本发明涉及一种分析化学领域的分光光度计，特别是一种光源自恒定光度计，可以使该光度计的光源自动平稳的保持在某一个设定的光亮强度。本发明涉及的分光光度计的检测波长范围涵盖了远紫外光、紫外光、可见光、红外光和远红外光等波段。
背景技术
分光光度计就是利用分光光度法对物质进行定量定性分析的仪器。而分光光度法则是通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内光的吸收度，对该物质进行定性和定量分析。
一束平行单色光（io）通过有色的透明溶液时，一部分的光可以透过溶液（it），另一部分被溶液吸收（ia）,还有一部分被器皿表面反射（ir）,则有(公式1)：io=it+ia+ir。那么，该溶液透光率为(公式2):t=it/io。根据lambert-beer定律(公式3)：a=lg(io/it)=lg(1/t)=k*b*c，其中，a为吸光度，b为液层厚度，c为液体浓度，k为常数。即：当入射光波长、吸光溶液的性质和温度一定时，液体的吸光度a与液体的厚度b、液体的浓度c成正比。
物质对光的选择性吸收波长，以及相应的吸收系数是该物质的物理常数。当已知某纯物质在一定条件下的吸收系数后,可用同样条件将该供试品配成溶液，测定其吸收度,即可由上式计算出供试品中该物质的含量。
由于光度计的单色光纯度、光源的亮度波动等因素，为获得较准确的测量结果，在操作过程中，需要对光度计进行“调节零点“和“调节t=100%”等操作，并配制、检测三组以上标准品，根据测定结果进行标准曲线的绘制。然后测量待测样品的吸光度，并根据待测样品的吸光度和标准曲线来计算出待测样品的浓度。
技术实现要素：
本发明公开的光度计，可以自动调节光源的亮度，使光度计光源的亮度一直恒定地保持在某个合适的值。
由于本发明所涉及的光度计的光源恒定，所以在测量过程中，不需要进行“调节零点”和“调节t=100%”等操作，简化了化验操作步骤。
本发明所涉及的光度计，具有曲线自动标定功能，只需要测量两个不同浓度的标样，就可以自动标定出标准曲线。
本发明所涉及的光度计，主要包含光源模块、比色室、光电检测器和控制器，也可以配置触摸显示器、远程通讯接口、键盘等辅助部件。
本发明所涉及的光度计，其光源模块中的发光体可以是白光光源，然后通过滤光镜等分光装置获得单色光；也可以采用多个不同波长的led灯，根据被测量物质的特征吸收波长来选定对应波长的led灯，从而实现对不同的物质进行测量。
本发明所涉及的光度计，主要包含光源模块、比色室、光电检测器和控制器，也可以配置触摸显示器、远程通讯接口、键盘等辅助部件。图1是本发明所涉及的光度计的结构示意图。
本发明所涉及的光度计的光源模块包括光源（led灯或其它光源）、光电检测器、电流（或电压）自动调节系统。光源模块的结构示意图为图2：图2中，21是led灯，22是透光孔，透光孔的材质为玻璃或高透光度的塑料等，实现即透光又密封的目的，防止灰尘进去光源模块内部。23是侧光孔，24是光电检测器。图中的θ角度表示透光孔22的中轴线与侧光孔23的中轴线之间的夹角。通过调整侧光孔23或θ角度的大小，可以调整照射到光电检测器24上面的光的强度。如果照射到光电检测器24上面的光的强度太大，会加速光电检测器24的老化，降低使用寿命；如果照射到光电检测器24上面的光的强度太小，会降低检测精度。25是电流（或电压）自动调节系统，其主要功能是根据光电检测器24的电信号的强弱来调节光源的工作电流（或电压），使光源模块发出亮度恒定的光。26是凸透镜，作用是将透光的光变为一束平行光。
电流（或电压）自动调节系统可以配置单独的运算控制芯片；也可以不配置单独的运算控制芯片，而是由控制器来完成电流（或电压）自动调节系统的逻辑运算控制功能。
本发明所涉及的光度计在开机后，自动调节光源的工作电流（或电压），在光源模块发出的光的亮度稳定后，仪器提示“进入工作状态”。
通过显示菜单或功能按键，选着进入“曲线标定”状态。
按照仪器提示的要求，输入第一个标准样品的浓度，第一个标准样品的浓度用c1表示。然后，将装有第一个标准样品的比色皿放入光度计的比色室内，关闭好比色室的窗口以后，选定确认按键，光度计自动测定出光电检测器2的电信号的大小，待光电检测器2的电信号稳定后，控制器自动记录此时的电信号的大小，该电信号数值为x1。
按照仪器提示的要求，输入第二个标准样品的浓度，第二个标准样品的浓度用c2表示。然后，将装有第二个标准样品的比色皿放入光度计的比色室内，关闭好比色室的窗口以后，选定确认按键，光度计自动测定出光电检测器2的电信号的大小，待光电检测器2的电信号稳定后，控制器自动记录此时的电信号的大小，该电信号数值为x2。
控制器根据（c1，x1）和（c2，x2）这两组数据，自动拟合出标准曲线的函数公式(公式4)：c=m*lg(x)+n。该函数式中，c表示溶液的浓度，x表示溶液所对应的电检测器2的电信号，m和n为常数。
标准曲线的函数公式(公式4)：c=m*lg(x)+n的推导过程如下：
在测量第一个标准样品时，一束平行单色光（io）通过第一个标准样品，一部分的光可以透过溶液（it1），另一部分被溶液吸收（ia1）,还有一部分被器皿表面反射（ir1）,则有(公式1)：io=it1+ia1+ir1。光源的强度io是恒定值，那么，该溶液透光率为(公式5):t1=it1/io。根据lambert-beer定律(公式3)，可以导出(公式6)：a1=lg(io/it1)=lg(1/t1)=k*b*c1，其中，a1为吸光度，b为液层厚度，c1为液体浓度，k1为常数。照射到光电检测器2上面的光的强度为kt*it1，kt为百分系数，表示透光比色皿的光的kt%照射到光电检测器2上面。则，电检测器2的电信号x1与透光率的关系为(公式7)：x1=kg*kt*it1，公式中kg表示电检测器2的光电转换效率，。由(公式6)和(公式7)推导出(公式8)：lg(kg*kt/x1)=k*b*c1。
在测量第二个标准样品时，同理，可以推导出(公式9)：lg(kg*kt/x2)=k*b*c2。
利用(公式8)推导出(公式10)：c1=[1/(k*b)]*lg(kg*kt/x1)=[1/(k*b)]*[lg(kg*kt)-lg(x1)]=[1/(k*b)]*lg(kg*kt)-[1/(k*b)]*lg(x1)。
利用(公式9)推导出(公式11)：c2=[1/(k*b)]*lg(kg*kt)-[1/(k*b)]*lg(x1)。
(公式10)和(公式11)，令([1/(k*b)]*lg(kg*kt))=n，令(-[1/(k*b)])=m。则(公式10)和(公式11)可以简化为c1=m*lg(x1)+n和c2=m*lg(x2)+n。公式中，m和n仅与环境温度、设备特性有关，和溶液的浓度无关。当温度恒定且光源强度恒定时，(公式10)和(公式11)是成立的。
控制器根据（c1，x1）和（c2，x2）这两组数据，利用(公式10)和(公式11)，可以计算出m和n。m=(c1-c1)/[lg(x1)-lg(x2)],n=c1-lg(x1)*(c1-c1)/[lg(x1)-lg(x2)]。
控制器自动拟合出标准曲线的函数公式(公式12)：c=m*lg(x)+n=lg(x)*(c1-c1)/[lg(x1)-lg(x2)]+c1-lg(x1)*(c1-c1)/[lg(x1)-lg(x2)]。
控制器拟合出标准曲线的函数公式以后，光度计提示可以进行测试工作。将装有待测样品比色液的比色皿放入比色室内，然后点击“确认按键”。控制器根据待测样品比色液所对应的电检测器2的电信号x，利用标准曲线的函数公式(公式4)：c=m*lg(x)+n，自动计算出待测样品的浓度，并输出测量结果。
附图说明
图1本发明所涉及的一种光源自恒定光度计的结构示意图。图1中，1是光源模块，2是光电检测器，3是比色皿，4是比色室，5是控制器，6是触摸显示器，7是远程通讯接口，8是键盘。
图2是光源模块的结构示意图。图2中，21是光源，22是透光孔，23是侧光孔，24是光电检测器，25是电流（或电压）自动调节系统。图中的θ角度表示透光孔22的中轴线与侧光孔23的中轴线之间的夹角。26是凸透镜，作用是将透光的光变为一束平行光。
具体实施方式
具体实施方式1：按照gb/t12149-2007对锅炉用水中硅的含量采用硅钼蓝分光光度法进行分析。
光源模块中选用波长640nm的led灯（如果光源模块中包含多个不同波长的led灯，仅开启波长640nm的led）。led灯的额定工作电流为ie。电流（或电压）自动调节系统的电流输出范围是从0至ie，输出电流的大小由控制器来调节。电流（或电压）自动调节系统的输出电流就是led灯的工作电流。
控制器检测到光电检测器24的电信号大小为u。该信号的出厂设定值为uset。
光源自恒定光度计开机后，控制器设定电流（或电压）自动调节系统的电流初始为0.75*ie（一般可设定为0.5*ie和0.9*ie之间的任何一个电流值）。控制器检测到光电检测器24的电信号大小为u。在控制器的每个程序循环周期内，都检测一次u值，并将u与uset进行大小比较，如果u>uset，控制器自动降低电流（或电压）自动调节系统的输出电流（或电压）；如果u<uset，控制器自动增加电流（或电压）自动调节系统的输出电流（或电压）。使光度计工作期间，u始终等于uset，实现光源自恒定功能。
当光源模块进入光源自恒定状态以后，即u始终等于uset以后，光度计进入工作状态。
进行标准曲线标定工作，如果光度计内已经存储有合适的标准曲线，可以不进行标准曲线标定，而直接进行待测样品的测定。
按照gb/t12149-2007中相关要求，配置两份二氧化硅标准比色液，这两份标准液的二氧化硅的浓度分别为c1和c2。
进入光度计的曲线标定菜单。
按照仪器提示的要求，输入第一个标准样品的浓度c1值。然后，将装有第一个标准样品的比色皿放入光度计的比色室内，关闭好比色室的窗口以后，选定确认按键，光度计自动测定出光电检测器2的电信号的大小，待光电检测器2的电信号稳定后，控制器自动记录此时的电信号的大小，该电信号数值为x1。
按照仪器提示的要求，输入第二个标准样品的浓度c2值。然后，将装有第二个标准样品的比色皿放入光度计的比色室内，关闭好比色室的窗口以后，选定确认按键，光度计自动测定出光电检测器2的电信号的大小，待光电检测器2的电信号稳定后，控制器自动记录此时的电信号的大小，该电信号数值为x2。
控制器根据（c1，x1）和（c2，x2）这两组数据，自动拟合出标准曲线的函数公式(公式4)：c=m*lg(x)+n中m和n的数值。m=(c1-c1)/[lg(x1)-lg(x2)],n=c1-lg(x1)*(c1-c1)/[lg(x1)-lg(x2)]。标准曲线标定工作结束，光度计退出标准曲线标定菜单。
光度计进入测量菜单。
将装有待测样品比色液的比色皿放入比色室内，然后点击“确认按键”。控制器根据待测样品比色液所对应的电检测器2的电信号x，利用标准曲线的函数公式(公式4)：c=m*lg(x)+n，自动计算出待测样品的浓度，并输出测量结果。
具体实施方式2：按照gb/t6437-2002对饲料中总磷的测定
光源模块中光源选用氢灯。并选用波长为400nm的滤光镜。
控制器检测到光电检测器24的电信号大小为u。该信号的出厂设定值为uset。
光源自恒定光度计开机后，控制器设定电流（或电压）自动调节系统的初始电压为氢灯额定工作电压的0.9倍左右。控制器检测到光电检测器24的电信号大小为u。在控制器的每个程序循环周期内，都检测一次u值，并将u与uset进行大小比较，如果u>uset，控制器自动降低电流（或电压）自动调节系统的输出电流（或电压）；如果u<uset，控制器自动增加电流（或电压）自动调节系统的输出电流（或电压）。使光度计工作期间，u始终等于uset，实现光源自恒定功能。
当光源模块进入光源自恒定状态以后，即u始终等于uset以后，光度计进入工作状态。
进行标准曲线标定工作，如果光度计内已经存储有合适的标准曲线，可以不进行标准曲线标定，而直接进行待测样品的测定。
按照gb/t6437-2002中相关要求，配置两份磷标准比色液，这两份标准液的磷的浓度分别为c1和c2。
进入光度计的曲线标定菜单。
按照仪器提示的要求，输入第一个标准样品的浓度c1值。然后，将装有第一个标准样品的比色皿放入光度计的比色室内，关闭好比色室的窗口以后，选定确认按键，光度计自动测定出光电检测器2的电信号的大小，待光电检测器2的电信号稳定后，控制器自动记录此时的电信号的大小，该电信号数值为x1。
按照仪器提示的要求，输入第二个标准样品的浓度c2值。然后，将装有第二个标准样品的比色皿放入光度计的比色室内，关闭好比色室的窗口以后，选定确认按键，光度计自动测定出光电检测器2的电信号的大小，待光电检测器2的电信号稳定后，控制器自动记录此时的电信号的大小，该电信号数值为x2。
控制器根据（c1，x1）和（c2，x2）这两组数据，自动拟合出标准曲线的函数公式(公式4)：c=m*lg(x)+n中m和n的数值。m=(c1-c1)/[lg(x1)-lg(x2)],n=c1-lg(x1)*(c1-c1)/[lg(x1)-lg(x2)]。标准曲线标定工作结束，光度计退出标准曲线标定菜单。
光度计进入测量菜单。
将装有待测样品比色液的比色皿放入比色室内，然后点击“确认按键”。控制器根据待测样品比色液所对应的电检测器2的电信号x，利用标准曲线的函数公式(公式4)：c=m*lg(x)+n，自动计算出待测样品的浓度，并输出测量结果。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。以上所述是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。