CN216117324U - 一种双光源溶液在线折光传感器 - Google Patents
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Abstract
实用新型公开一种双光源溶液在线折光传感器，包括第一光源、第二光源、第一透镜和第二透镜，第一反射镜、第二反射镜、棱镜及检测器；所述第一光源、第一透镜与对应位置的第一反射镜相固定设置；所述第一光源发射的第一光线经第一透镜后射向第一反射镜，第一光线通过第一反射镜反射后进入棱镜；所述第二光源、第二透镜与对应位置的第二反射镜相固定设置；所述第二光源发射的第二光线经第二透镜后射向第二反射镜，第二光线通过第二反射镜反射后进入棱镜；所述检测器用于接收和检测出射光线。能够快速、精确的获得溶液的折射率及浓度信息，提高检测的准确性，减少测量数据错误的出现。
Description
技术领域
本实用新型属于光学传感器领域，具体涉及一种双光源溶液在线折光传感器。
背景技术
折射率与溶液浓度紧密相关，折光率的测量是测量溶液、乳化液浓度等的常用方法。市场上传统的折光传感器大多为单光源的，如图1所示，传统的单光源折光传感器包括光源，聚光镜、棱镜、映射透镜、检测器，光源发射的光线经聚光镜后从棱镜的一侧进入棱镜，并到达棱镜与液体物料的接触面上，根据接触面处液体折射率的不同，一部分光被全反射到棱镜的另一侧，光线由棱镜射出后经映射透镜后被检测器接收，由此获得液体物料的折射率，并基于折射率转换成其他参数，实现所需参数的测量。对于溶质种类单一的溶液体系而言，上述传统的单光源折光传感器具有较好的测量效果。但对于组分复杂的溶液体系而言，由于多种成分共存，光的折射发生共轨现象，使用单光源折光传感器测量复杂的溶液体系时，单光源不能准确、完整地掌握这种复杂溶液体系的情况，所获得的测量结果往往不精确、不一致、不完整甚至会有矛盾的结果，导致测量数据错误。
为了能够适应工业应用场景中的复杂情况，设计双通道光源协同工作，利用双光源对溶液浓度从不同角度进行检测，将测量的多种信息进行融合，能够快速、精确的获得溶液的浓度信息，是解决复杂溶液体系精准测量的方法。与传统的单光源测量系统相比，双光源测量系统的测量结果更加精确且能够完善地反应环境的特征，拥有信息互补性、冗余性、实时性及低成本性等优点，同时能够实现多维检测，因此，双光源技术是本领域努力追求的目标。
实用新型内容
本实用新型旨在克服现有技术的缺陷，提供一种双光源溶液在线折光传感器，通过设置两个具有不同波光的光源，能够有效减少测量数据不准确的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供以下技术方案：
一种双光源溶液在线折光传感器，包括：第一光源1、第二光源2、第一透镜3和第二透镜4，第一反射镜5、第二反射镜6、棱镜7及检测器8；所述第一光源和第二光源的光波波长不同；
所述第一光源1、第一透镜3与对应位置的第一反射镜5相固定设置；所述第一光源1发射的第一光线经第一透镜3后形成平行光束，并射向第一反射镜5，第一光线通过第一反射镜5反射后进入棱镜7；
所述第二光源2、第二透镜4与对应位置的第二反射镜6相固定设置；所述第二光源2发射的第二光线经第二透镜4后形成平行光束，射向第二反射镜6，第二光线通过第二反射镜6反射后进入棱镜7；第一光线、第二光线经棱镜7内部反射后与待测溶液相互作用后形成出射光线，所述出射光线被检测器8接收和检测。
优选的，所述第一反射镜5与来自第一光源1入射的第一光线设有第一夹角，第一夹角呈45°，经第一反射镜5反射的第一光线竖直向下进入棱镜7。
优选的，所述第二反射镜6与来自第二光源2入射的第二光线设有第二夹角，第二夹角呈45°，经第二反射镜6反射的第二光线竖直向下进入棱镜7。
优选的，第一反射镜5和第二反射镜6之间设有反射镜夹角，反射镜夹角为45-90°。
优选的，第一光源、第二光源交替工作，一只光源工作时，另一只光源不工作，二者共用棱镜7和检测器8。
优选的，所述棱镜7为YAG棱镜。
与现有技术相比较，本实用新型具有如下的有益效果：
工作时，双光源溶液在线折光传感器通过设置两个具有不同光波波光的光源，利用双光源对溶液浓度从不同角度进行检测，将测量的数据进行融合分析处理，能够快速、精确的获得溶液的折射率及浓度信息，在原折光仪中增加一路光，两路光波长不同，提高检测的准确性，减少测量数据错误的出现，设计合理，制造成本低，具有广泛的应用前景。
附图说明
图1为现有单光源折光传感器原理示意图。
图2为本实用新型双光源溶液在线折光传感器的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图2所示，一种双光源溶液在线折光传感器，包括：第一光源1、第二光源2；第一透镜3；第二透镜4；第一反射镜5；第二反射镜6；棱镜7及检测器8。
检测器8根据接收到的来自第一光源1、第二光源2的光线进行数据分析，获得待测溶液的折射率及浓度信息。上述光源和透镜是现有的标准光学器件，反射镜使用现有的光学反射镜。
其中，第一光源1和第二光源2的光波波长不同。第一光源1、第二光源2交替工作，一只光源工作时，另一只光源不工作，二者共用棱镜7和检测器8。
所述第一光源1、第一透镜3与对应位置的第一反射镜5相固定设置；所述第一光源1发射的第一光线经第一透镜3后形成平行光束，并射向第一反射镜5，第一光线通过第一反射镜5反射后进入棱镜7；
所述第二光源2、第二透镜4与对应位置的第二反射镜6相固定设置；所述第二光源2发射的第二光线经第二透镜4后形成平行光束，射向第二反射镜6，第二光线通过第二反射镜6反射后进入棱镜7；第一光线、第二光线经棱镜7内部反射后与待测溶液相互作用后形成出射光线，所述出射光线被检测器8接收和检测。
优选的，所述第一反射镜5与来自第一光源1入射的第一光线设有第一夹角，第一夹角呈45°，经第一反射镜5反射的第一光线竖直向下进入棱镜7。
优选的，所述第二反射镜6与来自第二光源2入射的第二光线设有第二夹角，第二夹角呈45°，经第二反射镜6反射的第二光线竖直向下进入棱镜7。反射镜和光源夹角为45度角最容易实物加工实现，若也可以采用其他角度实现这种功能，但光路结构为异性。
优选的，第一反射镜5和第二反射镜6之间设有反射镜夹角，反射镜夹角为45-90°，反射镜夹角角度可依据需要进行适当调整。
优选的，所述棱镜7为YAG棱镜。
以上所述仅为说明本实用新型的实施方式，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种双光源溶液在线折光传感器，包括：第一光源(1)、第二光源(2)、第一透镜(3)和第二透镜(4)，其特征在于，第一反射镜(5)、第二反射镜(6)、棱镜(7)及检测器(8)；
所述第一光源(1)、第一透镜(3)与对应位置的第一反射镜(5)相固定设置；所述第一光源(1)发射的第一光线经第一透镜(3)后射向第一反射镜(5)，第一光线通过第一反射镜(5)反射后进入棱镜(7)；
所述第二光源(2)、第二透镜(4)与对应位置的第二反射镜(6)相固定设置；所述第二光源(2)发射的第二光线经第二透镜(4)后射向第二反射镜(6)，第二光线通过第二反射镜(6)反射后进入棱镜(7)；所述第一光线、第二光线经棱镜(7)内部反射后与待测溶液相互作用后形成出射光线，所述检测器(8)用于接收和检测出射光线。
2.根据权利要求1所述双光源溶液在线折光传感器，其特征在于，所述第一反射镜(5)与第一光源(1)入射的第一光线设有第一夹角，经第一反射镜(5)反射的第一光线竖直向下进入棱镜(7)。
3.根据权利要求2所述的双光源溶液在线折光传感器，其特征在于，所述第二反射镜(6)与第二光源(2)入射的第二光线设有第二夹角，经第二反射镜(6)反射的第二光线竖直向下进入棱镜(7)。
4.根据权利要求1所述的双光源溶液在线折光传感器，其特征在于，所述第一反射镜(5)和第二反射镜(6)之间设有反射镜夹角。
5.根据权利要求4所述的双光源溶液在线折光传感器，其特征在于，所述反射镜夹角为45-90°。
6.根据权利要求1所述的双光源溶液在线折光传感器，其特征在于，所述第一光源(1)和第二光源(2)交替工作，二者共用棱镜(7)和检测器(8)。
7.根据权利要求1所述的双光源溶液在线折光传感器，其特征在于，所述棱镜(7)为YAG棱镜。
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