專利名稱：實時在線吸收檢測系統(tǒng)的制作方法
實時在線吸收 檢測系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種吸收檢測系統(tǒng)。具體而言，本發(fā)明涉及一種實時在線吸收檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前液體或者固體樣品的吸收測量一般在分光光度計上進行。測量波長可以根據(jù)需要選擇紫外、可見或者紅外波段。作為高精度的科學(xué)吸收檢測系統(tǒng)，分光光度計在實驗室中得到廣泛的應(yīng)用，但其價格卻比較昂貴。一般來說，分光光度計的光源采用氙燈。氙燈的光譜范圍較寬，覆蓋了從紫外、可見到紅外波段。通過將氙燈和精確的光柵分光技術(shù)結(jié)合，分光光度計可以連續(xù)精確地提供在這些波段中的不同波長的光，但這種高性能的光源和精確的光柵分光技術(shù)增加了系統(tǒng)的成本。對一些特定應(yīng)用而言，例如大量同類產(chǎn)品的吸收測量僅需要單個波長或者某幾個波長。例如，許多測量紫外吸收的情形僅需要波長為254nm的紫外光。對于這些特定應(yīng)用，通常不需要采用昂貴而且占據(jù)較大空間的分光光度計。因而，對于大量同類產(chǎn)品的吸收檢測而言，需要提供特定工作波長的實時在線吸收檢測系統(tǒng)，以降低成本。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種低成本的實時在線吸收檢測系統(tǒng)。本發(fā)明提供的實時在線吸收檢測系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、構(gòu)造簡單、可靠性高、維護要求低以及增加了流動室內(nèi)流動液體樣品最大流速的優(yōu)點。本發(fā)明的實時在線吸收檢測系統(tǒng)通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)本發(fā)明的一方面提供了一種實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其包括僅允許從透光通路進入第一光路的光源、沿第一光路設(shè)置的濾光片、光束變換單元、分光器、樣品單元、第一探測器以及設(shè)置在第二光路上的第二探測器，第一光路和第二光路在分光器處分開，吸收檢測系統(tǒng)還包括控制模塊，控制模塊與第一探測器和第二探測器耦聯(lián)并通信，用于獲得樣品單元中待測樣品的吸收率，其中光源、濾光片、光束變換單元、分光器、樣品單元以及第一探測器和第二探測器放置在暗箱中，透光通路、光束變換單元的光軸以及樣品單元的中心軸同軸設(shè)置，其特征在于，光源發(fā)出的光束具有穩(wěn)定的偏振態(tài)，這使得分光器的分光比R穩(wěn)定。根據(jù)本發(fā)明的一方面提供的實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其中吸收檢測系統(tǒng)還包括設(shè)置在光束變換單元之前或之后的偏振器，偏振器使得光源發(fā)出的光束中的最大偏振分量通過，從而增加第一探測器和第二探測器上的光強。根據(jù)本發(fā)明的一方面提供的實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其中待測樣品為固體樣品、 靜態(tài)液體樣品或者流動液體樣品。根據(jù)本發(fā)明的一方面提供的實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其中吸收檢測系統(tǒng)的光源選自紫外、可見或者紅外光源中的至少一種。根據(jù)本發(fā)明的一方面提供的實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其中當(dāng)光源發(fā)出的光束包括多個工作波長時，則需要與各個工作波長的光束相對應(yīng)的多個濾光片，此時多個濾光片設(shè)置在轉(zhuǎn)盤上，轉(zhuǎn)盤通過控制模塊進行轉(zhuǎn)動控制或者通過手動方式進行轉(zhuǎn)動控制，以便將相應(yīng)的濾光片調(diào)整就為與相應(yīng)的工作波長適應(yīng)，從而允許相應(yīng)工作波長的光束通過。根據(jù)本發(fā)明的一方面提供的實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其中光源設(shè)置在罩殼中，透光通路為設(shè)置在罩殼上鄰近光路側(cè)的狹縫或者孔。根據(jù)本發(fā)明的一方面提供的實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其中當(dāng)待測樣品為流動液體樣品時，樣品單元包括中空本體、設(shè)置在中空本體兩端的入口和出口，流動液體樣品從入口流入并從出口流出。
根據(jù)本發(fā)明的一方面提供的實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其中光束變換單元為透鏡或者透鏡組。根據(jù)本發(fā)明的一方面提供的實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其中分光器的分光比R的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于大約5%。分光器的分光比R通過采用所述實時在線吸收檢測系統(tǒng)測量標(biāo)準(zhǔn)空白樣品的光強并可以由以下兩種方式而獲得第一種方式由以下公式計算而獲得分光比R R=I1A2其中I1為由第一探測器記錄的經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)空白樣品的樣品光束的光強I1,12為由第二探測器記錄的標(biāo)準(zhǔn)空白樣品的參考光束的光強。第二種方式是以第一探測器在一段時間內(nèi)記錄的經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)空白樣品的樣品光束的光強I1為縱坐標(biāo)，以第二探測器在同一段時間內(nèi)相同時刻或相近時刻記錄的標(biāo)準(zhǔn)空白樣品的參考光束的光強I2為橫坐標(biāo)，然后進行線性擬合，可得擬合直線方程I1 = RXI2+b,擬合直線的斜率即為分光比R。本發(fā)明的另一方面提供了一種實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其包括僅允許從透光通路進入光路的光源、沿光路設(shè)置的濾光片、光束變換單元、樣品單元和探測器，吸收檢測系統(tǒng)還包括控制模塊，控制模塊與探測器耦聯(lián)并通信，用于獲得樣品單元中待測樣品的吸收率， 其中光源、濾光片、光束變換單元、樣品單元以及探測器放置在暗箱中，透光通路、光束變換單元的光軸以及樣品單元的中心軸同軸設(shè)置，其中，光源發(fā)出的光束具有穩(wěn)定的光強，這使得在不同時刻測量的同一待測樣品的吸收率穩(wěn)定。根據(jù)本發(fā)明的另一方面提供的實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其中吸收檢測系統(tǒng)還包括設(shè)置在光束變換單元之前或之后的偏振器，偏振器使得光源發(fā)出的光束中的最大偏振分量通過，從而增加探測器上的光強。根據(jù)本發(fā)明的另一方面提供的實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其中待測樣品為固體樣品、靜態(tài)液體樣品或者流動液體樣品。根據(jù)本發(fā)明的另一方面提供的實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其中吸收檢測系統(tǒng)的光源選自紫外、可見或者紅外光源中的至少一種。根據(jù)本發(fā)明的另一方面提供的實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其中當(dāng)光源發(fā)出的光束包括多個工作波長時，則需要與各個工作波長的光束相對應(yīng)的多個濾光片，此時多個濾光片設(shè)置在轉(zhuǎn)盤上，轉(zhuǎn)盤通過控制模塊或者通過手動方式進行轉(zhuǎn)動控制，以便將相應(yīng)的濾光片調(diào)整就為與相應(yīng)的工作波長適應(yīng)，從而允許相應(yīng)工作波長的光束通過。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面提供的實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其中光源設(shè)置在罩殼中， 透光通路為設(shè)置在罩殼上鄰近光路側(cè)的狹縫或者孔。根據(jù)本發(fā)明的另一方面提供的實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其中當(dāng)待測樣品為流動液體樣品時，樣品單元包括中空本體、設(shè)置在中空本體兩端的入口和出口，流動液體樣品從入口流入并從出口流出。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面提供的實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其中光束變換單元為透鏡或者透鏡組。根據(jù)本發(fā)明的另一方面提供的實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其中同一待測樣品的吸收率通過對由所述實時在線吸收檢測系統(tǒng)測量的待測樣品的樣品光束的光強Γ ！和空白樣品的樣品光束的光強I1的比值求對數(shù)而獲得，其中同一待測樣品的吸收率的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于大約5%。根據(jù)本發(fā)明上述實施例的實時在線吸收檢測系統(tǒng)采用低成本光源與濾光片結(jié)合來選擇具有特定波長的測量用光束，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)的吸收檢測系統(tǒng)的采用高性能的光源與光柵結(jié)合來選擇測量用光束而導(dǎo)致成本高的缺點。

參照附圖，本發(fā)明的公開內(nèi)容將變得更易理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是這些附圖僅僅用于說明的目的，而并非意在對本發(fā)明的保護范圍構(gòu)成限制。圖中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的實時在線吸收檢測系統(tǒng)。圖2示出了如圖1所示的實時在線吸收檢測系統(tǒng)一個實例。圖3示出了用于如圖1所示的實時在線吸收檢測系統(tǒng)的轉(zhuǎn)盤的一個實例。以及圖4示出了根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的實時在線吸收檢測系統(tǒng)。部件及標(biāo)號列表
權(quán)利要求
1.一種實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其包括僅允許從透光通路進入第一光路的光源、沿第一光路設(shè)置的濾光片、光束變換單元、分光器、樣品單元、第一探測器以及設(shè)置在第二光路上的第二探測器，第一光路和第二光路在分光器處分開，所述吸收檢測系統(tǒng)還包括控制模塊，控制模塊與第一探測器和第二探測器耦聯(lián)并通信，用于獲得樣品單元中待測樣品的吸收率，其中光源、濾光片、光束變換單元、分光器、樣品單元以及第一探測器和第二探測器放置在暗箱中，透光通路、光束變換單元的光軸以及樣品單元的中心軸同軸設(shè)置，其特征在于，光源發(fā)出的光束具有穩(wěn)定的偏振態(tài)，這使得分光器的分光比R穩(wěn)定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述吸收檢測系統(tǒng)還包括設(shè)置在光束變換單元之前或之后的偏振器，偏振器使得光源發(fā)出的光束中的最大偏振分量通過，從而增加第一探測器和第二探測器上的光強。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其特征在于，待測樣品為固體樣品、 靜態(tài)液體樣品或者流動液體樣品。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述吸收檢測系統(tǒng)的光源選自紫外、可見或者紅外光源中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)光源發(fā)出的光束包括多個工作波長時，則需要與各個工作波長的光束相對應(yīng)的多個濾光片，此時多個濾光片設(shè)置在轉(zhuǎn)盤上，轉(zhuǎn)盤通過控制模塊進行轉(zhuǎn)動控制或者通過手動方式進行轉(zhuǎn)動控制，以便將相應(yīng)的濾光片調(diào)整就為與相應(yīng)的工作波長相適應(yīng)，從而允許相應(yīng)工作波長的光束通過。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其特征在于，光源設(shè)置在罩殼中，透光通路為設(shè)置在罩殼上鄰近光路側(cè)的狹縫或者孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)待測樣品為流動液體樣品時，樣品單元包括中空本體、設(shè)置在中空本體兩端的入口和出口，流動液體樣品從入口流入并從出口流出。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其特征在于，光束變換單元為透鏡或者透鏡組。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其特征在于，分光器的分光比R的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于大約5%。
10.一種實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其包括僅允許從透光通路進入光路的光源、沿光路設(shè)置的濾光片、光束變換單元、樣品單元和探測器，所述吸收檢測系統(tǒng)還包括控制模塊，控制模塊與探測器耦聯(lián)并通信，用于獲得樣品單元中待測樣品的吸收率，其中光源、濾光片、光束變換單元、樣品單元以及探測器放置在暗箱中，透光通路、光束變換單元的光軸以及樣品單元的中心軸同軸設(shè)置，其特征在于，光源發(fā)出的光束具有穩(wěn)定的光強，這使得在不同時刻測量的同一待測樣品的吸收率穩(wěn)定。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述吸收檢測系統(tǒng)還包括設(shè)置在光束變換單元之前或之后的偏振器，偏振器使得光源發(fā)出的光束中的最大偏振分量通過，從而增加探測器上的光強。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其特征在于，待測樣品為固體樣品、靜態(tài)液體樣品或者流動液體樣品。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述吸收檢測系統(tǒng)的光源選自紫外、可見或者紅外光源中的至少一種。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)光源發(fā)出的光束包括多個工作波長時，則需要與各個工作波長的光束相對應(yīng)的多個濾光片，此時多個濾光片設(shè)置在轉(zhuǎn)盤上，轉(zhuǎn)盤通過控制模塊或者通過手動方式進行轉(zhuǎn)動控制，以便將相應(yīng)的濾光片調(diào)整就為與相應(yīng)的工作波長相適應(yīng)，從而允許相應(yīng)工作波長的光束通過。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其特征在于，光源設(shè)置在罩殼中， 透光通路為設(shè)置在罩殼上鄰近光路側(cè)的狹縫或者孔。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)待測樣品為流動液體樣品時，樣品單元包括中空本體、設(shè)置在中空本體兩端的入口和出口，流動液體樣品從入口流入并從出口流出。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其特征在于，光束變換單元為透鏡或者透鏡組。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的實時在線吸收檢測系統(tǒng)，其特征在于，同一待測樣品的吸收率通過對由實時在線吸收檢測系統(tǒng)測量的待測樣品的樣品光束的光強Γ ！和空白樣品的樣品光束的光強I1的比值求對數(shù)而獲得，其中同一待測樣品的吸收率的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于大約5%。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種實時在線吸收檢測系統(tǒng)，包括僅允許從透光通路進入第一光路的光源、沿第一光路設(shè)置的濾光片、偏振器、光束變換單元、分光器、樣品單元、第一探測器以及沿第二光路設(shè)置的第二探測器，第一光路和第二光路在分光器處分開，該系統(tǒng)還包括控制模塊，其與第一探測器和第二探測器耦聯(lián)并通信，用于獲得樣品單元中待測樣品的吸收率，其中偏振器允許光源發(fā)出的光束中的最大偏振分量經(jīng)過，從而增加了入射到第一探測器和第二探測器上的光強。該系統(tǒng)采用低成本光源與濾光片結(jié)合來選擇具有特定波長的測量用光束，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)的吸收檢測系統(tǒng)的連續(xù)光源與光柵結(jié)合來選擇測量用光束而導(dǎo)致成本高的缺點。
文檔編號G01N21/31GK102162791SQ201010580338
公開日2011年8月24日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者劉選斌, 孫震宏, 潘濤 申請人:霍尼韋爾綜合科技(中國)有限公司