[發(fā)明專利]阿貝折射儀標(biāo)準(zhǔn)塊及其定值方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010193907.X
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111272702A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 潘忠泉;楊欣欣;周賽;孫文慧;劉霞;胡國星;拓銳;龔維;任萬杰;劉新;李昕
• 申請（專利權(quán)）人: 山東非金屬材料研究所
• 主分類號: G01N21/41
• 分類號: G01N21/41
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 苗峻;王增娣

本發(fā)明為一種阿貝折射儀標(biāo)準(zhǔn)塊及其定值方法，本發(fā)明屬于測試技術(shù)領(lǐng)域。其阿貝折射儀標(biāo)準(zhǔn)塊，由折射率介于1.3～1.7的光學(xué)玻璃材料制成，標(biāo)準(zhǔn)塊呈柱形，它包括至少三個垂直于同一平面的平面柱面，其第一平面柱面(1)和第二平面柱面(2)之間的夾角θ為89°59′～90°1′，第三平面柱面與第二平面柱面(3)的夾角β為22.5°～67.5°，上述三個平面柱面為拋光面。本發(fā)明可分別用最小偏向角法、自準(zhǔn)直法及V棱鏡折射儀對標(biāo)準(zhǔn)塊定值，解決了長方體結(jié)構(gòu)阿貝折射儀標(biāo)準(zhǔn)塊只能用V棱鏡折射儀定值的現(xiàn)狀；測量偏差由3E?5分別提高至5.1E?06與1.5E?05；并可避免頻繁更換折射液的繁瑣過程，定值時間縮短3倍以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明為一種阿貝折射儀標(biāo)準(zhǔn)塊及其定值方法，本發(fā)明屬于測試技術(shù)領(lǐng)域，涉及阿貝折射儀校準(zhǔn)技術(shù)，進(jìn)一步涉及阿貝折射儀標(biāo)準(zhǔn)塊折射率測量技術(shù)。

背景技術(shù)

阿貝折射儀基于光的折射原理，采用臨界角法測量固體或液體的折射率，測量范圍一般為1.3～1.7，主要用于石油、食品、化工、制糖、制藥、飲料及科研教學(xué)部門的檢測分析。

根據(jù)JJG625阿貝折射儀檢定規(guī)程，采用QK1、K9、F2、KF2四種長方體結(jié)構(gòu)、邊長分別不小于11mm和15mm、相鄰拋光面的夾角為90°±1'的阿貝折射標(biāo)準(zhǔn)塊校準(zhǔn)阿貝折射儀的折射率示值誤差及重復(fù)性。

通過計算，對于90°直角棱體，采用最小偏向角法測量的折射率理論最大值為1.414214，采用自準(zhǔn)直法測量的折射率理論最大值為1，不能滿足阿貝折射儀1.3～1.7的折射率測量范圍；JJG981阿貝折射儀標(biāo)準(zhǔn)塊檢定規(guī)程規(guī)定采用V棱鏡折射儀測量標(biāo)準(zhǔn)塊的折射率，定值時，首先選擇與待測標(biāo)準(zhǔn)塊折射率不超過±0.2的V棱鏡、借助與V棱鏡折射率不超過±0.01的折射液對儀器校準(zhǔn)，然后借助與被測標(biāo)準(zhǔn)塊折射率不超過±0.015的折射液對阿貝折射標(biāo)準(zhǔn)塊定值。

根據(jù)JJG981阿貝折射儀標(biāo)準(zhǔn)塊檢定規(guī)程，用V棱鏡折射儀對阿貝折射儀標(biāo)準(zhǔn)塊定值時，是在入射角為45°、V棱鏡基座及標(biāo)準(zhǔn)塊夾角均為90°、V棱鏡基座對面平行且折射率均勻一致等理想條件下的測試結(jié)果，致使儀器的實際測量時誤差偏大(≥3E-5)；此外，儀器調(diào)零及測量時須根據(jù)被測樣品選用不同折射率的折射液，更換折射液時須先用無水酒精與乙醚的混合液清除V棱鏡基座及阿貝折射儀標(biāo)準(zhǔn)塊的通光面，再涂以對應(yīng)的折射液，操作較為繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對阿貝折射儀標(biāo)準(zhǔn)塊的定值方法，通過改變標(biāo)準(zhǔn)塊的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)阿貝折射儀標(biāo)準(zhǔn)塊最小偏向角法及自準(zhǔn)直法定值。

本發(fā)明中的阿貝折射儀標(biāo)準(zhǔn)塊采用折射率介于1.3～1.7的光學(xué)玻璃材料制成，其特征在于：標(biāo)準(zhǔn)塊呈柱形，它包括至少三個垂直于同一平面的平面柱面，其第一平面柱面(1)和第二平面柱面(2)之間的夾角θ為89°59′～90°1′，第三平面柱面與第二平面柱面(3)的夾角β為22.5°～67.5°，上述三個平面柱面為拋光面。

進(jìn)一步地，第一平面柱面及第二平面柱面寬度A、B不小于11mm，棱柱長度L不小于15mm。

本發(fā)明中的夾角β以60°為最佳，該角度允許有一定誤差。

在上述三個平面滿足前述要求的情況下，本發(fā)明的其他面沒有特殊要求，但一般采用棱柱體。例如，本發(fā)明可以采所述的柱體為四棱柱，第四平面柱面與第二平面柱面平行；或者，所述柱體為三棱柱。

對上述阿貝折射儀標(biāo)準(zhǔn)塊定值的方法，可以使用最小偏向角法，此時，以標(biāo)準(zhǔn)塊的第一平面柱面或第二平面柱面中的一個平面柱面與第三平面柱面分別作為入射面和出射面，按照公式(1)計算標(biāo)準(zhǔn)塊的折射率、按照公式(2)評價測量偏差：

式中：n--標(biāo)準(zhǔn)塊的折射率；

δ--出射光與入射光的夾角；