基于CCD成像技術的數字V棱鏡折射率測量儀及測量方法技術

基于CCD成像技術的數字V棱鏡折射率測量儀及測量方法屬于光電測量儀器技術領域。現有技術測量精度低。本發明專利技術之測量儀其特征在于成像系統、測角系統分別連接處理系統，處理系統連接伺服系統，伺服系統連接傳動系統。本發明專利技術之測量方法其特征在于所述數字測量圖像被傳送給處理系統，處理系統生成基準圖像并判斷數字測量圖像與基準圖像的位置關系，將該位置關系偏差作為控制信號并傳遞給伺服系統，伺服系統根據該控制信號驅使傳動系統驅動成像系統偏轉，直到數字測量圖像與基準圖像對準，此時的成像系統偏轉角度θ'等于測量光偏折θ角并由測角系統檢測和傳送給處理系統，處理系統根據該偏轉角度θ'計算被測樣件折射率n。本發明專利技術測量精度達到±5×10-6。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種基于CCD成像技術的數字V棱鏡折射率測量儀及測量方法，用于測量玻璃、晶體等透明固體材料以及透明液體材料的折射率，屬于光電測量儀器

技術介紹
V棱鏡折射儀是一種測量透明材料折射率的光學儀器。該儀器運用光的折射定律，以單色平行光作為測量光，當測量光垂直入射V棱鏡入射面時，如附圖說明圖1所示，若待測透明材料折射率η與V棱鏡折射率IItl完全相同，則出射光不發生任何偏折從出射面出射，折射儀的讀數系統指不為零。若η與Iitl不相同,貝U光的出射方向相對入射方向有一偏折角Θ。若測出偏折角Θ，則可計算出待測透明材料對測量光的折射率。折射定律給出下面公式:n0sin45° =nsin(45。-ω),nsin(45° + ω) =n0sin(45° + Φ),n0sin Φ =sin θ ,綜上可得:

【技術保護點】
一種基于CCD成像技術的數字V棱鏡折射率測量儀，具有光學系統、成像系統、傳動系統、測角系統，成像系統位于光學系統測量光光路上；傳動系統、成像系統、測角系統三者聯動，其特征在于，成像系統、測角系統分別連接處理系統，處理系統連接伺服系統，伺服系統連接傳動系統。

【技術特征摘要】
1.一種基于CCD成像技術的數字V棱鏡折射率測量儀，具有光學系統、成像系統、傳動系統、測角系統，成像系統位于光學系統測量光光路上；傳動系統、成像系統、測角系統三者聯動，其特征在于，成像系統、測角系統分別連接處理系統，處理系統連接伺服系統，伺服系統連接傳動系統。2.根據權利要求1所述的數字V棱鏡折射率測量儀，其特征在于，光學系統與成像系統同軸，光學系統中的V棱鏡(5)與成像系統中的偏振片組(12)相鄰；或者光學系統與成像系統各自的軸線直角相交，交點位于直角棱鏡(15)的反射面上，光學系統與成像系統各自的軸線均與直角棱鏡(15)的反射面成45°角相交。3.根據權利要求1所述的數字V棱鏡折射率測量儀，其特征在于，處理系統是一臺計算機，成像系統中的CCD探測器(14)連接到計算機中的圖像采集卡。4.根據權利要求1所述的數字V棱鏡折射率測量儀，其特征在于，伺服系統由伺服控制電路與伺服電機(21)構成，伺服控制電路與處理系統計算機相連。5.根據權利要求1所述的數字V棱鏡折射率測量儀，其特征在于，通過傳動系統精密減速機構(22)與伺服系統中的伺服電機(21)的連接實現伺服系統與傳動系統的連接；傳動系統精密減速機構(22)的動力輸出端與成像系統及測角系統中的圓光柵(20)轉軸同步轉動。6.根據權利要求1所述的數字V棱鏡折射率測量儀，其特征在于，與處理系統連接的還有顯示系統，顯示系統包括數字測量圖像與基準圖像顯示器和數字測量圖像與基準圖像對準蜂鳴提示器。7.一種基于CCD成像技術的數字V棱鏡折射率測量方法，由成像系統將光學系統給出的測量光轉換為數字測量 圖像，測量光偏折Θ角，由傳動系統驅動成像系統...

【專利技術屬性】
技術研發人員：曹秒，安志勇，曹維國，李延風，楊帆，何蓉，
申請(專利權)人：長春理工大學，
類型：發明
國別省市：