一種光程可調(diào)的液體透光特性測(cè)量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液體光學(xué)特性檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種光程可調(diào)的液體透光特性測(cè)量
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]通過(guò)測(cè)試透射光的特性研宄待測(cè)溶液特性的方法，無(wú)論是在物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、材料學(xué)、環(huán)境學(xué)等科學(xué)研宄領(lǐng)域，還是在化工、醫(yī)藥、環(huán)境檢測(cè)、冶金等現(xiàn)代生產(chǎn)與管理部門(mén)都有廣泛而重要的應(yīng)用。目前，大部分的液體光學(xué)測(cè)試儀器(比如分光光度計(jì))都是采取比色皿結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)測(cè)試光在待測(cè)溶液中的光程是固定，從而限制了這類儀器的測(cè)量范圍和測(cè)試精度?，F(xiàn)有一種光程可調(diào)的微量分光度計(jì)，通過(guò)調(diào)節(jié)依靠液體表面張力形成的液柱的高度，提高儀器的測(cè)量范圍。這種結(jié)構(gòu)存在的主要不足為:(I)有些液體表面張力不足，形成不了液柱；(2)液體表面張力有限，液柱長(zhǎng)度超過(guò)Imm時(shí)，極容易斷裂；(3)光纖出口缺少準(zhǔn)直透鏡，上下光纖間耦合效率低；(4)缺少保護(hù)罩的液體極易揮發(fā)，從而影響測(cè)試效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種提高測(cè)量范圍和精度、光程可調(diào)、結(jié)構(gòu)合理簡(jiǎn)單的光程可調(diào)的液體透光特性測(cè)量裝置。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種光程可調(diào)的液體透光特性測(cè)量裝置，包括底座、光程調(diào)節(jié)平臺(tái)、帶準(zhǔn)直透鏡的入射光纖、帶準(zhǔn)直透鏡的出射光纖、光源和探測(cè)器，其特征在于:所述入射光纖的一端與光源連接，其另一端通過(guò)準(zhǔn)直透鏡與出射光纖相對(duì)的設(shè)置在光纖上平臺(tái)上，所述出射光纖的一端通過(guò)準(zhǔn)直透鏡與入射光纖相對(duì)的設(shè)置在光纖下平臺(tái)上，其另一端與探測(cè)器連接，所述光纖上平臺(tái)上設(shè)置有帶密封保護(hù)玻璃的上光纖出光口，所述光纖下平臺(tái)上設(shè)置有帶密封保護(hù)玻璃的下光纖入光口，所述上光纖出光口和下光纖入光口之間安裝有存放溶液的溶液保護(hù)罩并相互之間形成一個(gè)相對(duì)封閉的承液臺(tái)。本發(fā)明的待測(cè)溶液存儲(chǔ)在相對(duì)封閉的承液臺(tái)內(nèi)，無(wú)需表面張力也可以形成很大的液柱高度，同時(shí)減少了液體揮發(fā)對(duì)測(cè)試結(jié)果的不利影響，可以提高測(cè)量范圍和精度。而且光纖上平臺(tái)是可以上下移動(dòng)的，從而可以改變測(cè)試光經(jīng)過(guò)待測(cè)溶液的光程，實(shí)現(xiàn)光程可調(diào)，提高測(cè)量范圍和精度。不管入射光纖還是出射光纖都帶有準(zhǔn)直透鏡，大大提升上下光纖間耦合效率，大大增加光程的可調(diào)節(jié)范圍，也可以提高測(cè)量范圍和精度。
[0005]進(jìn)一步，所述入射光纖是一 Y型光纖，可以同時(shí)透過(guò)200-2000nm的光，實(shí)現(xiàn)雙光路(參照溶液和測(cè)試溶液)同步檢測(cè)，也可以改為單光路或者多光路。
[0006]進(jìn)一步，所述出射光纖是一 Y型光纖，分別將透過(guò)200-800和800_2000nm的光，實(shí)現(xiàn)紫外、可見(jiàn)和近紅外光譜同時(shí)測(cè)量。
[0007]進(jìn)一步，所述溶液保護(hù)罩可拆卸的安裝在下光纖出光口上，溶液保護(hù)罩上端尺寸大于上光纖出光口下端尺寸。溶液保護(hù)罩可拆卸的設(shè)置，擺脫現(xiàn)有微量分光光度計(jì)利用表面張力形成液柱存在的不足，待測(cè)液體存儲(chǔ)在由帶密封保護(hù)玻璃的上光纖出光口、帶密封保護(hù)玻璃的下光纖入光口和溶液保護(hù)罩包圍形成的相對(duì)密封的承液臺(tái)內(nèi)，無(wú)需表面張力也可以形成很大的液柱高度，同時(shí)減少了液體揮發(fā)對(duì)測(cè)試結(jié)果的不利影響，因此可以大大提高測(cè)量范圍和精度。
[0008]進(jìn)一步，所述探測(cè)器包括紫外可見(jiàn)光譜儀和紅外光譜儀，實(shí)現(xiàn)多光譜同時(shí)同步測(cè)試。
[0009]本發(fā)明的有益效果:能夠利用電機(jī)帶動(dòng)光程調(diào)節(jié)平臺(tái)做上下運(yùn)動(dòng)，從而改變測(cè)試光經(jīng)過(guò)保護(hù)罩中待測(cè)液體的光程，待測(cè)液體存儲(chǔ)在由入射光纖頭、出射光纖頭和保護(hù)罩組成的相對(duì)密封的空間內(nèi)，無(wú)需表面張力也可以形成很大的液柱高度，同時(shí)減少了液體揮發(fā)對(duì)測(cè)試結(jié)果的不利影響，可以提高測(cè)量范圍和精度。準(zhǔn)直透鏡的使用大大提升上下光纖間耦合效率，大大增加光程的可調(diào)節(jié)范圍，也可以提高測(cè)量范圍和精度。Y型光纖的使用可以實(shí)現(xiàn)雙光路(參照溶液和測(cè)試溶液)和多光譜(紫外、可見(jiàn)、紅外)同時(shí)同步測(cè)試，因此可以再次提高測(cè)量范圍和精度。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本發(fā)明的原理結(jié)構(gòu)框圖。
[0011]圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)置圖。
[0012]圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)左視圖。
[0013]圖4是本發(fā)明的承液臺(tái)的放大示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，但并不將本發(fā)明局限于這些【具體實(shí)施方式】。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明涵蓋了權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)所可能包括的所有備選方案、改進(jìn)方案和等效方案。
[0015]參照?qǐng)D1-4，一種光程可調(diào)的液體透光特性測(cè)量裝置，包括底座1、光程調(diào)節(jié)平臺(tái)、帶準(zhǔn)直透鏡81的入射光纖4、帶準(zhǔn)直透鏡85的出射光纖5、光源6和探測(cè)器7，所述光程調(diào)節(jié)平臺(tái)包括可移動(dòng)的光纖上平臺(tái)2，所述光纖上平臺(tái)2正下方設(shè)置有光纖下平臺(tái)9，所述光纖下平臺(tái)9安裝在底座I上，所述入射光纖4的一端與光源6連接，其另一端通過(guò)準(zhǔn)直透鏡81與出射光纖5相對(duì)的設(shè)置在光纖上平臺(tái)2上，所述出射光纖5的一端通過(guò)準(zhǔn)直透鏡85與入射光纖4相對(duì)的設(shè)置在光纖下平臺(tái)9上，其另一端與探測(cè)器7連接，所述光纖上平臺(tái)2上設(shè)置有帶密封保護(hù)玻璃的上光纖出光口 82，所述光纖下平臺(tái)9上設(shè)置有帶密封保護(hù)玻璃的下光纖入光口 84，所述上光纖出光口 82和下光纖入光口 84之間安裝有存放溶液的溶液保護(hù)罩83并相互之間形成一個(gè)相對(duì)封閉的承液臺(tái)8。本發(fā)明的待測(cè)溶液86存儲(chǔ)在相對(duì)封閉的承液臺(tái)8內(nèi)，無(wú)需表面張力也可以形成很大的液柱高度，同時(shí)減少了液體揮發(fā)對(duì)測(cè)試結(jié)果的不利影響，可以提高測(cè)量范圍和精度。而且光纖上平臺(tái)2是可以上下移動(dòng)的，從而可以改變測(cè)試光經(jīng)過(guò)待測(cè)溶液的光程，實(shí)現(xiàn)光程可調(diào)，提高測(cè)量范圍和精度。不管入射光纖4還是出射光纖5都帶有準(zhǔn)直透鏡，大大提升上下光纖間耦合效率，大大增加光程的可調(diào)節(jié)范圍，也可以提高測(cè)量范圍和精度。
[0016]本實(shí)施例所述上光纖平臺(tái)2與一帶動(dòng)其上下移動(dòng)的電機(jī)3連接，所述電機(jī)3安裝在調(diào)節(jié)臂10上，所述調(diào)節(jié)臂10與上光纖平臺(tái)2垂直連接。
[0017]本實(shí)施例所述入射光纖4是一 Y型光纖，可以同時(shí)透過(guò)200-2000nm的光，實(shí)現(xiàn)雙光路(參照溶液和測(cè)試溶液)同步檢測(cè)，也可以改為單光路或者多光路。所述出射光纖是一Y型光纖，分別將透過(guò)200-800和800-2000nm的光，實(shí)現(xiàn)紫外、可見(jiàn)和近紅外光譜同時(shí)測(cè)量。
[0018]本實(shí)施例所述溶液保護(hù)罩83可拆卸的安裝在下光纖入光口 84上，溶液保護(hù)罩83上端尺寸大于上光纖出光口 82下端尺寸。溶液保護(hù)罩83可拆卸的設(shè)置，擺脫現(xiàn)有微量分光光度計(jì)利用表面張力形成液柱存在的不足，待測(cè)溶液86存儲(chǔ)在由帶密封保護(hù)玻璃的上光纖出光口 82、帶密封保護(hù)玻璃的下光纖入光口 84和溶液保護(hù)罩83包圍形成的相對(duì)密封的承液臺(tái)8內(nèi)，無(wú)需表面張力也可以形成很大的液柱高度，同時(shí)減少了液體揮發(fā)對(duì)測(cè)試結(jié)果的不利影響，因此可以大大提高測(cè)量范圍和精度。
[0019]本實(shí)施例所述探測(cè)器7包括紫外可見(jiàn)光譜儀和紅外光譜儀，實(shí)現(xiàn)多光譜同時(shí)同步測(cè)試。
[0020]本發(fā)明工作時(shí)，能夠利用電機(jī)3帶動(dòng)光纖上平臺(tái)2做上下運(yùn)動(dòng)，從而改變測(cè)試光經(jīng)過(guò)溶液保護(hù)套83中待測(cè)溶液86的光程，當(dāng)溶液吸光特性較強(qiáng)時(shí)，電機(jī)3帶動(dòng)光纖上平臺(tái)2向下移動(dòng)，縮短測(cè)試光程；當(dāng)溶液吸光特性較弱時(shí)，電機(jī)3帶動(dòng)光纖上平臺(tái)2向上移動(dòng)，增加測(cè)試光程。同時(shí)，入射光纖4、出射光纖5通過(guò)準(zhǔn)直透鏡耦合，可以提升光程調(diào)節(jié)的范圍，因此和傳統(tǒng)的基于比色皿光度計(jì)測(cè)量方式和沒(méi)有準(zhǔn)直透鏡的模式相比，本裝置可以提高測(cè)量范圍和精度。
[0021]本裝置中入射光纖4和出射光纖5的功能可通過(guò)變換與光源6和探測(cè)器7的連接關(guān)系實(shí)現(xiàn)功能的互換，溶液保護(hù)罩83與密封保護(hù)玻璃的下光纖入光口 84的連接為可拆卸的緊密連接(比如采用螺紋、或者使用彈性的材料可以緊緊的套在下光纖入光口 84的表面)，既可以防止溶液保護(hù)罩83中的溶液滲出，又方便地拆卸下來(lái)，從而可以方便的清潔上下光纖頭，溶液保護(hù)罩83可以是一次性的也可以是清潔后能夠重復(fù)使用的結(jié)構(gòu)。溶液保護(hù)罩83與帶密封保護(hù)玻璃的上光纖出光口 82不接觸，并且讓溶液保護(hù)罩83的內(nèi)部直徑比帶密封保護(hù)玻璃的上光纖出光口 82的外徑稍大，既要保證入帶密封保護(hù)玻璃的上光纖出光口 82可以在溶液保護(hù)罩83內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)自由，又保證帶密封保護(hù)玻璃的上光纖出光口 82和溶液保護(hù)罩83之間的間隙盡可能的小，盡量減少測(cè)試過(guò)程中溶液保護(hù)罩83內(nèi)待測(cè)溶液的揮發(fā)。
[0022]入射光纖4和出射光纖5可以是兩對(duì)，也可以是一對(duì)或者多對(duì)，如果是兩對(duì)或者更多對(duì)光纖頭，則可以安排一對(duì)用來(lái)測(cè)試空白溶液做對(duì)照，其余的用來(lái)測(cè)試待測(cè)溶液，提高測(cè)量效率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光程可調(diào)的液體透光特性測(cè)量裝置，包括底座、光程調(diào)節(jié)平臺(tái)、帶準(zhǔn)直透鏡的入射光纖、帶準(zhǔn)直透鏡的出射光纖、光源和探測(cè)器，其特征在于:所述入射光纖的一端與光源連接，其另一端通過(guò)準(zhǔn)直透鏡與出射光纖相對(duì)的設(shè)置在光纖上平臺(tái)上，所述出射光纖的一端通過(guò)準(zhǔn)直透鏡與入射光纖相對(duì)的設(shè)置在光纖下平臺(tái)上，其另一端與探測(cè)器連接，所述光纖上平臺(tái)上設(shè)置有帶密封保護(hù)玻璃的上光纖出光口，所述光纖下平臺(tái)上設(shè)置有帶密封保護(hù)玻璃的下光纖入光口，所述上光纖出光口和下光纖入光口之間安裝有存放溶液的溶液保護(hù)罩并相互之間形成一個(gè)相對(duì)封閉的承液臺(tái)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種光程可調(diào)的液體透光特性測(cè)量裝置，其特征在于:所述入射光纖是一 Y型光纖，可以同時(shí)透過(guò)200-2000nm的光。
3.如權(quán)利要求1所述的一種光程可調(diào)的液體透光特性測(cè)量裝置，其特征在于:所述出射光纖是一 Y型光纖，分別將透過(guò)200-800和800-2000nm的光，實(shí)現(xiàn)紫外、可見(jiàn)和近紅外光譜同時(shí)測(cè)量。
4.如權(quán)利要求1所述的一種光程可調(diào)的液體透光特性測(cè)量裝置，其特征在于:所述溶液保護(hù)罩可拆卸的安裝在下光纖出光口上，溶液保護(hù)罩上端尺寸大于上光纖出光口下端尺寸。
5.如權(quán)利要求1~4之一所述的一種光程可調(diào)的液體透光特性測(cè)量裝置，其特征在于:所述探測(cè)器包括紫外可見(jiàn)光譜儀和紅外光譜儀。
【專利摘要】一種光程可調(diào)的液體透光特性測(cè)量裝置，包括底座、光程調(diào)節(jié)平臺(tái)、帶準(zhǔn)直透鏡的入射光纖、帶準(zhǔn)直透鏡的出射光纖、光源和探測(cè)器，所述入射光纖的一端與光源連接，其另一端通過(guò)準(zhǔn)直透鏡與出射光纖相對(duì)的設(shè)置在光纖上平臺(tái)上，所述出射光纖的一端通過(guò)準(zhǔn)直透鏡與入射光纖相對(duì)的設(shè)置在光纖下平臺(tái)上，其另一端與探測(cè)器連接，所述光纖上平臺(tái)上設(shè)置有帶密封保護(hù)玻璃的上光纖出光口，所述光纖下平臺(tái)上設(shè)置有帶密封保護(hù)玻璃的下光纖出光口，所述上光纖出光口和下光纖出光口之間安裝有存放溶液的溶液保護(hù)罩并相互之間形成一個(gè)相對(duì)封閉的承液臺(tái)。本發(fā)明提高測(cè)量范圍和精度、光程可調(diào)、結(jié)構(gòu)合理簡(jiǎn)單。
【IPC分類】G01N21-31
【公開(kāi)號(hào)】CN104833642
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510259214
【發(fā)明人】陳正偉, 劉鐵兵, 朱建華
【申請(qǐng)人】浙江科技學(xué)院
【公開(kāi)日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年5月20日