本发明属于仪器测量，具体涉及一种基于蓝紫光的非接触式酒精浓度测量仪器及其使用方法。
背景技术：
1、随着科技和工业的飞速发展，液体中酒精浓度的准确测量在多个行业中扮演着越来越重要的角色。从酿酒业对酒品质量的把控，到化工生产中对原料和产品的质量控制，再到医疗和执法领域对酒精浓度的严格监测，酒精浓度的测量技术都发挥着至关重要的作用。这些行业对于酒精浓度的控制都有着严格的标准和要求，因此，寻求一种高效、准确的酒精浓度测量技术成为了行业发展的迫切需求。
2、现有的酒精浓度测量技术，如折光仪测量、气相色谱法和化学滴定法等，折光仪测量是基于酒精浓度与液体折射率之间的关系来进行测量的，具有操作简单、快速的特点。气相色谱法则是一种高精度的测量方法，它通过分析液体样本中的酒精组分来确定其浓度，具有高度的准确性和可靠性。化学滴定法则是一种传统的测量方法，它依赖于化学反应的定量关系来测量酒精浓度，虽然操作相对繁琐，但在某些特定场合下仍具有一定的应用价值。虽然在特定条件下现有的酒精浓度测量技术能够提供准确的测量结果，但它们通常存在操作复杂、响应时间长、需要专业操作人员、维护成本高和设备体积庞大等不足。这些缺陷在需要快速现场测量或连续监测的应用场合尤为突出。
3、针对现有酒精浓度测量仪器具有操作复杂、响应时间长、需要专业操作人员、维护成本高和设备体积庞大的技术问题，设计一种能够迅速、准确地测定液体样本中的酒精浓度且无污染的测量仪器具有十分重要的意义。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于蓝紫光的非接触式酒精浓度测量仪器及其使用方法，以解决现有酒精浓度测量仪器具有操作复杂、响应时间长、需要专业操作人员、维护成本高和设备体积庞大的技术问题。
2、为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
3、本发明公开了一种基于蓝紫光的非接触式酒精浓度测量仪器，包括：
4、光源模块，与光源模块设置在同一水平线上的接收模块，设置在光源模块与接收模块之间的酒精容器，与接收模块连接的微处理器，与微处理器连接的显示模块，以及覆盖于光源模块、酒精容器和接收模块外侧的外壳；
5、光源模块为蓝紫光激光发生器，用于发射光信号；
6、酒精容器，用于盛放待测酒精样品；
7、光源模块发射的光信号经酒精容器内的待测酒精样品后传输至接收模块；
8、接收模块，用于采集透过待测酒精样品后的光信号；并将光信号转化成数字信号；
9、微处理器，用于接收数字信号，并根据光照度-酒精浓度模型计算待测酒精样品的酒精浓度值；
10、显示模块，用于显示微处理器计算得到的酒精浓度。
11、优选地，还包括电源模块，电源模块分别与微处理器、接收模块和显示模块连接，用于提供工作电压。
12、优选地，光源模块外接110-220v交流电源。
13、优选地，光源模块安装在外壳的内底面；蓝紫光激光发生器的波长为400-450nm。
14、优选地，接收模块为bh1750光照度传感器，用于检测1-65535lx的光照度。
15、优选地，酒精容器为光程50-100mm的石英比色皿，底面固定于外壳内部；酒精容器的宽度为15-20mm。
16、优选地，微处理器为at8951单片机，固定于外壳侧面。
17、优选地，光照度-酒精浓度模型为y＝-0.01x+315.08；其中，x为光照度，y为酒精浓度。
18、优选地，外壳采用黑色树脂材料制成，通过3d打印一体成型，上端为半开放式结构。
19、本发明还公开了一种基于蓝紫光的非接触式酒精浓度测量仪器的使用方法，采用上述基于蓝紫光的非接触式酒精浓度测量仪器进行测量，包括以下步骤：
20、1)接通电源，接收模块、微处理器、显示模块自动启动；
21、2)将光源模块接通电源并打开，待光源模块预热完毕后，将待测酒精样品注射至酒精容器中；光源模块发射的光信号经酒精容器内的待测酒精样品后传输至接收模块；接收模块将光信号转化成数字信号传输至微处理器；
22、3)将外壳的上层盖板闭合，观察显示模块读数，待读数稳定后，得到酒精溶液浓度；
23、光源模块、酒精容器和接收模块置于同一水平线上。
24、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
25、本发明公开了一种基于蓝紫光的非接触式酒精浓度测量仪器，由于不同浓度酒精溶液的吸光度不同，所以光在透过不同酒精浓度后光照度变化也不相同。据此采用固定光源为系统提供光信号，采用光照度传感器作为接收模块收集透过酒精溶液后的光信号，并先将光信号转换为数字信号传输至微处理器，微处理器经过处理再将光照度通过显示模块显示，记录此时的酒精浓度及对应的光照度。测量多组透过已知浓度酒精溶液的光照度，得到光照度-酒精浓度关系。根据光照度-酒精浓度关系，建立数学模型，并将模型存储在系统的微处理器中。检测未知酒精溶液时，将光源模块和接收模块分别固定于遮光外壳内部两侧，且处于同一水平面，确保光源模块发出的激光被接收模块采集。在光源模块和接收模块之间固定酒精容器，将酒精溶液放置于酒精容器中，使光源模块发出的光线经酒精吸收后，被接收模块采集信息。接收模块采集透过酒精溶液的光信号并转为数字信号传输至微处理器，微处理器根据光照度-酒精浓度模型得出酒精浓度，并通过显示模块显示出来。蓝紫光激光发射器较近红外光二极管造价更低且使用蓝紫光激光发射器系统响应快、能实时显示酒精浓度信息，可对酒精浓度变化进行监控。外壳提供遮光条件以及稳定的结构，在遮光条件下，可避免环境中的不可见光及其他可见光对测量结果的影响，提高检测的准确性。该基于蓝紫光的非接触式酒精浓度测量仪器造价低廉，体积小巧，有效解决了现有光谱分析仪成本高昂、携带不便的问题。实现了在酒精溶液浓度调配时，对浓度变化的实时观测。
26、进一步地，本发明选取发光稳定且波长合适的光源作为系统的激光模块，负责提供光信号，选取灵敏的光信号接收装置以检测微弱的光照度变化。由于要测量光照度，所选光源的波长范围应在可见光范围内选择单一波长的光源。但酒精对可见光波长范围内的光线吸收度不高，但在400nm左右的光线吸收较为显著，所以本装置选择发光功率更大的激光光源，且波长为400-450nm的蓝紫光，与酒精的吸收特性相匹配，使得光照度变化更加明显，从而提高了检测的准确性，提升了对酒精的吸收效率和测量灵敏度。
27、进一步地，接收模块选择bh1750光照度传感器，其分辨率可达1lx，对于检测微弱的光变化十分敏感，测量范围为1-65535lx，体积小。
28、进一步地，酒精容器选择光程为50-100mm的石英比色皿，两侧不透光，底面固定于外壳内部，增加光程可使吸光度变化更明显，从而更灵敏的检测酒精浓度的微小变化。
29、进一步地，选取at8951单片机作为微处理器，其优点在于可以稳定快速的对数据进行处理，且造价低。
30、进一步地，外壳为耐腐蚀的黑色树脂材料，采用3d打印形成，一体化结构强，密封性好，以防外界光线干扰测量，上端进行半开放式设计，便于操作同时保持测量环境的稳定性，提高了仪器的耐用性。
31、本发明还公开了上述基于蓝紫光的非接触式酒精浓度测量仪器的使用方法，通过光信号的变化来反映酒精浓度，实现了非接触式的测量方式，避免了传统方法中可能引入的污染和误差。通过自动化的启动、稳定的光源、非接触式的测量方式、直观的读数显示，实现了高效、准确、便捷的酒精浓度测量。使用方法简单，用户只需将待测酒精样品置入酒精容器中即可快速得到浓度结果。
1.一种基于蓝紫光的非接触式酒精浓度测量仪器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述基于蓝紫光的非接触式酒精浓度测量仪器，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块分别与微处理器(4)、接收模块(2)和显示模块(5)连接，用于提供工作电压。
3.根据权利要求1所述基于蓝紫光的非接触式酒精浓度测量仪器，其特征在于，所述光源模块(1)外接110-220v交流电源。
4.根据权利要求1所述基于蓝紫光的非接触式酒精浓度测量仪器，其特征在于，所述光源模块(1)安装在外壳(6)的内底面；所述蓝紫光激光发生器的波长为400-450nm。
5.根据权利要求1所述基于蓝紫光的非接触式酒精浓度测量仪器，其特征在于，所述接收模块(2)为bh1750光照度传感器，用于检测1-65535lx的光照度。
6.根据权利要求1所述基于蓝紫光的非接触式酒精浓度测量仪器，其特征在于，所述酒精容器(3)为光程50-100mm的石英比色皿，底面固定于外壳(6)内部；所述酒精容器(3)的宽度为15-20mm。
7.根据权利要求1所述基于蓝紫光的非接触式酒精浓度测量仪器，其特征在于，所述微处理器(4)为at8951单片机，固定于外壳(6)侧面。
8.根据权利要求1所述基于蓝紫光的非接触式酒精浓度测量仪器，其特征在于，所述光照度-酒精浓度模型为y＝-0.01x+315.08；其中，x为光照度，y为酒精浓度。
9.根据权利要求1所述基于蓝紫光的非接触式酒精浓度测量仪器，其特征在于，所述外壳(6)采用黑色树脂材料制成，通过3d打印一体成型，上端为半开放式结构。
10.一种基于蓝紫光的非接触式酒精浓度测量仪器的使用方法，其特征在于，采用权利要求1-9任意一项所述基于蓝紫光的非接触式酒精浓度测量仪器进行测量，包括以下步骤：
