一种光程可调的液体透光特性测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及液体光学特性检测领域，尤其涉及一种光程可调的液体透光特性测量
目.0
【背景技术】
[0002]通过测试透射光的特性研宄待测溶液特性的方法，无论是在物理学、化学、生物学、医学、材料学、环境学等科学研宄领域，还是在化工、医药、环境检测、冶金等现代生产与管理部门都有广泛而重要的应用。目前，大部分的液体光学测试仪器(比如分光光度计)都是采取比色皿结构，这种结构测试光在待测溶液中的光程是固定，从而限制了这类仪器的测量范围和测试精度。现有一种光程可调的微量分光度计，通过调节依靠液体表面张力形成的液柱的高度，提高仪器的测量范围。这种结构存在的主要不足为:(I)有些液体表面张力不足，形成不了液柱；(2)液体表面张力有限，液柱长度超过Imm时，极容易断裂；(3)光纤出口缺少准直透镜，上下光纤间耦合效率低；(4)缺少保护罩的液体极易挥发，从而影响测试效果。
【发明内容】
[0003]本发明提供了一种提高测量范围和精度、光程可调、结构合理简单的光程可调的液体透光特性测量装置。
[0004]本发明采用的技术方案是:
一种光程可调的液体透光特性测量装置，包括底座、光程调节平台、带准直透镜的入射光纤、带准直透镜的出射光纤、光源和探测器，其特征在于:所述入射光纤的一端与光源连接，其另一端通过准直透镜与出射光纤相对的设置在光纤上平台上，所述出射光纤的一端通过准直透镜与入射光纤相对的设置在光纤下平台上，其另一端与探测器连接，所述光纤上平台上设置有带密封保护玻璃的上光纤出光口，所述光纤下平台上设置有带密封保护玻璃的下光纤入光口，所述上光纤出光口和下光纤入光口之间安装有存放溶液的溶液保护罩并相互之间形成一个相对封闭的承液台。本发明的待测溶液存储在相对封闭的承液台内，无需表面张力也可以形成很大的液柱高度，同时减少了液体挥发对测试结果的不利影响，可以提高测量范围和精度。而且光纤上平台是可以上下移动的，从而可以改变测试光经过待测溶液的光程，实现光程可调，提高测量范围和精度。不管入射光纤还是出射光纤都带有准直透镜，大大提升上下光纤间耦合效率，大大增加光程的可调节范围，也可以提高测量范围和精度。
[0005]进一步，所述入射光纤是一 Y型光纤，可以同时透过200-2000nm的光，实现双光路(参照溶液和测试溶液)同步检测，也可以改为单光路或者多光路。
[0006]进一步，所述出射光纤是一 Y型光纤，分别将透过200-800和800_2000nm的光，实现紫外、可见和近红外光谱同时测量。
[0007]进一步，所述溶液保护罩可拆卸的安装在下光纤出光口上，溶液保护罩上端尺寸大于上光纤出光口下端尺寸。溶液保护罩可拆卸的设置，摆脱现有微量分光光度计利用表面张力形成液柱存在的不足，待测液体存储在由带密封保护玻璃的上光纤出光口、带密封保护玻璃的下光纤入光口和溶液保护罩包围形成的相对密封的承液台内，无需表面张力也可以形成很大的液柱高度，同时减少了液体挥发对测试结果的不利影响，因此可以大大提高测量范围和精度。
[0008]进一步，所述探测器包括紫外可见光谱仪和红外光谱仪，实现多光谱同时同步测试。
[0009]本发明的有益效果:能够利用电机带动光程调节平台做上下运动，从而改变测试光经过保护罩中待测液体的光程，待测液体存储在由入射光纤头、出射光纤头和保护罩组成的相对密封的空间内，无需表面张力也可以形成很大的液柱高度，同时减少了液体挥发对测试结果的不利影响，可以提高测量范围和精度。准直透镜的使用大大提升上下光纤间耦合效率，大大增加光程的可调节范围，也可以提高测量范围和精度。Y型光纤的使用可以实现双光路(参照溶液和测试溶液)和多光谱(紫外、可见、红外)同时同步测试，因此可以再次提高测量范围和精度。
【附图说明】
[0010]图1是本发明的原理结构框图。
[0011]图2是本发明的结构设置图。
[0012]图3是本发明的结构左视图。
[0013]图4是本发明的承液台的放大示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明，但并不将本发明局限于这些【具体实施方式】。本领域技术人员应该认识到，本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。
[0015]参照图1-4，一种光程可调的液体透光特性测量装置，包括底座1、光程调节平台、带准直透镜81的入射光纤4、带准直透镜85的出射光纤5、光源6和探测器7，所述光程调节平台包括可移动的光纤上平台2，所述光纤上平台2正下方设置有光纤下平台9，所述光纤下平台9安装在底座I上，所述入射光纤4的一端与光源6连接，其另一端通过准直透镜81与出射光纤5相对的设置在光纤上平台2上，所述出射光纤5的一端通过准直透镜85与入射光纤4相对的设置在光纤下平台9上，其另一端与探测器7连接，所述光纤上平台2上设置有带密封保护玻璃的上光纤出光口 82，所述光纤下平台9上设置有带密封保护玻璃的下光纤入光口 84，所述上光纤出光口 82和下光纤入光口 84之间安装有存放溶液的溶液保护罩83并相互之间形成一个相对封闭的承液台8。本发明的待测溶液86存储在相对封闭的承液台8内，无需表面张力也可以形成很大的液柱高度，同时减少了液体挥发对测试结果的不利影响，可以提高测量范围和精度。而且光纤上平台2是可以上下移动的，从而可以改变测试光经过待测溶液的光程，实现光程可调，提高测量范围和精度。不管入射光纤4还是出射光纤5都带有准直透镜，大大提升上下光纤间耦合效率，大大增加光程的可调节范围，也可以提高测量范围和精度。
[0016]本实施例所述上光纤平台2与一带动其上下移动的电机3连接，所述电机3安装在调节臂10上，所述调节臂10与上光纤平台2垂直连接。
[0017]本实施例所述入射光纤4是一 Y型光纤，可以同时透过200-2000nm的光，实现双光路(参照溶液和测试溶液)同步检测，也可以改为单光路或者多光路。所述出射光纤是一Y型光纤，分别将透过200-800和800-2000nm的光，实现紫外、可见和近红外光谱同时测量。
[0018]本实施例所述溶液保护罩83可拆卸的安装在下光纤入光口 84上，溶液保护罩83上端尺寸大于上光纤出光口 82下端尺寸。溶液保护罩83可拆卸的设置，摆脱现有微量分光光度计利用表面张力形成液柱存在的不足，待测溶液86存储在由带密封保护玻璃的上光纤出光口 82、带密封保护玻璃的下光纤入光口 84和溶液保护罩83包围形成的相对密封的承液台8内，无需表面张力也可以形成很大的液柱高度，同时减少了液体挥发对测试结果的不利影响，因此可以大大提高测量范围和精度。
[0019]本实施例所述探测器7包括紫外可见光谱仪和红外光谱仪，实现多光谱同时同步测试。
[0020]本发明工作时，能够利用电机3带动光纤上平台2做上下运动，从而改变测试光经过溶液保护套83中待测溶液86的光程，当溶液吸光特性较强时，电机3带动光纤上平台2向下移动，缩短测试光程；当溶液吸光特性较弱时，电机3带动光纤上平台2向上移动，增加测试光程。同时，入射光纤4、出射光纤5通过准直透镜耦合，可以提升光程调节的范围，因此和传统的基于比色皿光度计测量方式和没有准直透镜的模式相比，本装置可以提高测量范围和精度。
[0021]本装置中入射光纤4和出射光纤5的功能可通过变换与光源6和探测器7的连接关系实现功能的互换，溶液保护罩83与密封保护玻璃的下光纤入光口 84的连接为可拆卸的紧密连接(比如采用螺纹、或者使用弹性的材料可以紧紧的套在下光纤入光口 84的表面)，既可以防止溶液保护罩83中的溶液渗出，又方便地拆卸下来，从而可以方便的清洁上下光纤头，溶液保护罩83可以是一次性的也可以是清洁后能够重复使用的结构。溶液保护罩83与带密封保护玻璃的上光纤出光口 82不接触，并且让溶液保护罩83的内部直径比带密封保护玻璃的上光纤出光口 82的外径稍大，既要保证入带密封保护玻璃的上光纤出光口 82可以在溶液保护罩83内上下运动自由，又保证带密封保护玻璃的上光纤出光口 82和溶液保护罩83之间的间隙尽可能的小，尽量减少测试过程中溶液保护罩83内待测溶液的挥发。
[0022]入射光纤4和出射光纤5可以是两对，也可以是一对或者多对，如果是两对或者更多对光纤头，则可以安排一对用来测试空白溶液做对照，其余的用来测试待测溶液，提高测量效率。
【主权项】
1.一种光程可调的液体透光特性测量装置，包括底座、光程调节平台、带准直透镜的入射光纤、带准直透镜的出射光纤、光源和探测器，其特征在于:所述入射光纤的一端与光源连接，其另一端通过准直透镜与出射光纤相对的设置在光纤上平台上，所述出射光纤的一端通过准直透镜与入射光纤相对的设置在光纤下平台上，其另一端与探测器连接，所述光纤上平台上设置有带密封保护玻璃的上光纤出光口，所述光纤下平台上设置有带密封保护玻璃的下光纤入光口，所述上光纤出光口和下光纤入光口之间安装有存放溶液的溶液保护罩并相互之间形成一个相对封闭的承液台。
2.如权利要求1所述的一种光程可调的液体透光特性测量装置，其特征在于:所述入射光纤是一 Y型光纤，可以同时透过200-2000nm的光。
3.如权利要求1所述的一种光程可调的液体透光特性测量装置，其特征在于:所述出射光纤是一 Y型光纤，分别将透过200-800和800-2000nm的光，实现紫外、可见和近红外光谱同时测量。
4.如权利要求1所述的一种光程可调的液体透光特性测量装置，其特征在于:所述溶液保护罩可拆卸的安装在下光纤出光口上，溶液保护罩上端尺寸大于上光纤出光口下端尺寸。
5.如权利要求1~4之一所述的一种光程可调的液体透光特性测量装置，其特征在于:所述探测器包括紫外可见光谱仪和红外光谱仪。
【专利摘要】一种光程可调的液体透光特性测量装置，包括底座、光程调节平台、带准直透镜的入射光纤、带准直透镜的出射光纤、光源和探测器，所述入射光纤的一端与光源连接，其另一端通过准直透镜与出射光纤相对的设置在光纤上平台上，所述出射光纤的一端通过准直透镜与入射光纤相对的设置在光纤下平台上，其另一端与探测器连接，所述光纤上平台上设置有带密封保护玻璃的上光纤出光口，所述光纤下平台上设置有带密封保护玻璃的下光纤出光口，所述上光纤出光口和下光纤出光口之间安装有存放溶液的溶液保护罩并相互之间形成一个相对封闭的承液台。本发明提高测量范围和精度、光程可调、结构合理简单。
【IPC分类】G01N21-31
【公开号】CN104833642
【申请号】CN201510259214
【发明人】陈正伟, 刘铁兵, 朱建华
【申请人】浙江科技学院
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月20日