一種光程可調(diào)的液體透光特性測量裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及液體光學特性檢測領域，尤其涉及一種光程可調(diào)的液體透光特性測量
目.0
【背景技術】
[0002]通過測試透射光的特性研宄待測溶液特性的方法，無論是在物理學、化學、生物學、醫(yī)學、材料學、環(huán)境學等科學研宄領域，還是在化工、醫(yī)藥、環(huán)境檢測、冶金等現(xiàn)代生產(chǎn)與管理部門都有廣泛而重要的應用。目前，大部分的液體光學測試儀器(比如分光光度計)都是采取比色皿結構，這種結構測試光在待測溶液中的光程是固定，從而限制了這類儀器的測量范圍和測試精度。現(xiàn)有一種光程可調(diào)的微量分光度計，通過調(diào)節(jié)依靠液體表面張力形成的液柱的高度，提高儀器的測量范圍。這種結構存在的主要不足為:(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，液柱長度超過Imm時，極容易斷裂；(3)光纖出口缺少準直透鏡，上下光纖間耦合效率低；(4)缺少保護罩的液體極易揮發(fā)，從而影響測試效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種提高測量范圍和精度、光程可調(diào)、結構合理簡單的光程可調(diào)的液體透光特性測量裝置。
[0004]本發(fā)明采用的技術方案是:
一種光程可調(diào)的液體透光特性測量裝置，包括底座、光程調(diào)節(jié)平臺、帶準直透鏡的入射光纖、帶準直透鏡的出射光纖、光源和探測器，其特征在于:所述入射光纖的一端與光源連接，其另一端通過準直透鏡與出射光纖相對的設置在光纖上平臺上，所述出射光纖的一端通過準直透鏡與入射光纖相對的設置在光纖下平臺上，其另一端與探測器連接，所述光纖上平臺上設置有帶密封保護玻璃的上光纖出光口，所述光纖下平臺上設置有帶密封保護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罩并相互之間形成一個相對封閉的承液臺。本發(fā)明的待測溶液存儲在相對封閉的承液臺內(nèi)，無需表面張力也可以形成很大的液柱高度，同時減少了液體揮發(fā)對測試結果的不利影響，可以提高測量范圍和精度。而且光纖上平臺是可以上下移動的，從而可以改變測試光經(jīng)過待測溶液的光程，實現(xiàn)光程可調(diào)，提高測量范圍和精度。不管入射光纖還是出射光纖都帶有準直透鏡，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，也可以提高測量范圍和精度。
[0005]進一步，所述入射光纖是一 Y型光纖，可以同時透過200-2000nm的光，實現(xiàn)雙光路(參照溶液和測試溶液)同步檢測，也可以改為單光路或者多光路。
[0006]進一步，所述出射光纖是一 Y型光纖，分別將透過200-800和800_2000nm的光，實現(xiàn)紫外、可見和近紅外光譜同時測量。
[0007]進一步，所述溶液保護罩可拆卸的安裝在下光纖出光口上，溶液保護罩上端尺寸大于上光纖出光口下端尺寸。溶液保護罩可拆卸的設置，擺脫現(xiàn)有微量分光光度計利用表面張力形成液柱存在的不足，待測液體存儲在由帶密封保護玻璃的上光纖出光口、帶密封保護玻璃的下光纖入光口和溶液保護罩包圍形成的相對密封的承液臺內(nèi)，無需表面張力也可以形成很大的液柱高度，同時減少了液體揮發(fā)對測試結果的不利影響，因此可以大大提高測量范圍和精度。
[0008]進一步，所述探測器包括紫外可見光譜儀和紅外光譜儀，實現(xiàn)多光譜同時同步測試。
[0009]本發(fā)明的有益效果:能夠利用電機帶動光程調(diào)節(jié)平臺做上下運動，從而改變測試光經(jīng)過保護罩中待測液體的光程，待測液體存儲在由入射光纖頭、出射光纖頭和保護罩組成的相對密封的空間內(nèi)，無需表面張力也可以形成很大的液柱高度，同時減少了液體揮發(fā)對測試結果的不利影響，可以提高測量范圍和精度。準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，也可以提高測量范圍和精度。Y型光纖的使用可以實現(xiàn)雙光路(參照溶液和測試溶液)和多光譜(紫外、可見、紅外)同時同步測試，因此可以再次提高測量范圍和精度。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的原理結構框圖。
[0011]圖2是本發(fā)明的結構設置圖。
[0012]圖3是本發(fā)明的結構左視圖。
[0013]圖4是本發(fā)明的承液臺的放大示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合具體實施例來對本發(fā)明進行進一步說明，但并不將本發(fā)明局限于這些【具體實施方式】。本領域技術人員應該認識到，本發(fā)明涵蓋了權利要求書范圍內(nèi)所可能包括的所有備選方案、改進方案和等效方案。
[0015]參照圖1-4，一種光程可調(diào)的液體透光特性測量裝置，包括底座1、光程調(diào)節(jié)平臺、帶準直透鏡81的入射光纖4、帶準直透鏡85的出射光纖5、光源6和探測器7，所述光程調(diào)節(jié)平臺包括可移動的光纖上平臺2，所述光纖上平臺2正下方設置有光纖下平臺9，所述光纖下平臺9安裝在底座I上，所述入射光纖4的一端與光源6連接，其另一端通過準直透鏡81與出射光纖5相對的設置在光纖上平臺2上，所述出射光纖5的一端通過準直透鏡85與入射光纖4相對的設置在光纖下平臺9上，其另一端與探測器7連接，所述光纖上平臺2上設置有帶密封保護玻璃的上光纖出光口 82，所述光纖下平臺9上設置有帶密封保護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罩83并相互之間形成一個相對封閉的承液臺8。本發(fā)明的待測溶液86存儲在相對封閉的承液臺8內(nèi)，無需表面張力也可以形成很大的液柱高度，同時減少了液體揮發(fā)對測試結果的不利影響，可以提高測量范圍和精度。而且光纖上平臺2是可以上下移動的，從而可以改變測試光經(jīng)過待測溶液的光程，實現(xiàn)光程可調(diào)，提高測量范圍和精度。不管入射光纖4還是出射光纖5都帶有準直透鏡，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，也可以提高測量范圍和精度。
[0016]本實施例所述上光纖平臺2與一帶動其上下移動的電機3連接，所述電機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2垂直連接。
[0017]本實施例所述入射光纖4是一 Y型光纖，可以同時透過200-2000nm的光，實現(xiàn)雙光路(參照溶液和測試溶液)同步檢測，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200-800和800-2000nm的光，實現(xiàn)紫外、可見和近紅外光譜同時測量。
[0018]本實施例所述溶液保護罩83可拆卸的安裝在下光纖入光口 84上，溶液保護罩83上端尺寸大于上光纖出光口 82下端尺寸。溶液保護罩83可拆卸的設置，擺脫現(xiàn)有微量分光光度計利用表面張力形成液柱存在的不足，待測溶液86存儲在由帶密封保護玻璃的上光纖出光口 82、帶密封保護玻璃的下光纖入光口 84和溶液保護罩83包圍形成的相對密封的承液臺8內(nèi)，無需表面張力也可以形成很大的液柱高度，同時減少了液體揮發(fā)對測試結果的不利影響，因此可以大大提高測量范圍和精度。
[0019]本實施例所述探測器7包括紫外可見光譜儀和紅外光譜儀，實現(xiàn)多光譜同時同步測試。
[0020]本發(fā)明工作時，能夠利用電機3帶動光纖上平臺2做上下運動，從而改變測試光經(jīng)過溶液保護套83中待測溶液86的光程，當溶液吸光特性較強時，電機3帶動光纖上平臺2向下移動，縮短測試光程；當溶液吸光特性較弱時，電機3帶動光纖上平臺2向上移動，增加測試光程。同時，入射光纖4、出射光纖5通過準直透鏡耦合，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測量方式和沒有準直透鏡的模式相比，本裝置可以提高測量范圍和精度。
[0021]本裝置中入射光纖4和出射光纖5的功能可通過變換與光源6和探測器7的連接關系實現(xiàn)功能的互換，溶液保護罩83與密封保護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罩83中的溶液滲出，又方便地拆卸下來，從而可以方便的清潔上下光纖頭，溶液保護罩83可以是一次性的也可以是清潔后能夠重復使用的結構。溶液保護罩83與帶密封保護玻璃的上光纖出光口 82不接觸，并且讓溶液保護罩83的內(nèi)部直徑比帶密封保護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玻璃的上光纖出光口 82可以在溶液保護罩83內(nèi)上下運動自由，又保證帶密封保護玻璃的上光纖出光口 82和溶液保護罩83之間的間隙盡可能的小，盡量減少測試過程中溶液保護罩83內(nèi)待測溶液的揮發(fā)。
[0022]入射光纖4和出射光纖5可以是兩對，也可以是一對或者多對，如果是兩對或者更多對光纖頭，則可以安排一對用來測試空白溶液做對照，其余的用來測試待測溶液，提高測量效率。
【主權項】
1.一種光程可調(diào)的液體透光特性測量裝置，包括底座、光程調(diào)節(jié)平臺、帶準直透鏡的入射光纖、帶準直透鏡的出射光纖、光源和探測器，其特征在于:所述入射光纖的一端與光源連接，其另一端通過準直透鏡與出射光纖相對的設置在光纖上平臺上，所述出射光纖的一端通過準直透鏡與入射光纖相對的設置在光纖下平臺上，其另一端與探測器連接，所述光纖上平臺上設置有帶密封保護玻璃的上光纖出光口，所述光纖下平臺上設置有帶密封保護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罩并相互之間形成一個相對封閉的承液臺。
2.如權利要求1所述的一種光程可調(diào)的液體透光特性測量裝置，其特征在于:所述入射光纖是一 Y型光纖，可以同時透過200-2000nm的光。
3.如權利要求1所述的一種光程可調(diào)的液體透光特性測量裝置，其特征在于:所述出射光纖是一 Y型光纖，分別將透過200-800和800-2000nm的光，實現(xiàn)紫外、可見和近紅外光譜同時測量。
4.如權利要求1所述的一種光程可調(diào)的液體透光特性測量裝置，其特征在于:所述溶液保護罩可拆卸的安裝在下光纖出光口上，溶液保護罩上端尺寸大于上光纖出光口下端尺寸。
5.如權利要求1~4之一所述的一種光程可調(diào)的液體透光特性測量裝置，其特征在于:所述探測器包括紫外可見光譜儀和紅外光譜儀。
【專利摘要】一種光程可調(diào)的液體透光特性測量裝置，包括底座、光程調(diào)節(jié)平臺、帶準直透鏡的入射光纖、帶準直透鏡的出射光纖、光源和探測器，所述入射光纖的一端與光源連接，其另一端通過準直透鏡與出射光纖相對的設置在光纖上平臺上，所述出射光纖的一端通過準直透鏡與入射光纖相對的設置在光纖下平臺上，其另一端與探測器連接，所述光纖上平臺上設置有帶密封保護玻璃的上光纖出光口，所述光纖下平臺上設置有帶密封保護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罩并相互之間形成一個相對封閉的承液臺。本發(fā)明提高測量范圍和精度、光程可調(diào)、結構合理簡單。
【IPC分類】G01N21-31
【公開號】CN104833642
【申請?zhí)枴緾N201510259214
【發(fā)明人】陳正偉, 劉鐵兵, 朱建華
【申請人】浙江科技學院
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年5月20日