一种比色皿的制作方法

本发明属于光学测量领域，具体涉及一种比色皿。

背景技术：

分光光度分析基于郎伯-比尔定律进行定量分析，是一种常见的仪器分析法。由于仪器设备成本低，操作相对简单，分光光度分析在环境、卫生、水利等领域的检测活动中则运用较多。

郎伯-比尔定律的物理意义是当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时,其吸光度a与吸光物质的浓度c及吸收层厚度b(光程)成正比。在实际测量活动中，比色皿是重要的光度测量部件，它的光程大小对方法的灵敏度和检出限有着重要的影响，而常见的比色皿光程多固定为1至3厘米范围，吸光系数小或浓度低的样品经常难以测定。王军等[中国专利文献，公开号：cn206920317u]提出了一种用于光学测量的比色皿，通过光线在容器中的多次反射，与常用比色皿直接透射的方式相比，在容器体积不变的前提下，光程明显增大。改变入射角，即可改变光程数值，实现了可变量程。然而，该发明也存在着以下缺点：一是未能考虑空气和溶液液面间的折射效用，且液面高度的不确定性叠加折射效应使得出射光线位置和角度随时会发生变化；二是对仪器光学器件位置的改变提出了更高要求，方法的仪器普适性大大降低。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种比色皿，其能够有效的增加光程，且具有很好的实用性。

本发明提供了如下的技术方案：

一种比色皿，该比色皿的两相对的透光壁上分别设有彼此配合通过光反射增加光在比色皿内光程的第一反射膜和第二反射膜。

优选的，所述比色皿呈方形筒状结构。

作为本发明的第一种优选的技术方案，所述比色皿包括至少一对平行设置的透光板，所述第一反射膜、第二反射膜分别固定在两透光板上，且第一反射膜、第二反射膜相互错开布置使得光从一侧透光板射入，另一侧透光板射出。

在第一种优选的技术方案中，进一步优选的，所述第一反射膜、第二反射膜的形状和尺寸均相同，即第一反射膜、第二反射膜的一端均呈平直状，而另一端均呈带有曲面或斜面的弯弧或折线状，且第一反射膜、第二反射膜的弯弧或折线状端部分别朝向光的入射方向和出射方向。

作为本发明的第二种优选的技术方案，所述比色皿包括至少一对平行设置的透光板，所述第一反射膜、第二反射膜分别固定在两透光板上；所述第一反射膜顶部与透光板顶部之间的距离为a，所述第一反射膜底部与透光板底部之间的距离为b，所述第二反射膜顶部与透光板顶部之间的距离为a，所述第二反射膜底部与透光板底部之间的距离为b，其中a＞a，b＞b。

在第二种优选的技术方案中，进一步优选的，所述第一反射膜呈平直状；第二反射膜的两端均为带有曲面或斜面的弯弧或折线状，中间为平直状，所述第二反射膜的两弯弧或折线状端部分别朝向光的入射方向和出射方向。

作为本发明的第三种优选的技术方案，所述比色皿为流动式比色皿池，所述第一反射膜、第二反射膜沿着垂直于液体流动的方向分别固定在流动式比色皿池池壁两侧，第一反射膜、第二反射膜在垂直于液体流动的方向上相互错开布置，使得光从流动式比色皿池的一侧池壁射入，另一侧池壁射出。

在第三种优选的技术方案中，进一步优选的，所述第一反射膜、第二反射膜的形状和尺寸均相同，即第一反射膜、第二反射膜的一端均呈平直状，而另一端均呈带有曲面或斜面的弯弧或折线状，且第一反射膜、第二反射膜的弯弧或折线状端部分别朝向光的入射方向和出射方向。

作为本发明的第四种优选的技术方案，所述比色皿为流动式比色皿池，所述第一反射膜、第二反射膜沿着垂直于液体流动的方向分别固定在流动式比色皿池的池壁两侧，且所述第一反射膜在第二反射膜上的投影落于第二反射膜自身的投影内部，使得光从流动式比色皿池的同侧池壁射入，同侧池壁射出。

在第四种优选的技术方案中，进一步优选的，所述第一反射膜呈平直状；第二反射膜的两端均为带有曲面或斜面的弯弧或折线状，中间为平直状，所述第二反射膜的两弯弧或折线状端部分别朝向光的入射方向和出射方向。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过在比色皿侧壁上设置第一反射膜、第二反射膜，光射入比色皿时，经过多次反射有效增加测量光程，在不改变比色皿外观及尺寸的情况下，大大降低现有方法的检出限，提高了灵敏度。

2、本发明通过在第二反射膜两侧或者分别在第一、第二反射膜设有弧形或折线结构，使得射入光线、射出光线的方向均垂直于比色皿侧壁，现有分光光度计通过轻微光路调整即可匹配该比色皿。

3、待测溶液在流动式比色皿池中流动时，将会产生浓度的变化，本发明通过在比色皿池池壁上相对设置第一反射膜、第二反射膜，第一反射膜、第二反射膜在流动式比色皿池的垂直于液体流动的方向上呈相互错开布置，通过第一反射膜、第二反射膜相互配合，光线经过多次反射，光是在垂直于液体流动的方向上的同一个截面上射入流动式比色皿池，并在相同的截面上从流动式比色皿池中射出，使得检测的灵敏度大大提高。

附图说明

图1是具有透光面，非透光面的传统比色皿结构示意图；

图2是实施例1或实施例3对应的比色皿结构示意图，图中，箭头代表光线传播方向；

图3是实施例2或实施例4对应的比色皿结构示意图，图中，箭头代表光线传播方向；

图4是图3中a处放大图；

图5是实施例5对应的比色皿结构示意图，图中，粗箭头代表待测溶液流动方向，细箭头代表光线传播方向；

图6是实施例5对应的比色皿池垂直于流动方向光学监测窗口横截面结构示意图，图中，箭头代表光线传播方向；

图7是实施例6对应的比色皿池垂直于流动方向光学监测窗口横截面结构示意图，图中，箭头代表光线传播方向。

附图中标记的含义如下：

1-透光板2-非透光板3-第一反射膜4-第二反射膜5-弯弧端

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做具体说明。

实施例1

如图1、2所示，一种比色皿呈方形筒状结构，包括一对平行设置的透光板1以及一对平行设置的非透光板2，第一反射膜3、第二反射膜4分别固定在两相对的透光板1上，且第一反射膜3、第二反射膜4呈相互错开布置，使得光从一侧透光板1射入，另一侧透光板1射出。

如图2所示，本实施例中的所述第二反射膜4顶部、第一反射膜3底部均呈弯弧或折线状5，弯弧或折线状5的设置使得光能够沿着垂直于透光板1方向射入，垂直于透光板1方向射出。

实施例2

如图1、3所示，一种比色皿呈方形筒状结构，包括一对平行设置的透光板1以及一对平行设置的非透光板2，所述第一反射膜3、第二反射膜4分别固定在两相对设置的透光板1上，所述第一反射膜3顶部与透光板1顶部的垂直距离为a，所述第一反射膜3底部与透光板1底部垂直距离为b，所述第二反射膜4顶部与透光板1顶部的垂直距离为a，所述第二反射膜4底部与透光板1底部的垂直距离为b，其中a＞a，b＞b。

如图3所示，所述第二反射膜4两侧均呈弯弧或折线状5，弯弧或折线状5使得光能够沿着垂直于透光板1方向射入，垂直于透光板1方向射出。

实施例3

如图2所示，一种比色皿呈方形筒状结构，包括两对平行设置的透光板1，所述第一反射膜3、第二反射膜4分别固定在一对相互平行的透光板1上，且第一反射膜3、第二反射膜4呈相互错开布置使得光从一侧透光板1射入，另一侧透光板1射出。

本实施例中，所述第二反射膜3顶部、第一反射膜4底部均呈弯弧或折线状5，使得光能够沿着垂直于透光板1方向射入，垂直于透光板1方向射出。

实施例4

如图3、4所示，一种比色皿呈方形筒状结构，包括两对平行设置的透光板1，所述第一反射膜3、第二反射膜4分别固定在一对相互平行的透光板1上，所述第一反射膜3顶部与透光板1顶部的垂直距离为a，所述第一反射膜3底部与透光板1底部垂直距离为b，所述第二反射膜4顶部与透光板1顶部的垂直距离为a，所述第二反射膜4底部与透光板1底部的垂直距离为b，其中a＞a，b＞b。

本实施例中，所述第二反射膜4两侧均呈弯弧或折线状5，使得光能够沿着垂直于透光板1方向射入，垂直于透光板1方向射出。

实施例5

如图5、6所示，一种比色皿为具有出口、入口的流动式比色皿池。在本实施例中，此流动式比色皿池的横截面呈矩形状。

所述第一反射膜3、第二反射膜4分别固定在流动式比色皿池的池壁两侧，第一反射膜3、第二反射膜4在流动式比色皿池宽度方向上呈相互错开布置，使得光从流动式比色皿池池壁一侧射入，另一侧射出。

本实施例中，所述第二反射膜4一侧以及第一反射膜3远离第二反射膜4的一侧均呈弯弧或折线状5，此弯弧或折线状5的设置使得光能够沿着垂直流动式比色皿池池壁方向射入，垂直于流动式比色皿池池壁方向射出。

当然，流动式比色皿池的截面既可以为方形，也可以为圆形或其他形状，由本领域技术人员根据实际需要进行设置。

待测溶液在流动式比色皿池中流动时，沿着液体的流动方向将会产生浓度的变化，本发明通过在比色皿池池壁上设置第一反射膜3、第二反射膜4，第一反射膜3、第二反射膜4在流动式比色皿池宽度方向上呈相互错开布置，通过第一反射膜3、第二反射膜4相互配合，光线进过多次反射，光是在流动式比色皿池宽度方向上的同一个截面上射入流动式比色皿池，又在相同的截面上从流动式比色皿池中射出，使得检测的灵敏度大大提高。

实施例6

如图7所示，一种比色皿为具有出口、入口的流动式比色皿池，在本实施例中，此流动式比色皿池的横截面呈矩形状。

所述第一反射膜3、第二反射膜4分别固定在流动式比色皿池池壁两侧，在流动式比色皿池宽度方向上，第一反射膜3的尺寸小于第二反射膜4的尺寸使得光从流动式比色皿池池壁同侧射入，同侧射出。

在本实施例中，所述第二反射膜4两侧均呈弯弧或折线状5使得光能够沿着垂直流动式比色皿池池壁方向射入，垂直于流动式比色皿池池壁方向射出。

当然，流动式比色皿池的截面既可以为方形，也可以为圆形或其他形状，由本领域技术人员根据实际需要进行设置。

待测溶液在流动式比色皿池中流动时，将会产生浓度的变化，本发明通过在比色皿池池壁上设置第一反射膜3、第二反射膜4，第一反射膜3、第二反射膜4在流动式比色皿池宽度方向上相对布置，通过第一反射膜3、第二反射膜4相互配合，光线进过多次反射，光是在流动式比色皿池宽度方向上的同一个截面上射入流动式比色皿池，又在相同的截面上从流动式比色皿池中射出，使得检测的灵敏度大大提高。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。