[發明專利]一種具有敞開式溶液倉的便攜式自動旋光儀及測量方法

有效

• 申請號: 201410117457.0
• 申請日: 2014-03-27
• 公開（公告）號: CN103837479A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 周培聰;楊雍福;熊真
• 申請（專利權）人: 江西農業大學
• 主分類號: G01N21/21
• 分類號: G01N21/21
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種物理光學檢測設備及技術，更具體地說，涉及一種具有敞開式溶液倉的便攜式自動旋光儀及測量方法。?

背景技術

旋光儀是測定物質旋光度的儀器。通過對樣品旋光度的測量，可以分析確定物質的濃度、含量及純度等。廣泛應用于制藥、食品，以及化工、石油等工業生產，環境檢測和科研、教學部門，用于化驗分析或過程質量控制?，F有設計中需要將待檢物取樣并放入儀器配套的容器中，在實驗室條件下進行分析測量。取樣、制樣及在實驗室條件下進行測量所需時間較長，不利于及時掌握待測物的質量狀況。然而現實的問題是生產和監測部門需要在野外或生產現場條件下準確快捷地對待檢溶液進行旋光檢測。因此，需要開發一種操作簡單，無需制樣，易于在現場條件下使用的便攜式自動旋光儀。?

發明內容

本發明需要解決的主要問題是，針對在野外或生產現場環境使用，簡化制樣和便攜式設計下的待測液旋光度自動檢測。?

?本發明所述的旋光儀有耐腐蝕的高分子聚合物外殼，防滲水防腐蝕。整體外形呈柱狀，沿軸向的側面具有一個敞開式的空倉作為待測液的注入倉，方便攜帶。使用時可將本發明所述的旋光儀整體浸入待測溶液中，敞開式溶液倉注滿待測液體后自動進行旋光度測量。?

?儀器一端有開關和顯示屏，用于操作儀器工作和讀取測量數據。?

?測量光路部分由白色激光二極管、準直擴束鏡、起偏鏡、檢偏鏡、光敏二極管組成，光線經過起偏鏡轉變為線偏光后，步進電機自動旋轉檢偏鏡的偏振方向使與穿過待測溶液線偏光的振動方向垂直，使光敏二極管檢測到的光信號最小。?

?當溶液倉注滿待測溶液時，溶液使穿過溶液倉的線偏光發生振動方向偏轉，這就是旋光效應。這促使單片機控制電機改變檢偏鏡角度，檢偏鏡的偏轉角度既為旋光度。通過記錄步進電機的步數，經過計算獲得旋光度，顯示在儀器一端的液晶屏幕上。旋光度的記錄方法為：旋光度?=?步進電機轉動的步數?*?每一步代表的旋轉角度。?

?本發明以鋰離子電池作為電源，具有完整的內置電路，可維持操作現場較長時間的使用并可充電后重復使用。步進電機通過一對嚙合斜齒輪與檢偏鏡相連，傳動過程平穩，增加測量的精確度。?

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。?

圖中1.?白色激光二極管，2.?準直擴束鏡，3.?起偏鏡，401.?402.?透明玻璃片，5.?敞開式溶液倉，6.?檢偏鏡，7.?光敏二極管，8.?電源，9.?一對嚙合斜齒輪，10.?步進電機，11.?單片機，12.?液晶顯示屏，13.?外殼。?

具體實施方式

啟動儀器后，將本發明所述的具有敞開式溶液倉的便攜式自動旋光儀浸入待測液體中，待測液體需浸沒外殼（13），此時液體灌滿敞開式溶液倉（5）。?

?圖1中鋰離子電池電源（8）接入電路，白色激光二極管光源（1）發光，通過準直擴束鏡（2）和線偏振透鏡制作的起偏鏡（3），穿過透明玻璃片（401）、溶液倉（5）中的待測液、透明玻璃片（402）、線偏振透鏡制作的檢偏鏡（6）入射到光敏二極管（7）上。?

?光線經過起偏鏡轉變為線偏振光，穿過待測溶液時偏振光的偏振方向發生旋轉，當旋轉檢偏鏡（6）使設計的偏振光透過角度與測量光偏振角度垂直時，光敏二極管（7）流過的電流最小。單片機（11）記錄檢偏鏡旋轉的角度，這就是旋光度。?

?當檢偏鏡（6）設計的偏振光透過角度未與測量光偏振角度垂直時，單片機（11）接收光敏二極管（7）信號，驅動步進電機（10）通過一對嚙合斜齒輪（9）帶動檢偏鏡（6）旋轉，并最終使光敏二極管（7）通過電流最小。?

?旋光度的記錄方法為：旋光度?=?步進電機轉動的步數?*?每一步代表的旋轉角度。?

?待測溶液的旋光度最終顯示在本發明所述的便攜式自動旋光儀一端的液晶屏幕（12）上。若能夠確定此時待測液體的成分，則能通過測得的旋光度、溶液倉（5）長度、環境溫度和待測溶液比旋度求得待測溶液濃度。若不能確定待測溶液成分，可根據旋光度定性判斷溶液中所含旋光性物質多少。?