手持糖度計(jì)簡介及光學(xué)元件分析

手持糖度計(jì)，又稱水果糖度計(jì)、數(shù)字折射儀，是一種用于測量水果和蔬菜可溶性固形物含量（即糖含量）的便攜式儀器。通過測量可溶性固形物的含量，可以判斷水果和蔬菜的品質(zhì)，并準(zhǔn)確估算其成熟度。此外，手持糖度計(jì)還適用于醬油、番茄醬等醬類產(chǎn)品的濃度測量，以及果醬、糖稀、液糖等含糖分較多產(chǎn)品的糖度測量。

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一、手持糖度計(jì)的組成

手持式糖計(jì)通常為圓柱形，儀器結(jié)構(gòu)為：①折光棱鏡、 ②蓋板、 ③校準(zhǔn)螺絲、 ④鏡筒和手柄、 ⑤目鏡（視度調(diào)節(jié)輪）

折光棱鏡：折光棱鏡是手持糖度計(jì)的核心部件，通常采用高透光率、低色散的材料制成，以確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。用于引導(dǎo)光線并產(chǎn)生折射。當(dāng)待測溶液滴在棱鏡上時(shí)，光線穿過溶液并發(fā)生折射，折射角度與溶液的折射率成正比。
蓋板：用于覆蓋折光棱鏡，用于防止外部光線干擾，并確保待測溶液均勻覆蓋在棱鏡表面，蓋板通常設(shè)計(jì)為可拆卸式，用來保護(hù)棱鏡，防止灰塵和污垢，也便于清潔和更換，
校準(zhǔn)螺絲：校準(zhǔn)螺絲用于調(diào)整儀器的零點(diǎn)，確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。在使用前，通常需要通過取幾滴蒸餾水置于檢測棱鏡上，然后旋轉(zhuǎn)校準(zhǔn)螺絲，使分界線對(duì)準(zhǔn)刻度的0%位置來完成校準(zhǔn)。

鏡筒和手柄：方便我們握住和使用。目鏡：通過它觀察視野，調(diào)整清晰度。

二、光學(xué)元件組成

手持糖度計(jì)內(nèi)部包含了多個(gè)關(guān)鍵的光學(xué)元件，這些元件共同協(xié)作以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的糖度測量。

光源：用于產(chǎn)生測量所需的光線。在手持糖度計(jì)中，光源通常是LED或其他類型的燈源，它們能夠發(fā)出穩(wěn)定、均勻的光線。

光學(xué)棱鏡：是手持糖度計(jì)的核心部件之一。當(dāng)光線從一種介質(zhì)（如空氣）進(jìn)入另一種介質(zhì)（如糖溶液）時(shí)，由于兩種介質(zhì)的折射率不同，光線會(huì)發(fā)生折射。光學(xué)棱鏡用于引導(dǎo)和改變光線的傳播路徑，使其能夠穿過糖溶液并發(fā)生折射。

反射鏡：用于將光線反射回接收器。在手持糖度計(jì)中，反射鏡通常位于光學(xué)棱鏡的末端，用于將經(jīng)過糖溶液折射后的光線反射回接收器。

接收器：用于接收經(jīng)過折射和反射后的光線，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行處理。接收器通常包括一個(gè)光敏元件（如光敏二極管或光敏電阻）和一個(gè)信號(hào)處理電路。

三、手持糖度計(jì)的工作原理

手持糖度計(jì)的工作原理基于光學(xué)折射原理。具體來說，當(dāng)光線從光源發(fā)出并穿過糖溶液時(shí)，由于糖分子對(duì)光的折射作用，光線的傳播方向會(huì)發(fā)生改變。這種改變與糖溶液的濃度（即糖度）成正比。手持糖度計(jì)通過測量光線折射的角度或強(qiáng)度，可以間接推算出糖溶液的濃度。

具體的工作過程如下：

光線發(fā)射：光源發(fā)出穩(wěn)定、均勻的光線，這些光線經(jīng)過光學(xué)棱鏡的引導(dǎo)進(jìn)入糖溶液。

光線折射：當(dāng)光線穿過糖溶液時(shí)，由于糖分子的折射作用，光線的傳播方向會(huì)發(fā)生改變。這種改變與糖溶液的濃度成正比。

光線反射：經(jīng)過折射后的光線被反射鏡反射回接收器。

信號(hào)處理：接收器接收經(jīng)過反射的光線，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。這些電信號(hào)經(jīng)過處理后可以得出糖溶液的濃度值。

四、手持糖度計(jì)使用方法

對(duì)準(zhǔn)光亮方向調(diào)整折光棱鏡，并通過目鏡視度環(huán)調(diào)至標(biāo)線清晰。
在測定前，確保標(biāo)準(zhǔn)液（純凈水）、儀器及待測液體處于同一溫度。然后，滴1-2滴標(biāo)準(zhǔn)液于折光棱鏡上，輕輕按壓蓋板以形成明暗分界線。接著，旋轉(zhuǎn)校準(zhǔn)螺栓，使目鏡中的明暗分界線與基準(zhǔn)線（0%）重合。
擦凈棱鏡表面后，滴1-2滴被測溶液于折光棱鏡上，蓋上蓋板并輕輕按壓，讀取明暗分界線的相對(duì)刻度，即為被測液體的濃度值。
測量完畢后，用潮濕絨布擦去棱鏡和蓋板上的附著物，待干燥后妥善保存。

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五、手持糖度計(jì)外觀及性能檢查

1.儀器外表應(yīng)保持完好，無剝落或生銹現(xiàn)象；光學(xué)零件必須清潔，確保無妨礙讀數(shù)的疵病。

2.儀器標(biāo)尺上的刻字和刻線應(yīng)清晰一致，粗細(xì)均勻，且無斷線情況。

3.光學(xué)與金屬部件之間的粘接或裝配必須牢固，儀器的活動(dòng)部件應(yīng)確保靈活且可靠，金屬蓋板能在任意位置穩(wěn)定停留。

4.在儀器目鏡的視場中，明暗界線必須清晰可見，與標(biāo)尺刻線在目視條件下無顯著視差或傾斜。

5.儀器的零位調(diào)整范圍應(yīng)滿足日常使用的需求。

6.儀器上應(yīng)清晰標(biāo)注型號(hào)、制造廠信息(或廠標(biāo))、出廠編號(hào)等必要標(biāo)記。

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