手持糖度计简介及光学元件分析

手持糖度计，又称水果糖度计、数字折射仪，是一种用于测量水果和蔬菜可溶性固形物含量（即糖含量）的便携式仪器。通过测量可溶性固形物的含量，可以判断水果和蔬菜的品质，并准确估算其成熟度。此外，手持糖度计还适用于酱油、番茄酱等酱类产品的浓度测量，以及果酱、糖稀、液糖等含糖分较多产品的糖度测量。

一、手持糖度计的组成

手持式糖计通常为圆柱形，仪器结构为：①折光棱镜、 ②盖板、 ③校准螺丝、 ④镜筒和手柄、 ⑤目镜（视度调节轮）

折光棱镜：折光棱镜是手持糖度计的核心部件，通常采用高透光率、低色散的材料制成，以确保测量结果的准确性。用于引导光线并产生折射。当待测溶液滴在棱镜上时，光线穿过溶液并发生折射，折射角度与溶液的折射率成正比。
盖板：用于覆盖折光棱镜，用于防止外部光线干扰，并确保待测溶液均匀覆盖在棱镜表面，盖板通常设计为可拆卸式，用来保护棱镜，防止灰尘和污垢，也便于清洁和更换，
校准螺丝：校准螺丝用于调整仪器的零点，确保测量结果的准确性。在使用前，通常需要通过取几滴蒸馏水置于检测棱镜上，然后旋转校准螺丝，使分界线对准刻度的0%位置来完成校准。

镜筒和手柄：方便我们握住和使用。目镜：通过它观察视野，调整清晰度。

二、光学元件组成

手持糖度计内部包含了多个关键的光学元件，这些元件共同协作以实现准确的糖度测量。

光源：用于产生测量所需的光线。在手持糖度计中，光源通常是LED或其他类型的灯源，它们能够发出稳定、均匀的光线。

光学棱镜：是手持糖度计的核心部件之一。当光线从一种介质（如空气）进入另一种介质（如糖溶液）时，由于两种介质的折射率不同，光线会发生折射。光学棱镜用于引导和改变光线的传播路径，使其能够穿过糖溶液并发生折射。

反射镜：用于将光线反射回接收器。在手持糖度计中，反射镜通常位于光学棱镜的末端，用于将经过糖溶液折射后的光线反射回接收器。

接收器：用于接收经过折射和反射后的光线，并将其转换为电信号进行处理。接收器通常包括一个光敏元件（如光敏二极管或光敏电阻）和一个信号处理电路。

三、手持糖度计的工作原理

手持糖度计的工作原理基于光学折射原理。具体来说，当光线从光源发出并穿过糖溶液时，由于糖分子对光的折射作用，光线的传播方向会发生改变。这种改变与糖溶液的浓度（即糖度）成正比。手持糖度计通过测量光线折射的角度或强度，可以间接推算出糖溶液的浓度。

具体的工作过程如下：

光线发射：光源发出稳定、均匀的光线，这些光线经过光学棱镜的引导进入糖溶液。

光线折射：当光线穿过糖溶液时，由于糖分子的折射作用，光线的传播方向会发生改变。这种改变与糖溶液的浓度成正比。

光线反射：经过折射后的光线被反射镜反射回接收器。

信号处理：接收器接收经过反射的光线，并将其转换为电信号。这些电信号经过处理后可以得出糖溶液的浓度值。

四、手持糖度计使用方法

对准光亮方向调整折光棱镜，并通过目镜视度环调至标线清晰。
在测定前，确保标准液（纯净水）、仪器及待测液体处于同一温度。然后，滴1-2滴标准液于折光棱镜上，轻轻按压盖板以形成明暗分界线。接着，旋转校准螺栓，使目镜中的明暗分界线与基准线（0%）重合。
擦净棱镜表面后，滴1-2滴被测溶液于折光棱镜上，盖上盖板并轻轻按压，读取明暗分界线的相对刻度，即为被测液体的浓度值。
测量完毕后，用潮湿绒布擦去棱镜和盖板上的附着物，待干燥后妥善保存。

五、手持糖度计外观及性能检查

1.仪器外表应保持完好，无剥落或生锈现象；光学零件必须清洁，确保无妨碍读数的疵病。

2.仪器标尺上的刻字和刻线应清晰一致，粗细均匀，且无断线情况。

3.光学与金属部件之间的粘接或装配必须牢固，仪器的活动部件应确保灵活且可靠，金属盖板能在任意位置稳定停留。

4.在仪器目镜的视场中，明暗界线必须清晰可见，与标尺刻线在目视条件下无显著视差或倾斜。

5.仪器的零位调整范围应满足日常使用的需求。

6.仪器上应清晰标注型号、制造厂信息(或厂标)、出厂编号等必要标记。

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