TWI335426B - Cross-reference to related applications - Google Patents

Description

1335426 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種折射儀，該折射儀係用以量測溶 液中之糖濃度或密度者。 【先前技術】 折射儀係用以量測溶液中之糖濃度或密度為眾所周 知，該等折射儀係藉由指示在樣品及稜鏡（pri sin)之分界界 面（boundary interface)上的光線，然後使用光電 (Photoelectric)感測器偵測反射在該界面之光線，並且由 該光電感測器所輸出之信號來量測在該樣品中之折射率 (refractive index)(糖濃度或密度）。使用折射儀所進行 之里測在入射角的臨界角度之全部折射係於稜鏡之界面下 產生，且樣品係取決於該樣品本身之折射率的原則下而 作。 ’、 根據如經審查的實用新型專利申請案公告第平 3-26443號案之先前技術中所揭露的折射儀，大體而言包 括如第1圖所示之光學系統。換言之，在稜鏡1〇2與光源 之間係安裝有聚光透鏡（c〇ndenser lens)i〇6，以由該 聚光透鏡106聚焦（f0cus)來自該光源1〇4之光線。此外， 接物透鏡（objective lens)ll〇係供聚焦由該稜鏡1〇2輸 出在光電感測器1 08之上的光束，且該接物透鏡i丨〇係安 裝在該稜鏡102與該光電感測器108之間，以獲得具有清 晰光線/陰影（shade)對比之分界位置（b〇undary

Position)。 (修正本）315188 5 1335426 ^〜 "丨，’凡&凡裡尤学糸統須 要複數個光學元件，並且因而造成製造成本提高。再者 該等用以架構之元件（包含光學元件）必須彼此相對間隔開 而配置’並且因此需要非堂杜+ 而要非常精確之定位，從而令製造成本 更加提南。 通常，折射儀係安裝有環繞著界面表面112之樣品么 114’該界面表面112係形成介於該稜鏡m與樣品s間： 界面該樣w台114係與各種不同的樣品材料接觸且係以 諸如不錄鋼等具有高抗腐鞋性之金屬所製成，而這此諸如 食：、化學製品、脂肪以及油類、高分子化合物等；同的 樣材料則可配置於該樣品台1丨4上。 在進行量測後，已施加有該樣品S之界面表面112以 及該樣品台114必須徹底擦淨’以確保該界面表面112以 ==114上無任何前次樣品殘留，俾避免下 …乂樣品所污染。然而，當已量測之樣品為諸如糊狀 t聚或類似之膏狀物質時，施加至根據該先前技術之折射 儀之樣品台上的樣品材料將難以移除。同時，擦除前次樣 扣必須耗費時間，造成量測操作之效率降低之問題。再者， 當反㈣進行多次擦拭動作以移除樣品材料時，該樣品台 11 4很容易遭到磨損 :用以量測諸如電池組（batteryw體或類似之 钱性樣品物質的折射儀所造成之問題係在於：該樣品台 1 甘14具有非常短之使用壽命。再者，若使用諸多黏著劑或 其他可強力黏著至該樣品台114之類似樣品，則將無法除 (修正本）315188 6 J335426 去該樣品材科，從而導致無法再進行其他量測。 折射儀操作於該界面表面112之反射光線僅射入該 電感測器108的前提下，然而，折射儀並非僅限於室内〆 用。田置測樣品為諸如自水果或蔬菜中抽出之汁液或 使用於:車之防凌劑溶液時，該折射儀通常係應用於室 二：：些情況中，在空間與時間令可改變的外界光線從 =本身之方向傳送至該稜鏡102，並且射人 器1 〇8。因此，由抽斛後β 1 电U娜 折射儀所造成之另一問題係在於： 外環境中無法精確量測該折射率。 在戶 為了破保在戶外可精確地量測到折射率，使用者可田 作為遮蔽’以阻撞該樣品s上方之光線，或者， 由==來_外界光線。然而，在進時： 用手。Η乍為遮蔽或者開閣遮蓋物係:使 缺乏效率。 丨明卫將令置測 【發明内容】 目的2:決:述由習知折射儀所造成之問題，本發明之 目的係^供—種可降低製造成本之折射儀。 之 本發明之另一目的係提供—種折 有效率地進行量測，並可用於量剩各種樣^Γ儀可較 本發明之再-目的為提供—種 貝。 在戶外環境亦可精確且有效率旦 該折射儀即使 為達上述目的，根據本發明之第二=^ : 射儀，係用於量測溶液中濃度，包括先、检係提供一種折 口；稜鏡，配置在該開口中並 ·框體，係形成有開 /、有界面表面，而該界面 (修正本）3】5]88 7

H-ZO 、界 先源，照射光線至該界面表面. 以及感測器，用於接收來自 面’ 其中，該框體包括樣品導引面，該樣品導引面設 口周圍且環繞該界面表面；該樣品導引面包括塗 二物層包括錄以及均勾分佈於錄内的碳氟化合物聚 二顆粒’該碳氣化合物聚合物為聚四氟乙烯；該塗層 :==2〇至26積體％的碳氟化合物聚合物；該曰 物顆粒之直徑為。.2，且其中該塗層係 使用無電電鍍製程所形成。 根據本發明之又一態樣係提供一種用於量測溶液 度折射儀，該折射儀包括. 供有梅。认田 表面且該界面表面提 、，,面之稜鏡，朝該界面表面照射光線之光源. 用於接收反射於該界面表面之光線之光電感測器於比 量之裂置（發光能量比對褒置），當該光源未以^ 疋之谷許值(tolerance value)發光時，該裝置係比對 糟由該光電感測器所量測之發光能量；用於顯示錯誤之顯 :裝f，當光源未發光時所量測之發光能量值係大於該容 。午值捋，該顯示錯誤；用於使該光源發光之裝置，當光源 未發光4所篁測之發光能量值係小於該容許值時，使該光 原=光，以及用於計算折射率之裝置（折射率計算裝置）， =當，源在發光情況（Ht c〇nditi〇n)下由以該光電感測 °所星測之發光能量分佈（di stribution)來計算折射率。 根據本發明之另一態樣係提供一種方法，該方法係使 用句 4τ 目 f 田 枯具有界面表面且該界面表面提供有樣品於界面之稜 (修正本）315188 8 1335426 鏡、朝該界面表面昭春I*杏始 …、射九線之光源、以及接收反射於該界 面表面之光線之光雷咸 '目丨丨哭 电&利裔’用於量測溶液中濃度之折射 儀來。十算折射率’而此方法係包括下列㈣：當該光源未 發光時’#由該光電感測器量測發光能量分佈；比對當該 it源未以預定之容今痴L n+ ，值發光時所量測之發光能量；當該光 源未發光所量測之發氺能旦π Μ 知无此里值係大於該容許值時，顯示錯 誤；若光源未發光時所量測之發光能量係小於容許值之 際’則在光源發光時以該光電感測器量測發光能量分佈； 以及由在光源於發光情況下 尤閒/兄下所Ϊ測的發光能量分佈計算折 射率。 以上及其他目的' 特徵以及優點將由下列較佳實施例 之說明配合所附之圖式而更臻明確。 【實施方式】 見將參考圖式5兒明本發明之實施例，而在圖式中係使 用相同或類似之元件符號以代表相同或類似之部件。 第2圖係顯示根據本發明之折射儀之實施例。在此圖 中，折射儀1〇包括框體12、其上放置有樣品之樣品台14、 用於顯示樣品中之糖濃度或密度之顯示部件16、以及操作 部件1 8。 該框體12通常為樹脂材料製成，而在該框體12之上 部件中係裝設有®形開D I該樣品台14雜設於此開 口 22中’亚且固定於其中。該樣品纟^包括暴露在外部 之樣品導弓丨面24以及大致形成於該樣品導引面24中央之 圓形開口 .該樣品導引面24包括緊鄰該開口 22周緣之 (修正本）315188 9 '^面 24a M 延伸之圓錐面24b。 面24a朝該開口 26向内向下傾余 第3圖為於第 橫裁面圖。 圖中所示之折射儀1 0之樣品台14之 該樣品台14诵 中之較厚的…“生 並且包括埋設於該開口 22 磾狀 、°P牛28以及從該中央部件28徑向延伸至 碟狀外側之較薄的周圍部件3〇 伸至 圍部件Μ击斗 μ樣口口 σ 14係以在該周 +諸如料或類㈣制裝置（未圖示 在該開口 22周圍。 U疋 〔辦思^樣叩α U包括形成於上表面32之上的非黏性塗層 又3 34，而該非黏性塗層34亦形成於該樣品導引面24 2上。此塗層34包括金屬以及均勻分佈於金屬内的碳氟化 〇 物聚 〇 物（fluorocarbon polymer)細顆粒（fine partlcle) ’特別是，該塗層34係由結合共同沉積 (codeposite)於金屬中的碳氟化合物聚合物顆粒之類低共 炼合金（eutectoid)所形成的複合塗層（con]posite 、 coating)，該塗層34之厚度約以3至5μπ]為較佳。 該塗層34之金屬主要包括鎳（Ni)，並且較佳應為包括 録以及碟之錄磷合金。該塗層34之碳氟化合物聚合物包括 聚四氟乙婦（PTFE，polytetrafluoroethylene)。較佳者為 該塗層34包括百分之20至26的碳氟化合物聚合物量，且 該碳氟化合物聚合物顆粒之直徑為0· 2至0. 3 # m。 該塗層34應為使用無電電鍵製程所形成者，以使厚产 均勻之塗層可用於黏著在諸如該樣品台14之不銹鋼或類 10 (修正本）315丨88 ⑶M26 似的金屬；jif 4立P zn j_ ζ叶上。再者，在進行無電電鐘製程之後，藉由 施予熱處理製程可得到較硬之塗層9 斤I成之塗層34具有與碳敗化合物聚合物相同 之非黏性性、防水性、防油性以及耐磨性（低磨耗度）。再 者這杈的塗層具有如同由無電鎳電鍍所形成之正常塗層 般的抗腐蝕性。是以，與習知樣品台所使用的不銹鋼或類 似材料相比，此塗層34提供較佳之品質。 棱鏡38係黏在該樣品台14之下表面並填住該開口 26。如第3圖所示，由橫截面觀視此稜鏡38係呈梯形，且 該稜鏡38包括暴露至該開口 26外側之界面表面4〇(下表 面）、供光線R i從光源4 6照射至其中之側面4 2 (射入面）、 以及將已反射之光線Rr向外導引之側面44(射出面）。向 外暴露的面之作用係如該界面表面40,而該界面表面4〇 則係提供具有樣品’S之界面。 該界面表面40包括具有碳氟化合物聚合物之塗層 41，而該塗層41較佳為具有與該塗層34相同之非黏性及 抗腐蝕特性者。由Ni kken塗層工業公司所製之nm級的純 塗層（nanoclear coat)係適用於此塗層41，該公司係位於 東’7、til 川（Arakawa)區荒川 7-18-2 號。 由於該非黏性塗層3 4係設置於此折射儀1 〇之樣品台 14上’因此樣品s變得難以黏至該樣品台1 4。同樣地，由 於該非黏性塗層41係設置於該界面表面40上，因此樣品 S亦變得難以黏至該界面表面40上。於是，在進行折射率 之量測後可輕易地由該樣品台14以及該界面表面4 〇移除 (修正本）315188 11 樣口 c 。口 ，而這樣便可降低擦除該樣品s斛+ ^ 提昇量測折射率之效率。 as所需之時間，藉此 即使在該樣品台丨4上量洌 高腐钱性樣品材料，在該樣品台u :流:或類似之 腐餘特性係可延長該樣品台14之使 ^ 34的優良抗 品台Η上之塗層34以及在該界面使/面·^再者，在該樣 抗腐蝕牲科尨τ人 表面40上之塗層41的 ^々對諸如黏著劑或類似高黏著材14 α 的折射率量測得以進行，而這 ：者材科之樣- 的折射率量測乃習知折射儀所無法進行者。 卜’該樣品台14之塗声3 4沾ιηγ ^ 確保滴落於今a u a 34的防水以及防油特性可 該界面二厂 樣品導引面24上的樣品S係與 ,囟表面40相互排斥，而可 持於該界面表面40上。於是，二/積在一起，並且保 與習知折射儀相比之下… 待量測之樣品S時， α 本發明無須非常精確地定義該樣 -之位置1此可令待進行之折射率量測更為容易。， 而且’έ亥樣品台14之涂爲 > 41 塗層34以及該界面表面40之塗 層4丨的優良耐磨特性將可 面4〇 T避免該樣品台14以及該界面表 .除樣品S時遭到磨損。該碳氟化合物聚合 物顆粒係均句地分散在 勿“ 以庙、曲< 土曰d4之内，因此，即使該塗層 心k嗳些微磨損’惟在該塗；—入釭蚩 i 特性均將保持~ 土層％元全耗盡之前，前述 emitting diode, 之光線。而且，該 該光源46係以發光二極體（light _為較佳，以發出約589nm(nn〇波長 光源46可為高強度之發光二極體。 (修正本）315188 12 1335426 以下’由該光線Ri所定義之平面係稱為入射面A，其 中該光線Ri係從該光源46射入該界面表面40以及該界面 表面40之法線（平行於第3圖之頁次的平面）。 該光源46包括發光面46a，所形成的發光面46a係為 平坦的’且該平坦的發光面46a黏附至射入面42 ^在使用 商用的發光二極體係用以作為該光源46之處，該發光面 46a可藉由切斷透過透明樹脂所形成之頂部並且研磨該了頁 部之切斷面而形成。由於在入射光線Ri之射入面42上的 折射’該直接緊貼在該稜鏡38之光源46減少發光能量損 失。 、 該稜鏡38具有該射出面44之側面係配置濾光裝置54 以及光電感測器52，以由該濾光裝置54選定作為範例之 入射光線的偏振以及波長，而該光電感測器52則包括線感 測器（1 ine Sensor)，該線感測器具有複數個諸如光電檢測 器（phot ode tec tor)之以一種尺寸配置的光線接收元件 (one dimensionally arranged light-receiving eJement) ° 該濾光裝置54包括波長濾光片56、58、偏振鏡 (p〇larizer)60、以及光線（密度）縮減濾光片62，該等波 長濾光片56、58係可選擇性傳輸具有波長在指定區域内之 光線者，其中該指定區域中之波長包括來自該光源46之光 線的波長，而該偏振鏡60係可選擇性傳輸在指定偏振的光 線’該光線（密度）縮減濾光片6 2則縮減光線密度。 該等波長濾光片56、58復包括第一波長濾光片56以 (修正本）3〗5188 13 1335426 一波長濾光片58，其中該第一波長濾光片56係僅可 選擇性傳輸相對較短的波長區之光線，而該第二波長慮光 片58則僅可選擇性傳輸相對較長的波長區之光線。、〜'

少該第一波長濾光片56係阻擋光線，其中該光線之波長 係在預定義波長較長於該光源、46之光線的波長至由該： 電感測器52所偵測之波長的最大值之區域内。例如，在X該 光源46係為具有中心波長（589nm)之發光二極體之處，該 第一波長濾光片56係近紅外線切斷濾光片或熱2射= (heat ray)切斷滤光片，而僅可允許較短波長之傳輸者'， 以切斷約70〇nm或更長的近紅外線光線。特別例如由 Schott公司所製之BG40玻璃濾光器（帶通濾光器）可用於 此第一波長濾光片56。 、

在第4圖中，曲線Ta顯示使用厚度為1〇釐米之bg4〇 濾光器作為第一波長濾光片56的光傳輸速率。如在圖式中 所示，該第一波長濾光片56允許以大於短波長區域百^之 70的光線之傳輸，其中該短波長區域之光線約從34〇1^至 60 0nm，且包括來自該光源46中央波長為589_之光線。 該第波長渡光片56具有約640nm之一半的最大值。 該第二波長濾光片58係阻擋光線，其中該光線之波長 係在預定義波長較短於由該光源46之光線的波長至由該 光電感測器52所偵測之最小波長的區域内。例如，在該光 源46係為具有中心波長（589nm)之發光二極體之處，該第 二波長濾光片58係僅可傳輸較長波長之濾光片，以切斷約 550nm或更短的可見範圍之波長以及紫外線光線。特別例 (修正本）315188 14 1335426 如具有波長傳輸限制為560nm(中點 八夕ς aw#认* 食（及收限制為百 刀之5的傳輪率，且高傳輸波長 , . , y刀之72的傳輪率）之 銳切式（sharp cut)遽光器〇 — 56(JIS B7u3參考 係可用於此第二波長濾光片Μ。 ）’ 在第4圖中，曲線以顯.示使用厚度為1〇爱米 濾光器作為第二波長濾光片58的光傳輸速率。如在 所7F該第一波長滤光片58允許以大於長波長區域百分 的光線之傳輸，該長波長區域之光線約從57q⑽或 者’包括來自該光源46中心波長為589nm之光線。該第二 波長濾光片58具有約560nffl之一半的最大值。 — 在第4圖中之曲線Tc顯示結合該第一波長濾光片μ 以及該第二波長渡光片58的光傳輸速率。如在第4圖中所 示’該第-波長濾光片56以及該第二波長濾光片58之結 合允許以大於波長區域百分之7〇的光線之傳輸，其中該^ 長區域之光線約從㈣⑽至6GGnm。該第—波長遽光片Μ 以及該第二波長濾光片58之結合具有約56〇nm至640nra 之一半的最大值。 再參閱第3圖，該偏振鏡60係配置為使得於該入射面 A中係具有傳輸之光轴，以^更阻擋振盪於垂直該入射面a 方向中之S偏振光，並且僅選擇性允許傳輸p偏振光。僅 P偏振光之傳輸可從欲阻擋之外部來源獲致較大部份的光 線射入。 減光（ND)濾光片62縮減光線對應於來自該光源46之 光線亮度的比例。因此，當該減光濾光片62縮減自該光源 15 (修正本）3]5]88 1335426 46照射之光線的發光密度水準至適用於由該光電感測器 52所接收之發光密度水準時，該減光濾光片62同時可縮 減外部光線之發光密度。是以，來自該光源46之光線亮度 • 程度之範圍為高，因該減光濾光片62之操作所減少之光線 的速率為高（該傳輸速率為低），藉此降低光線穿透該減光 渡光片62並且射入該光電感測器52中之外部光線的比例。 如第3圖所示’該濾光裝置54係以形成有一個整體之 • 主體為較佳，而於該主體中，該第一波長濾光片56與該第 —波長遽光片5 8、以及該偏振鏡6 〇與該減光濾光片6 2係 彼此重疊。再者’該濾光裝置54之第一面54a係黏至該稜 鏡38之射出面44者為較佳，而該光電感測器52之光線接 收面52a則以黏至該濾光裝置54之第二面54b者為較佳。 如此可令該濾光裝置54以及該光電感測器52易於相對定 位至該棱鏡38，且易於固定於該稜鏡38上。當該光電感 測器52透過該濾光裝置54而黏至該稜鏡38時，透過在該 鲁射出面44以及該光電感測器52之光線接收面52a上之反 射光線Rr的折射之發光能量損失係得以降低。 在此例子中’該濾光裝置54的每一個濾光片56、58、 6 0以及6 2係配置為使得由該界面表面4 〇所反射之光線係 連續地透過該第一波長濾光片5 6、該偏振鏡6 〇、該第二波 長濾光片5 8以及該減光濾光片6 2而傳輸，然而’當然， 該第一波長濾光片56、該第二波長濾光片58、該偏振鏡 6 0以及該減光濾光片6 2所配置之順序並非必然者。 在上述描述中’省略在該光源46與該稜鏡38間之聚 16 (修正本）315188 1335426 光透鏡以及4略在該稜鏡38與該光電感測器52間之接物 透鏡可縮減該折射儀結構之尺寸並且降低製造成本。 該折射儀1 G可輕易地藉由先製造光學系統單元並且 接著將該單元安裝於該框體12而架構，其中該光學系統單 兀包括該光源46、該稜鏡38、以及該光電感測器52。再 者，由於該光源46、該光電感測器52、以及該稜鏡38之 定位係在將該稜鏡38定位於該框體丨2之前便已進行，相 較於習知折射儀，此折射儀較易於製造。這也是可降低製 造成本的另一個因素。 在該折射儀10之稜鏡38區域_的操作將參考第 進行說明。 ^品S係、掉落在該界面表面4G上，該光源46係』 =且來自該光源46之光線Rl係照射人該界面表面4〇中 :入射角0之角度係小於對應於該樣品$之折射率 疋的入射臨界角0C()時，兮夯结 有 （）打^先線Rl係絕大部份傳輸於肩 有该才水0口 S之側面，而當入射g 7 .rrn, π± 而田入射角0之角度係大於該臨界角 分c(n)知，所照射之光線Ri ' 52之側面。 祈射至具有該光電感測i 折射於該界面表面4〇之光線 操作該滹井裝罢κ, τ耵入應光裝置54 C九裝置54以使得僅有 之Ρ偏撫伞飞描… 處且十灯於該入射面』 、 傳送至具有該光電感測 入射面Λ係位於52之側面，其中錢 中且包括該光源46之波長。再者一為550-至_- 光線的發光宓产 牙透該濾光裝置54之 %九在度係縮減至一個範圍之 而該乾圍係適用 (修正本）315188 17 1335426 於由該光電感測器52所接收之發光密度。

來自該光源46之折射光線主要包括約為589nffl之波 長，而來自外部來源之射入光線（lnc〇mingUg⑷則包括 由紅外線至紫外線的整個頻譜之波長。於是，纟於摔作該 慮光裝置54時僅具有約為589隸之波長的光線係允許傳 輸，絕大部份來自外部來源之射入光線係受阻擔，並且絕 大部份來自該光源46之折射光線係允許傳輪至該光電感 測益52。此外，該濾'光裝置54可依僅有p偏振光允許傳 輸之方式操作並且使傳輸光線之發光能量係隨之降低，使 得外部光線對射入該光電感測器52 _之光線的比例可更 進一步地縮減。據此，即使在外部光線很強時，亦可於不 超過該光電感測器52之動態範圍内進行量測。 使用上述架構之折射儀1 〇係根據下列方法計算，其 中，該折射儀1 〇係基於由該光電感測器52所量測之發光 能量分布曲線’且臨界角點Pc(在該光電感測器52對應於 k臨界角之上的位置）係對應於該樣品s之折射率（糖濃 度、密度）。 耳先，係決定用於計算臨界角點Pc之發光能量分布曲 線祀圍。此係從數據之預定數量（例如30點）之定址 (addresses)至接近代表發光能量分布曲線最大微分值之 位置（疋址）之範圍。或者，在由該折射儀丨〇所量測的折射 率在極為有限的範圍下，可使用參考該折射率之範圍而預 先決定的定址之範圍。 接著’使用在該範圍中m點之數據，並且該質心 18 (修正本）315188 1335426 (barycentric)位置pc’係透過下列公式所計算：

辛該公式（1)中，Xi顯示每一個光接收元件之位置（定 址）’且U顯示在Xi所接收之發光能量（v)。由所提出之 公式（1)可了解的是，該質心位置pc，係該發光能量分布曲 線之第一微分曲線（或第一微分曲線）之質心位置。 〃最後，將常數C加入該質心位置Pc，並且計算該臨界 =點Pc( = pc +c)。該常數c之值係藉由使用眾所周知之樣 。。折射率的實驗而預先決定者。 於此，在該發光能量分布曲線包括明顯著的外部光線 該發光能量分布曲線之形狀以及該在光線傳輸之區域 的第-微分曲線，係伴隨著該外部光線在空間與時間中 勺文文而改變，致使就該真實的臨界角點而論之質心位置

Pc’的每-量測係實質波動。是以並不能精杨獲得臨界角 點Pc以及折射率。 艮據本發明使用折射儀之實施例，係獲得發光能量 :線，其中由於操作該濾光裝i 54之故，並不包括大 。先線，因此可得到穩定的質心位置Pe，。據此，使 旦=方法，可料地獲得該臨界h Μ折射率可精確 該6¾界角點

Pc之計算亦可使用 該發光能量分布曲線 (修正本）315188 19 1335426 之第二微分（second (Hfferentiw)或使用第一微八、 第二微分而進行。 ’刀以及 第5圖為概略描述該折射儀1〇之折射偵測部α 塊圖。如圖所示，該折射偵測部48包括連接至該光源方 以及該光電感測器52之控制部64、連接至該控制部：46 顯示裝置16a、啟動開關18a、以及電源電路66。。該之 部64包括接收發光能量記憶體.68、容許值記憶體^ = 光能ϊ比對裝置72、折射率計管駐番7/1 x 町手。t ^裝置74、比對結果記 76、計算結果記憶體78、光泝；^ ¥ ^ w髖 尤源控制裝置80以及顯 裝置82。 决疋 該接收發光能量記憶體68儲存由該光電感測器心 每-個光線接收元件所接收之發光能量的資訊，尤其θ 所接收之發光能量係從該光電感測器52冑出作為電：： 號，且係在藉由Η轉換器（未圖示）或類似器件進行^ 信號轉換後轉換成數位信號，並 书 儿丧者將該數位信號儲在 於該接收發光能量記憶體68中。 储存 該容許值記㈣7〇儲存該料值，以由該 來自外部來源（外部光線）之射入 + 乍為 係由實驗決定，以確保因外部光些該容許值 誤差係於預定範圍之内。Μ之影響所造成之折射率 該比對結果記憶體76儲存指示值[卜。]或[ =關或㈣指示自外部來源射入之發 :該容許值侧指示自外部來源射入之發光能量之值係 大於該容許值，且[㈣]指示自該發光能量之 (修正本）315188 20 1335426 許值，而一開始所設定之N值係為〇。 田[N-0 ]’發光能量比對裝置72比對射入該光電感測 器52之每一個光線接收元件（每一定位位址）之發光能量 與儲存在該接收發光能量記憶體68中之容許值，而該容許 值係儲存於該容許值記憶體7〇中。若該發光能量比對裝置 72判定由該外部來源射入之發光能量係大於該容許值，該 發光此量比對裝置72維持在該比對結果記憶體76中之起 始值[N = 0]。若由該外部來源射入之發光能量係小於該容許 值’則該發光能量比對裝置72改變儲存在該比對結果記憶 體76中之值至[n=i ]。 方儲存在該比對結果記憶體76中之值係改變至 [N-1 ] ’則該光源控制裝置8 〇驅動該光源46發光。 當[N=l] ’該折射率計算裝置74使用上述方法之公式 (1 )’以計算基於發光能量（發光能量分佈曲線）之分佈射入 該光電感測器52之每-個光線接收元件的臨界角點&， 其中該發光能量係.儲存於該接收發光能量記憶體68中，並 且該折射率計算裝置74獲得該樣品s之臨界角點pc折射 率以及糖濃度或密度。 ^计异結果記憶體78儲存由該折射率計算裝置74戶月 計算之折射率以及糖濃度或密度。 —基於儲存在該比對結果記憶體76中之值N，該顯示決 定裝置82驅使該顯示裝置16a顯* “外部光線錯誤，'，，而 =指示來自該外部來源（外部光線）之發光能量係過量， 或者是驅使該顯示裝置16a以顯示館存於該計算結果記憶 (修正本）3〗5188 21 1335426 =8中之糖濃度或密度。當在該比對結果記憶體π中之 “=Ν-0]，該顯示決定裝置以驅使該顯示裝置…顯示 :部光線錯誤”；當在該比對結果記憶II 76中之值係 LN-1]’該顯示決定裝詈μ賊蚀兮’τ' 置82驅使該顯不裝置16a顯示儲存 、^什具結果記憶體78中之糖濃度或密度。 該顯示裝置Ua係例如為分段(seg_ted)顯示型發 先一極體（LED)，以顯示糖濃度或/ 錯筑” UL μ _又4者疋外部光線 去、曲。此外，該顯示裝置16a顯示下列錯誤，例如包括： ‘‘㈣：： $測範圍時，該顯示裝i 16a顯示 ϊ測犯圍之錯誤；當無法決定該臨界角時，該 頌不裝置1 6a顯示“錯誤吾 " 係龆+ s层無法1測之錯誤；或者當溫度 ° 11進行畺測之範圍外時，該_干I I 1 β 度錯誤，，之錯誤。用㈣ 裝置…顯不“溫 用於顯示糖濃度或d夕卜部光線錯誤，，…可由 裝置分別提:度之裝置或者是用於顯示其他錯誤之 現將參考第丘及笛 ^ 一第6圖說明該控制部64之操作。 圖係顯示藉由使用今θ 之流程圖。 冑用該折射儀以量測折射率的方法 在步驟S200中，該比 為起始值，[㈣]。 對-果3己憶體76中之值係設定 在步驟S201中，樣σ ς 上，接著由該使用者推二’、用者設置於該界面表面 電路66㈣⑽卜 該啟動開㈣a並且轉動該電源 在步驟S203中，該光電感測器52量測發光能量分佈， (修正本）315】88 22 1335426 =至該光電感測器52 <每一光線接收元件中的發光 靶里身訊係儲存於該接收發光能量記憶體68中。 在步驟S205中，若該比對結果記憶體76中之值為 [N = 〇] ’則進行步驟S207之操作。 在步驟S207中’該發光能量比對裴置72比對照射至 έ光電感測态5 2之每一光線接收元件中的發光能量以及 儲存於該容許值記憶體70之容許值，其中該發光能量係儲 存於該接收發光能量記憶體68中。在此，由於該光緣46 亚未發光，僅該照射至該光電感測器52之每一光線接收元 件中的光線係穿透過該界面表面4 〇而來自外部來源之外 部光線。 若在步驟S207中’任何射入這些光線接收元件之發光 月b ϊ係大於該容許值，則該發光能量比對裝置72保持該比 對結果記憶體7 6中之[N = 0 ]並且進行步驟s 2 0 9之操作。 在步驟S209中’基於在該比對結果記憶體76中之值 係[N = 0 ]’該顯示決定裝置82驅使該顯示裝置1 6a顯示“外 部光線錯誤”，並且返回步驟S201之操作。由於該“外部 光線錯誤”係顯示於該顯示裝置1 6 a，使用者可了解因為 該外部光線太強烈而無法量測折射率，並且接下來該使用 者可採取適當的行動，以阻擔該外部光線，諸如以手蓋住 該界面表面40。 * 在步驟S201中’該使用者再次按壓該啟動開關iga， 並在步驟S203中以該光電感測器52量測發光能量分佈， 且該量測結果係儲存於該接收發光能量記憶體68中。在步 23 (修正本）315188 1335426 驟S205中，則基於在該比對結果記憶體76中之值為 ’而操作該發光能量比對裝置72，並進行步驟s2〇’ 之操作。 ' 在步驟S207中，於使用者例如以手蓋住該界面表面 ' 4〇之處，係使由所有光線接收元件所接收的發光能量小於 該容許值，而在步驟S210令，該發光能量比對裝置72改 變該比對結果記憶體76中之值為[N=l]，並且進行步驟 _ S2U之操作。 在步驟S211中，該光源控制裝置8〇基於在該比對結 果記憶體76中之值為[N=l]而使該光源46發出光線，並且 回到步驟S203之操作。在步驟S203中，發光能量分佈係 由該光電感測器52再次量測，並且接著將該經量測結果儲 存於該接收發光能量記憶體68中以及進行步驟S2〇5之操 作。 在步驟S205中，該折射率計算裝置74基於在該比對 • 結果記憶體76中之值為[肸〇]而操作，並且進行步驟S213 之操作。 在步驟S213中，該折射率計算裝置74基於該照射至 該光電感測益52之每一光線接收元件中的光線而計算折 射率以及糖濃度或密度，其中該發光能量係儲存於該接收 發光能量記憶體68中。由於在步驟S207中係確定由外部 來源（外部光線）射入之發光能量之值係小於該容許值，因 此照射至該光線接收元件的光線係大部分為該光源46所 照射之光線並且係在該界面表面40折射。據此，可由此發 (修正本）315188 24 1335426 光能量分佈精確偵測該臨界角點Pc，並且可精確計算該糖 ;辰度或也、度。然後’由此所獲得之折射率以及糖濃度或密 度係儲存於該計算結果記憶體7 8中。 在步驟S215中，基於在該比對結果記憶體76中之值 為[N = l]，該顯示決定裝置82驅使該顯示裝置16a顯示儲 存於該計算結果記憶體78中之糖濃度或密度。 在上述進行量測之方法中’在步驟S209中係顯示“外 部光線錯誤”後，直到該啟動開關18a係轉至步驟S2〇i 中之開，方進行步驟S203之操作，惟該系統亦可由步騾 S209直接進行至步驟S2〇3。因此，直到確定由外部來源射 入之發光能量之值係小於該容許值（N = 1)之前，該光電感測_ 器52可自動而持續地重覆量測工作。 接下來參考第7A及第7B圖說明所進行的量測之實際 例子。 第7A及第7B圖顯示使用該折射儀丨〇所量測之發光能 里分佈。在第7A及第7B圖中，水平軸顯示該光電感測器 52之每一光線接收元件的位置定址，而垂直軸則顯示每一 光線接收元件所接收的發光能量（v)。 在第7A及第7B圖中之虛線顯示如在第6圖中所示之 步驟S203中，當該光源46不發光時，首先量測到之發光 月匕里分佈。換5之，這些虛線顯示來自外部來源之發光能 量分佈。在第7A及第7B圖中之實線則顯示當該光源46 發光情況下，在步驟S203中所量測之發光能量分佈。在 此，來自外部來源之射入發光能量的容許值係設定為4〇v。 25 (修正本）315188 1335426 在第7A圖之例孑中，如該虛線所示，在一開始之量測 2於步驟S2〇7中決定，其中，來自外部來源之射入發光能 量係大於該容許值，因此在步驟S209中係顯示，，外部光 錯誤”。 如由該實線所示，在使用者採取這些步驟以阻擋射入 的光線後，則所有折射的臨界角度之量測可由當該光源46 在發光情況下所量測之發光能量分佈而進行。 在第7B圖之例子中，如由該實線所示，在一開始之量 測係於㈣S207中決定，其中，來自外部來源之射二發= 能量係小於該容靜40V。是以，並未顯示“外部光線錯 誤，且使用者無須採取任何阻擋外部光線之措施。 如由該實線所示，在該光源4 6係於發光情況下且外部 光線並未受阻撲的情況下’所量測之發光能量分佈係包括 來自外部來源的射入光線，然、而’因為來自外部來源的射 入光線係小於該容許值，故作為全部折射（t〇tai 如如⑽）之臨界角亦可由此發光能量分佈而相對精確 地量測。 是以，根據本發明之折射儀之實施例提供下列特徵。. 1. 一種用於量測樣品s折射率之折射儀1〇，包括： 棱鏡38 ’具有接觸該樣品S之界面表面4〇 ; 光源46’用於照射光線，以使該光線透過該稜鏡 38之射入面42而射入該稜鏡38並且照在該界 4 0 ;以及 m 光電感測器52，用於接收光線，該光線係反射於 (修正本）3〗5〗88 26 1335426 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 該界面表面40且係透過該稜鏡38之射出面^而從該 稜鏡38射入； 其中，該光源46及該光電感測器52係分別配置 於該稜鏡38之射入面42及射出面44。 該光源包含平坦的發光面46a， 該平坦的發光面46a係黏著在該棱鏡38之射入面 4 2 ’而狹縫5 0則插置於其間。 該光電感測器52係黏著在該稜鏡之射出面 該折射儀10具有延伸在垂直於入射面之方向中的狹縫 50,而該狹縫50係配置於該光源46與該稜鏡38之射 入面42之間。 一種折射儀10，包括： 稜鏡38，具有界面表面40且該界面表面4〇提供 有樣品S於界面；以及 樣品台1 4，環繞該界面表面4〇而配置； 該樣品台1 4包括非黏性塗層3 4。 金屬乂及均勻分佈於金屬内的碳 氣化合物聚合物之顆粒。 該碳氟化合物聚合物為聚四氟乙烯（pTFE， polytetrafluoroethylene)。 該f層材料包括2G至26體積％的碳氟化合物聚合物。 該碳說化合物聚合物顆粒之直徑為0.2至0.3_。 該界面表面40具有包含碳a化合物聚合物之塗層4卜 一種折射儀1 〇，包括： (修正本）315】88 27 稜鏡3δ’配置在該開口中並1具有界面表面40， 而該界面表面40提供有樣品$於界面； 光源46，照射先線至該界面表面40 ;以及 感測益5 2 ’用於接收|白j |、、盾/ c 伐叹不自該先源46且反射在該名 面表面40上之光線； 該框體包括樣品導引面24,該樣品導引面24設< 該開口周圍且環繞該界面表面4〇; 該樣品導引面24包枯涂a cm -ε· ι栝盒層34，而該塗層34包本 鎳以及均勻分佈於錄内的石山岛儿人&甘 、反氟化δ物聚合物之顆粒； 該碳氟化合物聚合物為聚四敗乙烯； 物二!層34之材料包括20至26體積%的碳氣… 物聚合物； 該碳氟化合物聚合物顆粒之直徑為u S 0 ，，且該塗層34係使用無電電鍍製程所形成。· 丄么於折射儀1 〇中，光绩糸… 、’、攸光源46照射至稜鏡38之肩 面表面40，該稜鏡38 » ^ 之"面表面4〇提供有樣品S β 界面’而反射於該界面声 哭 、40之光線係使用光電感現 口口 5 2進仃偵測，以量 〇 φ ^ ^ 、j該枚0口 3依該光電感測器 所輸出之k號為基準之折射率， 此折射儀包括滹夯奘 置於哕主 覆、先裝置54,而該濾光裝置54係配 ；^ '、面4〇與該光電感測器52之間； 該濾光裝置5 4包括嗆旦々k u . , R c 括/皮長濾先片56及58，該波長 /應光片5 6及5 8選擇性分社a > & 、有波長在包含該光源4 6 (修正本）315188 28 1335426 之光線波長的指定區域内之光線的傳輸。 13. 該波長濾光片56及58包括： 第一波長濾光片56’係選擇性阻擋波長在由較 自該光源46之光線的波長更長—之波長至 電感測器52所偵測之最大波長的區域内之光線；以及 第二波長濾光片58,係選擇性阻擋波長在由較來 自該光源46之光線的波長更短3〇nm之波長至 電感測器52所偵測之最小波長的區域内之光線。 14. 該濾光裝置54包括偏振鏡6〇，該偏振鏡6〇係可選擇 性允許線性偏振光線之傳輸。 15. 該濾光裝置54形成為一個結合有彼此重疊之波長濾光 片56與58以及偏振鏡6〇之整體的主體。 16. 該濾光裝置54之第一面54a係黏著至該稜鏡」^，且該 光電感測器52係黏著至該濾光裝置54之第二面5灶。 1 7 ·該渡光裝置5 4包括減光濾光片6 2。 18. —種折射儀1〇，包括： 稜鏡38,具有界面表面4〇，而該界面表面4〇提 供有樣品S於界面； 光源4 6 ’照射光線至該界面表面4 〇 ; 光電感測器52，用於接收反射在該界面表面4〇上 之光線； 發光能量比對裝置72，係於該光源46未以預先設 定之容許值發光時，比對由該光電感測器52所量測之 發光能量； 29 (修正本）3〗5188 顯示裝置1 6 a，於該光源4 6未發光所量測之發光 能量值係大於該容許值時’顯示錯誤； 光源控制裝置80 ’於該光源46未發光所量測之發 光能量值係小於該容許值時，使該光源46發光；以及 折射率計算裝置7 4 ’係於該光源4 6在發光情況下 從藉由該光電感測器52所量測之發光能量分佈而計算 折射率。 19. 20. 該顯示裝置1 6a係顯示由折射率計算裝置74所彳貞測之 折射率。 一種使用折射儀1〇計算折射率之方法，其中該折射儀 10包括具有界面表面40之稜鏡38，其中該界面表面 4〇係提供有樣品s於界面；光源46 ’係照射光線至該 界面表面40 ;以及光電感測器52，用於接收反射於該 界面表面40之光線，而該方法包括下列步驟： 步驟S203係於該光源46未發光時使用該光電感 測器52量測發光能量分佈； 步驟S207係比對量測於該光源46未以預先設定 之容許值發光時之發光能量； 步驟S 2 0 9係於該光源4 6未發光所量測之發光 量值係大於該容許值時，顯示錯誤； 步驟S211及203係於該光源46未發光所量測之 發光能量小於該容許值時，使該光源46發光並且使用 該光電感測器5 2量測發光能量分佈；以及 況下所量測之 步驟S 21 3係從該光源4 6在發光情 (修正本）315188 30 1335426 發光能量分佈而計算折射率。 此折射儀提供下列優點。 (1) 省略聚光透鏡以及接物透鏡，可降低製造成本。 (2) 在安裝稜鏡至框體之前，係進行該光源、光電感測器 以及稜鏡之定位，使該折射儀易於製造且可降低製造 成本。 (3) 可降低發光能量之損失（1〇55)。 (4) 該折射儀本身可製作為更小。 (5) 可t易地彳之該樣品台以及該界面表面之上移除樣品。 (6) 可縮短移除樣品所需之時間，藉此提昇量測折射 效率。 (7) 可s測為高腐*性或高黏著性之樣品的折射率。 (8) 該樣品台以及兮| / 该界面表面不易遭受磨損，藉此可 該折射儀之使用壽命。 (9 ) 樣品可輕县日成命 敉易且確貫地維持於該界面表面之上。 (1。)：使=:免、戶外之場地下’均可降低外 ΐ。’俾令即使是在戶外量測之折射率亦可具高精: ⑴)折射率量測可輕易且有效地進行。 根據本發明$龄# + .^ 1乜貫施例之上述說明於所右& & & 為例示性說明者，品a 於所有恕樣中係 巧考而非用以限定本發明者。孰 者可在不背離本發明之 f μ該項技藝 顯而易知且_易$ 咕1乾圍的範疇之下， 氩易地進行其他各種不同 例如，本發明之莖一 飾。 之弟—貫施例在此係表者 >考桌上型型折射 (修正本）3】5188 31 1335426 儀而加以說明者，然而’本發明之此項應用可使用於諸如 攜帶型或Abbe型折射儀或類似的各種不同折射儀。 如第8圖所示，該光源46可依在該光源46與該射入 • 面42之間插入有狹縫（或小孔）50之架構而黏至該射入面 . 42。或者’如第9圖所示，該光源46與該稜鏡之射入面 42可由安裝於該光源46與該射入面42間之狹縫50而予 以分開設置。此狹縫50之寬度（或小孔之直徑）應為例如 φ Q. 30至〇. 5nm。此狹縫50起作用，使得來自該光源46之 光線R i係以相當小之擴散角度0直接照射至該稜鏡3 8 中。因此’具足夠發光能量之光線可照射至該界面表面4 〇 所欲區域’而無須安裝在該光源46以及該稜鏡38間之光 學路徑上操作的諸如聚光透鏡或類似之光學元件。此外， 由於無須安裝在該稜鏡38以及該光電感測器52間之光學 路徑上操作的諸如聚光透鏡或類似之光學元件，在該光電 感測器52之所欲區域中係可接收具足夠發光能量之折射 φ 光線Rr。據此，由於本發明之折射儀結構中省略聚光透鏡 以及接物透鏡，而可降低製造成本。 如第1 0圖所示，上述樣品台1 4、濾光裝置54以及控 制部64亦可使用於具有聚光透鏡49以及接物透鏡51之折 射儀。 替代前述用於計算臨界角點pc之方法，亦可使用其中 該臨界角點Pc係基於該發光能量分佈曲線而計算之架 構’其中該發光能量分佈曲線係為以當光源在發光下所量 /則之發光能量分佈曲線減去當光源在未發光下所量測之發 32 (修正本）3151½ 光能量分佈曲線所得者。 (貫驗範例） 為了證明根據本發明之督 之效果，折射儀1〇係為實驗目層34 折射儀比對性能而設計之實驗。衣化且可接文以與習知 使用由SUS316所製成 △ 仰土社此. 才水口口 D的折射儀係用以作為 白知技術之例子。作為實驗範 ，· 羽左4匕ώ * 例複合塗層34係形成於盥 i知折射儀相同之樣品台的 ^ 口耵外部表面之上。尤立是，太奋 驗範例之塗層34的成分包括鋅 貝 仿躁· 82至84重量％(wt%)、p : 8至1〇重量%、聚四氣乙烯咖”2〇至26體積%(ν〇1%)β 此塗層34所含之碳氣化合物聚合物顆粒之直徑為0.2至 〇· 3 μ m 。 在：對實驗期間，每一類型之樣品係滴落在樣品導引 面24環繞界面表面40之圓錐面2化上，且對照物係以可 讓這些樣品之每一者可滑落至該界面表面4〇之上且可將 該等樣品輕易擦除而製造者。所使用的樣品包括水、具有 濃度為1 0 %、3 〇 %以及5 0 %之糖溶液、牛奶、蕃茄醬、煉乳、 美乃滋以及黑蜂蜜（dark h〇ney)。使用Kimwipe紙巾（t〇wel) 以擦除該樣品物質。 實驗結果表示如下。 樣品滑落之方式： 當使用習知折射儀並使用水作為所施加的樣品時，該 樣品可適當地滑落至該界面表面；然而’使用的樣品含有 1 0%之糖溶液時，該樣品將濺落且殘留在該圓錐面上。含有 33 (修正本）315188 1335426 ΓΓ此5G%之糖溶液的樣品或牛奶樣品要滑落至該界面表 有二困難，而同時蕃茄醬、煉 樣品亦很難滑落至該界面表面。及黑蜂贫等

Ak於此當使用為此實驗而製造之折射儀10時，A 度為1〇%，以及糖溶液等樣品:、 二、“洛至該界面表面。再者’牛奶樣品要滑落至 該界面表面有此阳錄 =+ ^ 文/月洛至

里絡"， 時秦茄醬、煉乳、美乃滋以及 …、蜜#樣品亦很難滑落至該界面表面。 樣品易於擦除性： 折射儀、水以及1 〇%糖溶液之樣品可在_抖 1、2次後捧除·妒而上 任k执 不除，然而，當使用其他樣品之全部時， 水進行擦拭，仍妒伸—0 丨便加 仍…、、很谷易殘留一定份量之樣品物質。 相#乂於此，當使用為此實驗而製造之折射儀10時， 及1 〇%糖洛液之樣品可在擦拭丨、2次後擦除而且冬 :所有的其他樣品時’加水進行擦拭可更輕易地擦除樣 品’且較習知折射儀更容易擦除樣品。 ’ 【圖式簡單說明】 第1圖係習知折射儀之截面圖； 第2圖係根據本發明之折射儀之實施例之示意圖； 第3圖為顯示於第2圖中所示之折射儀之主要部 截面圖； 女。丨件之 4圖為顯示可為第2圖中所 置所傳送的光線傳輸速率； 第5圖為概略描述於第2圖中所示之折射儀的主要部 34 (修正本）315188 1335426 件之方塊圖； 第6圖係顯示使用於第9面 射率之流程圖； 丨中所元：+ 1 折射儀來量測折 第7Α及第7Β圖係顯: 發光能量分佈；以及 示使用 "圖之折射儀所量測之 第8至第1 〇圖係根據本發t 【主要元件符號說明】 明之才斤备f ’儀之其他實施例。 10 折射儀 12 框體 14、 11 4樣品台 16 顯7R部件 16a 顯示裝置 18 操作部件 18a 啟動開關 22 > 26開d 24 樣品導引面 24a 平垣面 24b 圓錐面 28 中央部件 30 周圍部件 32 上表面 34 塗層 38 > 1 02稜鏡 40 界面表面/下表面 42 側面/射入面 44 側面/射出面 46、 光源 46a 發光面 48 折射偵測部 49、 1 0 6聚光透鏡 50 狹縫 51、 11 0接物透鏡 52、 108光電感測器 52a 光線接收面 54 濾光裝置 54a 第一面 54b 第二面 56 ' 58波長濾光片 56 第—波長濾光片 58 第二波長濾光片 60 偏振鏡 (修正本）315〗88 35 1335426 62 光 線 (密度） 縮 減濾光片 64 控 制 部 66 電 源 電 路 68 接 收 發 光 能 量 記憶體 70 容許 值 記 憶 體 72 發 光 能 量 比 對 裝置 74 折 射 率 計 算 裝 置 76 比 對 結 果 記 憶 體 78 計 算 結 果 記 憶 體 80 光 源 控 制 裝 置 82 顯 示 決 定 裝 置 112 界 面 表 面 A 入 射 面 C 常 數 N 法 線 Pc 臨 界 角 點 Pc， 質 心 位 置 Ri、 Rr光線 S 樣 品 S200 ' S201 ' S2 03 ' S205 ' S207 ' S209 ' S210 ' S211 ' S213 ' S 21 5 步驟

Ta、Tb、Tc步驟曲線

36 (修正本）315188

Claims (1)

1335426 拾、申請專利範圍： 1. 一種折射儀，係用於量測溶液中濃度，包括： 框體，係形成有開口； 稜鏡，配置在該開口中並且具有界面表面，而該界 面表面提供有樣品於界面； 光源’照射光線至該界面表面；以及 感測器，用於接收來自該光源且反射在該界面表面 上之光線； 其中，該框體包括樣品導引面，該樣品導引面設在 該開口周圍且環繞該界面表面； 該樣品導引面包括塗層’而該塗層包括鎳以及均勻 分佈於鎳内的碳氟化合物聚合物之顆粒； 該碳氟化合物聚合物為聚四氟乙烯； 該塗層之材料包括2〇至26積體％的碳氟化合物聚 合物； 該奴氟化合物聚合物顆粒之直徑為〇. 2至〇. 3 且其中該塗層係使用無電電鍍製程所形成。 一種折射儀，係用於量測溶液中濃度，包括： 稜鏡’具有界面表面，而該界面表面提供有樣品於 界面； 光源，照射光線至該界面表面； 光電感測器，用於接收反射在該界面表面上之光 線； 發光能量比對裝詈，#认# , α 1 t 装置％於該先源未以預先設定之容 37 ° (修正本)315188 1335426 許值發光時’比對由該光電感測器所量測之發光能量； 顯示裝置’係於該光源未發光所量測之發光能量值 大於該容許值時，顯示錯誤； 光源控制震置，係於該光源未發光所量測之發光能 里值小於該容許值時，使該光源發光；以及 折射率計算裝置，係於該光源在發光情況下從藉由 該光電感測器所量測之發光能量分佈而計算折射率。 3. 如申請專利範圍第2項之折射儀，其中，該顯示裝置係 顯示由折射率計算裝置所偵測之折射率。 4. 一種使用折射儀計算折射率之方法，該折射儀係用於量 測溶液中濃度’包括具有界面表面之稜鏡，其中該界面 表面係提供有樣品於界面；光源，係照射光線至該界面 表面；以及光電感測器，用於接收反射於該界面表面之 光線’而該方法包括下列步驟： 於該光源未發光時，使用該光電感測器量測發光能 量分佈； 比對量測於該光源未以預先設定之容許值發光時 之發光能量； 於該光源未發光所量測之發光能量值係大於該容 許值時，顯示錯誤； 於該光源未發光所量測之發光能量係小於該容許 值時，使該光源發光並且使用該光電感測器量測發光能 量分佈；以及 由該光源在發光情況下所量測之發光能量分佈而 38 (修正本)315188 1335426 計算折射率。 39 (修正本)315] 88