折射率可以反映溶液中溶质浓度的信息，在科研和生产中有着广泛的应用。在工业场景中，复杂的环境对折射率测量产生了限制，传统的折光计难以胜任。须要根据测量对象和工作环境的特点，提供在线式自动化的折射率测量方法和装置，从而在工业环境下实时准确的汇报折射率信息，推算出溶液的组分。本论文从铅酸蓄电池荷电状态的实时监测需求出发，完成了在线式折光仪的样机研制，并重点探讨了传感器样机抗拒环境干扰，稳定工作的关键技术。这些技术使折光仪在现代工业中具有更广阔的应用前景。在工程研究的基础上，针对光吸收性液体折射率测量的学术难题，提出了小入射角折射率测量法，完善了复杂液体的折射率测量方法。　　论文首先针对蓄电池荷电状态监测的难题，基于临界角法，提出并实现了高稳定性的光电测量系统。为增强抗环境干扰能力，系统使用面阵图像探测器和发散光束设计。论文分模块阐述了传感器的光学系统，机械结构，嵌入式系统和软件系统的设计。通过多次现场实验改进系统的防酸密封设计、光源耦合工艺和抗气泡干扰措施。改良后的样机可以在复杂的电解液环境下获取清晰的反射光斑图像，装置的稳定性强。　　利用光电传感器样机，研究了在复杂环境下稳定测量溶液密度的软件算法。通过频域滤波和微分法，从传感器图像准确提取临界角信息。使用查表法和分段线性差值建立临界角和电解液密度的对应关系。通过实验研究了系统的温度补偿模型。综合运用这些技术，传感器样机在长达3个月的现场测量实验中，密度测量误差保持在0.005 g/cm3以内，实现预期指标。　　面向工业应用，设计了光电传感器监测网络。网络基于 CAN总线技术，包括硬件模块设计和通信协议设计。设置传感器的软件流程，使多台传感器在一台上位机的远程操控下有序的实现了安装入网、参数测量与密度校准工作。　　最后，本论文提出了一种测量强吸收液体复折射率实部的方法。液体的光吸收性使通常的临界角法出现大的测量误差。本论文进而指出，在小入射角处，反射率对溶液的吸收性不敏感。通过测量小入射角的反射率可以计算溶液的复折射率实部。在理论分析与实验数据的支持下，小入射角法测量吸收系数高达300 cm-1的墨水获得了3×10-4RIU的折射率精度。另外对茜素黄GG溶液的测量也证实小入射角法兼具高精度与好的实用性。