[發明專利]一種液體折射率檢測傳感器、裝置及方法

在審

• 申請號: 202010520069.2
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111678888A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 李攜曦;陳雨田;陳亮;褚智勤
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: G01N21/41
• 分類號: G01N21/41;H01L25/16
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

1.一種液體折射率檢測傳感器，其特征在于，包括透明襯底和集成于所述透明襯底同一側的發射模塊和接收模塊；

所述發射模塊用于發射檢測光線，所述檢測光線通過所述透明襯底向待測液體入射，其中，部分所述檢測光線在所述透明襯底和所述待測液體的接觸界面發生全反射，并形成反射光線；

所述接收模塊用于接收所述反射光線的光強信息。

2.根據權利要求1所述的液體折射率檢測傳感器，其特征在于，

所述發射模塊包括發光二極管，所述接收模塊包括光電二極管；

所述發射模塊和所述接收模塊均包括P型半導體層、N型半導體層、有源層、P型電極和N型電極；所述發光二極管的P型半導體層、N型半導體層、有源層和所述光電二極管的P型半導體層、N型半導體層、有源層分別對應同層。

3.根據權利要求2所述的液體折射率檢測傳感器，其特征在于，

所述N型半導體層位于所述透明襯底一側；

所述有源層位于所述N型半導體層遠離所述襯底的一側；

所述P型半導體層位于所述有源層遠離所述N型半導體層的一側；

所述P型電極和所述N型電極均位于所述P型半導體層遠離所述有源層的一側；所述P型電極和所述P型半導體層電連接，所述N型電極和所述N型半導體層電連接。

4.根據權利要求2所述的液體折射率檢測傳感器，其特征在于，

發光二極管包括藍光發光二極管、紅光發光二極管、綠光發光二極管和黃光發光二極管。

5.根據權利要求1所述的液體折射率檢測傳感器，其特征在于，

所述透明襯底包括藍寶石襯底、碳化硅襯底、氧化鋅襯底和氮化鎵襯底。

6.根據權利要求1所述的液體折射率檢測傳感器，其特征在于，所述透明襯底為圖形化透明襯底，所述發射模塊和所述接收模塊集成于所述透明襯底的圖形化的表面。

7.一種液體折射率檢測裝置，其特征在于，包括如權利要求1-6任一項所述的液體折射率檢測傳感器；

所述液體折射率檢測裝置還包括處理器，所述處理器分別與所述傳感器的發射模塊和接收模塊電連接；

所述處理器用于控制發射模塊發射檢測光線，所述檢測光線通過透明襯底向待測液體入射，其中，部分所述檢測光線在所述透明襯底和所述待測液體的接觸界面發生全反射，并形成反射光線；

所述處理器還用于獲取接收模塊傳輸的所述反射光線的光強信息，并根據所述反射光線的光強信息和所述檢測光線的光強信息以及所述透明襯底的折射率，計算待測液體的折射率。

8.根據權利要求7所述的液體折射率檢測裝置，其特征在于，還包括儲存和/或顯示器；

所述儲存器與所述處理器電連接，所述儲存器用于儲存所述處理器計算的所述待測液體的折射率；

所述顯示器與所述處理器電連接，所述顯示器用于顯示所述待測液體的折射率。

9.一種液體折射率檢測方法，其特征在于，采用如權利要求7或8所述的液體折射率檢測裝置執行，所述液體折射率檢測方法包括：

控制發射模塊發射檢測光線，所述檢測光線通過透明襯底向待測液體入射，其中，部分所述檢測光線在所述透明襯底和所述待測液體的接觸界面發生全反射，并形成反射光線；獲取接收模塊傳輸的所述反射光線的光強信息；

根據所述反射光線的光強信息和所述檢測光線的光強信息以及所述透明襯底的折射率，計算待測液體的折射率。

10.根據權利要求9所述的液體折射率檢測方法，其特征在于，

所述獲取接收模塊傳輸的所述反射光線的光強信息包括：

獲取接收模塊接收所述反射光線形成的電信號，將所述電信號轉換為反射光線的光強信息。

11.根據權利要求9所述的液體折射率檢測方法，其特征在于，所述根據所述反射光線的光強信息和所述檢測光線的光強信息以及所述透明襯底的折射率，計算待測液體的折射率，包括：

根據所述反射光線的光強信息和所述檢測光線的光強信息，計算所述反射光線和所述檢測光線的光強比；

按照待測液體與透明襯底的折射率之比與反射光線和檢測光線的光強信息之比的預設關系，計算所述待測液體與所述透明襯底的折射率之比；

根據所述待測液體和所述透明襯底的折射率之比以及所述透明襯底的折射率，計算所述待測液體的折射率。