折射率测定装置，解决了液体折射率计算麻烦、测量不便的问题。它包括底板，在该底板上设置有盛液台和两根竖杆，盛液台顶部设置液槽，在盛液台的内部的底部设置有向液槽投射光束的点光源；两根竖杆均间歇配合有滑筒，该两个滑筒之间连接有水平设置的横梁，在该横梁上套装有游标滑块，游标滑块的下端铰接有连接杆，该连接杆的另一端与盛液台侧面铰接且铰接点与点光源的折射点吻合；在横梁上设置有折射率刻度。本实用新型的液体折射率测定装置，通过点光源、液槽、横梁、连接杆等的配合，只需将液体导入液槽中，滑动游标滑块，使连接杆与出射光线方向一致，则可以在横梁上直接读取折射率读数，不仅结构简单，而且使用方便。

Description

液体折射率测定装置

技术领域

本实用新型涉及一种测量装置，特别是一种结构简单、方便测定液体折射率的液体折射率测定装置。

背景技术

目前，无论在科学研究还是工程技术领域，以及大、中学校的教学活动中，往往都会涉及到对透明介质折射率的测定，特别是对透明液体的折射率进行测定。传统的方法是让可见光从介质射入空气，而空气的折射率近似取为1，测出入射角i和折射角γ后，再由斯涅尔定律通过数学运算得出折射率n的值。随着科学技术的发展，人们也发明出了一系列的测量液体折射率的方法和装置，但或者操作繁杂或者结构复杂。

实用新型内容

为了克服上述所存在的技术缺陷，本实用新型的目的是：提供一种结构简单、方便直接测定液体折射率的液体折射率测定装置。

为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：液体折射率测定装置，包括底板，在该底板上设置有盛液台和两根竖杆，所述的盛液台顶部设置液槽，在盛液台的内部的底部设置有向液槽投射光束的点光源；所述的两根竖杆均间歇配合有滑筒，该两个滑筒之间连接有水平设置的横梁，在该横梁上套装有游标滑块，游标滑块的下端铰接有连接杆，该连接杆的另一端与盛液台侧面铰接且铰接点与点光源的折射点吻合；在横梁上设置有折射率刻度。

所述的底板和横梁上均设置有水准泡。

所述的滑筒上设置有从外到内旋入的制动螺钉。

所述的底板四个角部均设置有水准调节螺钉。

所述的液槽侧部设置有溢流管。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的液体折射率测定装置，通过点光源、液槽、横梁、连接杆等的配合，在测定液体折射率时，只需将液体导入液槽中，滑动游标滑块，使连接杆与出射光线方向一致，则可以在横梁上直接读取折射率读数，不接结构简单，而且使用方便。由于所述的底板和横梁上均设置有水准泡，可以根据水准泡调节水平度，提高折射率测定的精度。由于所述的滑筒上设置有从外到内旋入的制动螺钉，可以方便地制动滑筒，防止滑筒调节好后滑动影响测定精度。由于所述的底板四个角部均设置有水准调节螺钉，可以方便地调节水平度，提高折射率测定精度。由于所述的液槽侧部设置有溢流管，可以严格控制液槽中液面的高度，确保折射点位置，提高液体折射率的测定精度。

附图说明

图1为本实用新型的液体折射率测定装置的结构示意图；

图2为本实用新型的液体折射率测定装置的入射角度i与出射角度γ的结构示意图；

图中，1—底板，2—盛液台，3—竖杆，4—横梁，5—滑筒，6—制动螺钉，7—游标滑块，8—连接杆，9—液槽，10—溢流管，11—水准泡，12—水准调节螺钉，13—点光源，14—电源，15—导线，16—开关。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的保护范围不限于以下所述。

如图1所示，本实用新型的液体折射率测定装置，包括底板1，在该底板1上设置有盛液台2和两根竖杆3，所述的盛液台2顶部设置液槽9，在盛液台2的内部的底部设置有向液槽9投射光束的点光源13；所述的两根竖杆3均间歇配合有滑筒5，该两个滑筒5之间连接有水平设置的横梁4，在该横梁4上套装有游标滑块7，游标滑块7的下端铰接有连接杆8，该连接杆8的另一端与盛液台2侧面铰接且铰接点与点光源13的折射点吻合；在横梁4上设置有折射率刻度。本实用新型的液体折射率测定装置，通过点光源13、液槽9、横梁4、连接杆8等的配合，在测定液体折射率时，只需将液体导入液槽9中，滑动游标滑块7，使连接杆8与出射光线方向一致，则可以在横梁4上直接读取折射率读数，不仅结构简单，而且使用方便。图2所示为本实用新型的入射角i和出射角γ的结构示意图。

作为优选的，所述的底板1和横梁4上均设置有水准泡11，可以根据水准泡11调节水平度，提高折射率测定的精度。

所述的滑筒5可以通过塞如木块等方式制动，但是操作起来相当不变，因此作为优选的，所述的滑筒5上设置有从外到内旋入的制动螺钉6，可以方便地制动滑筒5，防止滑筒5调节好后滑动影响测定精度。

所述的底板1的水平度调节，可以通过在底板1底部垫垫块等方式实现，但是这些方式操作麻烦，容易影响精度，因此作为优选的方式是，所述的底板1四个角部均设置有水准调节螺钉12，可以方便地调节水平度，提高折射率测定精度。

所述的液槽9可以不设置溢流管10，在每次测定时，将液槽倒满，使得折射点始终位于一点，但是这种方式不稳定，一方面存在液体溢出的风险，另一方面，有可能因为液体张力问题导致液面变化大，测量精度不高，因此作为优选的是所述的液槽9侧部设置有溢流管10，可以严格控制液槽中液面的高度，确保折射点位置，提高液体折射率的测定精度。

作为一种优选的使用方式，在液槽9底部设置入光孔，液槽9由耐腐蚀的钢材制成，其底部下方安放木质的光源箱，光源箱中的点光源13是红色激光笔的发光头，固定安放在光源箱内，使点光源13的出光孔刚好通过液槽9底部的入光孔，并使该入光孔的中心在液槽9内后壁上的投影点与连接杆8的铰接点的连线和通过该小孔中心的竖直线间的夹角即入射角，将点光源13和小孔周边的缝隙用树脂胶密封；点光源13的电源为两节串联的七号电池，安放在光源箱内，光源箱下部固结在木质的底板1左侧部位，点光源开关安放在光源箱的前表面，点光源、点光源的电源和点光源开关通过导线连接；液槽9的右侧面上方开孔，玻璃制成的溢流管10插入孔内，和小孔周边的缝隙用树脂胶密封，利用溢流管10限制液槽9内被测液体的深度，使被测液体的深度始终为一定值，从而确保光线和液面的交点即入射点为一定点；溢流管10入口的下部沿液槽9内壁的四周作一水平线，过从点光源13直射的光线作一垂直于液槽9后内壁的平面，该平面与液槽9后内壁上的上述水平线交于一点，过该点钻一孔，一金属杆前端攻丝，后端插入该孔内，使金属杆的轴线和液槽9后壁垂直，金属杆和小孔周边的缝隙用树脂胶密封，此金属杆即为连接杆8的铰接点；当带主标尺的横梁4上下平动时，由于连接杆8的限位作用，带动游标滑块7在带主标尺的横梁4上相对横梁4左右平动，从正前方看去，当出射光线与连接杆8前表面中部的刻画的中心细线完全重叠，则该中心细线与竖直线间的夹角即为折射角，而游标滑块7的零刻度线的位置则为出射光线射在带主标尺的横梁4上的投射位置；为了更准确确定投射位置，还可以设置由硅光电池和发光二极管构成的定位系统,硅光电池型号一般采用2CR21，先在其受光面上均匀地涂上一层熔化的石蜡，然后将一根直的电阻丝轻压在石蜡涂层上，两端接上电池通电，用吸纸将熔化的石蜡吸除，从而在硅光电池的受光面上形成一条透光缝，将经过上述处理的硅光电池的被光面粘贴在发光二极管与硅光电池固定片的下表面，使透光缝的中线与游标滑块7的零刻度线垂直且共面，并使该面垂直游标滑块7的轴线，发光二极管采用磷砷化镓发光二极管，将其与硅光电池焊接在发光二极管与硅光电池固定片上。

值得注意的是，横梁4上的刻度标定方式为：假定入射角和连接杆8两铰接点之间的距离为一方便计算的数值，如入射角为15°，连接杆8两端铰接点之间的距离为77.2mm。先确定游标滑块7上的刻度线，在游标滑块7的前表面沿中线划一直线，连接杆8与游标联接转轴同该直线的交点即为游标滑块7上零刻度线的最下端，在该处钻一小孔，以该点为起点沿该直线向右截取一长为49mm的线段，将这线段50等分，过每等分点向上作49mm的线段的垂线段，垂足在49mm的线段上，这些垂线段即为游标滑块7上的刻度线；再确定带主标尺的横梁4的刻度线，在带主标尺的横梁4的前表面沿中线划一直线，将整个装置放在水平桌面上，调节水准调节螺钉12，使底板1水平，开启光源开关，旋动滑筒制动螺钉6，改变滑筒制动螺钉6与竖杆3的顶接受力状态，使滑筒5沿竖杆3上下移动，从而带动带主标尺的横梁4在竖直面内上下平动，并带动游标滑块7在带主标尺的横梁4上相对横梁4左右平动，从正前方看去，当出射光线与连接杆8前表面的中心细线完全重叠，再细调，使带主标尺的横梁4水平，并使发光二极管发出的光最强，则通过游标滑块7的零刻度线下方的小孔在带主标尺的横梁4的前表面划的直线上作一标记，并把此处标定为1.0，在该直线上距该标记点1cm、2cm、3cm、4cm、5cm、6cm处分别标定1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0，再把每一大段10等分，过每等分点向下作上述直线的垂线段，垂足在上述直线上，这些垂线段即为带主标尺的横梁4上的刻度线。

本实用新型的使用方法：将本实用新型的液体折射率测定装置放在水平桌面上，被测液体放入液槽9，使溢流管10刚好有液体溢出，调节水准调节螺钉12，使底板1水平，开启光源开关13，旋动滑筒5上的制动螺钉6，改变制动螺钉6与竖杆3的顶接受力状态，使滑筒5沿竖杆3上下移动，从而带动带主标尺的横梁4在竖直面内上下平动，并带动游标滑块7在带主标尺的横梁4上相对横梁4左右平动，从正前方看去，当出射光线与连接杆8前表面的中心细线完全重叠，再细调，使带主标尺的横梁4水平，并使发光二极管发出的光最强，利用带主标尺的横梁4上的刻度并配合游标滑块7上的刻度即可直接读出被测液体的折射率，其读数方法和50分度的游标卡尺的读数方法相同。不用时，用黑色胶布将硅光电池的透光缝遮住。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.液体折射率测定装置，其特征在于：包括底板(1)，在该底板(1)上设置有盛液台(2)和两根竖杆(3)，所述的盛液台(2)顶部设置液槽(9)，在盛液台(2)的内部的底部设置有向液槽(9)投射光束的点光源(13)；所述的两根竖杆(3)均间歇配合有滑筒(5)，该两个滑筒(5)之间连接有水平设置的横梁(4)，在该横梁(4)上套装有游标滑块(7)，游标滑块(7)的下端铰接有连接杆(8)，该连接杆(8)的另一端与盛液台(2)侧面铰接且铰接点与点光源(13)的折射点吻合；在横梁(4)上设置有折射率刻度。

2.根据权利要求1所述的液体折射率测定装置，其特征在于：所述的底板(1)和横梁(4)上均设置有水准泡(11)。

3.根据权利要求2所述的液体折射率测定装置，其特征在于：所述的滑筒(5)上设置有从外到内旋入的制动螺钉(6)。

4.根据权利要求1或2或3所述的液体折射率测定装置，其特征在于：所述的底板(1)四个角部均设置有水准调节螺钉(12)。

5.根据权利要求4所述的液体折射率测定装置，其特征在于：所述的液槽(9)侧部设置有溢流管(10)。