[發明專利]液體折射率原位傳感器

有效

• 申請號: 202110187634.2
• 申請日: 2021-02-18
• 公開（公告）號: CN113030021B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 吳锜;李國強;岑霞;蘇娟;白小雪;付妤婕;巍蔚;高莉媛
• 申請（專利權）人: 山東大學;青島市海洋傳感器產業技術研究院
• 主分類號: G01N21/41
• 分類號: G01N21/41;G01K11/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 朱忠范

本發明提供一種液體折射率原位傳感器，屬于液體折射率傳感器技術領域，包括棱鏡上設有V型槽，所述V型槽用于容納待測液體；激光器，用于發射激光信號，并入射棱鏡，激光信號通過V型槽內的待測液體發生折射；FP腔，用于接收經V型槽內的待測液體折射后的激光信號；光強檢測裝置，用于檢測由FP腔出射的激光信號的光強度，并發送給控制器；控制器，用于根據光強度計算待測液體的折射率。本發明通過光功率計或者CMOS相機檢測到FP腔的出射光強的變化就可以得到液體折射率的變化量，從而檢測液體的溫、鹽、深變化。

技術領域

本發明涉及液體折射率傳感器技術領域，具體涉及一種液體折射率原位傳感器。

背景技術

折射率是表征透明介質光學特性的重要物理量。折射率可用于了解透明液體的光學性質、濃度、組成和分散性。因此，準確測量材料的折射率在工程和理論研究中都具有重要意義。

目前，現有的折射率測量方法，除了使用經驗公式估算折射率以外，還包括其他折射率測量方案，包括光學折射率、光學全反射和光纖光柵、表面等離子體共振、干涉測量、阿貝折射率法、二維光子晶體等。其中，光折射法在抗電磁干擾、較高的靈敏度和較小的感測單元方面表現出優異的性能。

通過測量穿過透明液體的光的偏轉角來計算被測液體的折射率是一種常見的折射率測量方案。基于光電位置傳感器PSD來測量小偏轉角，分辨率較低，很難將測量分辨率提高到10^-7以上量級，不能滿足測量需求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種對液體的折射率進行實時檢測的基于V型槽的液體折射率原位傳感器，以解決上述背景技術中存在的至少一項技術問題。

為了實現上述目的，本發明采取了如下技術方案：

本發明提供的一種液體折射率原位傳感器，包括：

棱鏡，所述棱鏡上設有V型槽，所述V型槽用于容納待測液體；

激光器，用于發射激光信號，并入射棱鏡，激光信號通過V型槽內的待測液體發生折射；

FP腔，用于接收經V型槽內的待測液體折射后的激光信號；

光強檢測裝置，用于檢測由FP腔出射的激光信號的光強度，并發送給控制器；

控制器，用于根據光強度計算待測液體的折射率。

優選的，還包括有準直器，所述激光器發射的激光信號通過準直器的準直后入射所述棱鏡。

優選的，所述激光器、所述FP腔、所述光強檢測裝置、所述控制器以及所述準直器均設于封裝殼內。

優選的，所述封裝殼的激光信號出射端設置所述棱鏡，激光信號由封裝殼上激光信號出射端的出射口入射所述棱鏡。

優選的，所述封裝殼的激光信號出射端還設有入射口，由棱鏡反射的激光信號由入射口入射封裝殼內的FP腔。

優選的，還包括聚焦透鏡，所述聚焦透鏡設于所述FP腔和所述光強檢測裝置之間。

優選的，所述光強檢測裝置為光功率計或CMOS相機。

本發明有益效果：通過光功率計或者CMOS相機檢測到FP腔的出射光強的變化就可以得到液體折射率的變化量，檢測準確，分辨率高，從而可計算出檢測液體的溫度、鹽度變化。

本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。