流动注射分析仪的光学系统及检测系统的制作方法

本实用新型涉及光学检测领域，尤其涉及一种流动注射分析仪的光学系统及检测系统。

背景技术：

流动注射分析广泛应用于水质检测、土壤样品分析、农业、环境监测、食品和饮料等领域。

相关技术中的流动注射分析仪包括光源、准直组件、流通池及分析组件，所述光源用于发出原始光束，所述准直组件将所述原始光束会聚成准直光束投射往所述流通池，所述流通池内流通有待测样品溶液，所述准直光束照射所述待测样品溶液后形成测量光束并被所述分析组件接收，通过从所述待测样品溶液中获取的光学特性与化合物之间的关联性从而检测出待测元素的含量，所述分析组件将接收到的测量光束转换为相应的电信号，从而实现对待测样品中的待测元素含量的测定。

由于是通过光学特性对待测溶液中的化合物之间的联系从而得出待测元素含量的结果，所以光源强度的稳定性将影响最后检测值的精度。因此相关技术中在所述流动注射分析仪中采用了半透半反镜来将部分的所述原始光束反射成为参比光用以实时检测和校准光源发出的所述原始光束的强度，避免所述原始光束出现漂移对检测结果造成影响。

然而相关技术中采用的所述半透半反镜结构较为复杂，不易调试，同时还会在一定程度上增加所述原始光束的光路尺寸。所述半透半反镜还会对所述原始光束会产生衰减，并且经过所述半透半反镜透射和折射出来的两束光束的衰减不一致，从而最终影响检测结果的精度。

因此有必要提供一种新的流动注射分析仪的光学系统来解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种稳定性良好的流动注射分析仪的光学系统。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种流动注射分析仪的光学系统。其包括光源、准直组件及分别位于所述光源相对两侧的分析组件和校准组件，其中：所述光源，发射出原始光束，两侧的所述原始光束分别投射至所述分析组件和所述校准组件；所述准直组件，将所述光源投射至所述分析组件一侧的所述原始光束会聚成准直光束；所述分析组件，接收待测样品溶液吸收所述准直光束后得到的测量光束并获得测量结果；所述校准组件，接收所述光源另一侧的所述原始光束并获得参比结果，所述参比结果用于校正所述测量结果。

优选的，所述准直组件包括滤光片及与所述滤光片间隔设置的第一透镜，所述滤光片夹设于所述光源和所述第一透镜之间，所述第一透镜将经所述滤光片过滤的光束会聚成准直光束。

优选的，所述分析组件包括第二透镜及与所述第二透镜间隔设置的第一光电转换器，经待测样品溶液吸收所述准直光束后得到的所述测量光束经所述第二透镜会聚后投射至所述第一光电转换器的感光面。

优选的，所述校准组件包括光栏及与所述光栏间隔设置的第二光电转换器，所述光栏夹设于所述光源和所述第二光电转换器之间，所述光源发射至所述校准组件一侧的所述原始光束经所述光栏降低强度后投射至所述第二光电转换器的感光面。

优选的，所述光源为多色光源。

优选的，所述光源为卤钨灯。

优选的，所述光源为单色光源。

同时本实用新型还提供了一种流动注射分析仪的检测系统，包括机架、收容于所述机架内的光学系统及流通池，所述光学系统为上述任一项所述流动注射分析仪的光学系统，所述流通池夹设于所述准直组件与所述分析组件之间，所述待测样品溶液收容于所述流通池内。

与相关技术相比，本实用新型提供的流动注射分析仪的光学系统通过在所述光源的两侧分别设置分析组件和校准组件来实时对所述原始光束进行检测校准，此种设置方式不会影响到进入所述分析组件一侧的所述原始光束，并且还能良好的检测校准所述原始光束漂移对检测结果的影响，同时此种设置方式结构简单，容易调试，从而提升了所述流动注射分析仪的光学系统的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型流动注射分析仪的检测系统的立体结构示意图；

图2为沿图1的A-A方向所示的剖视图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。

请结合参阅图1和图2，本实用新型提供了一种流动注射分析仪的检测系统100，其包括机架10、收容于所述机架10内的光学系统20及流通池30。所述流通池30内收容有待测样品溶液。

所述光学系统20包括光源21、准直组件22、分析组件23及校准组件24。所述校准组件24、所述光源21、所述准直组件22、所述流通池30及所述分析组件23依次间隔设置并且位于同一光轴上。即所述分析组件23和所述校准组件24分别位于所述光源21的相对两侧，所述流通池30夹设于所述准直组件22与所述分析组件23之间。

所述光源21发射出原始光束分别投射往所述分析组件23方向及所述校准组件24方向。

需要说明的是，所述光束一词是指光能量的指向性投射，而不限定于直接连接于两光学组件之间的光路径。如光束可从光源到达至探测器，在光源与探测器之间可经过或不经过分光器，光束的方向或光学性质可能在经过一些光学组件时被改变。

所述光源21可为单色光源或多色光源。即所述光源21发射出的所述原始光束可为单色光或多色光。

具体的，本实施例中所述光源21为多色光源。

更具体的，本实施例中所述光源21为卤钨灯。当然，在其他实施例中，所述光源21可为任意多色光源，本实用新型对此并不作限定。

所述准直组件22将所述光源21投射往所述分析组件23方向的所述原始光束会聚成准直光束。

具体的，所述准直组件22包括滤光片221及与所述滤光片221间隔设置的第一透镜222。

所述滤光片221位于靠近所述光源21一侧，即所述滤光片221夹设于所述光源21与所述第一透镜222之间。所述滤光片221将所述原始光束中一些波长的光束吸收并将待测元素特征波长的光束投射至所述第一透镜222方向。

具体的，所述滤光片221为窄带滤光片。

可以理解的是，由于本实施例中所述光源21为卤钨灯，所以所述原始光束为多色光，从而通过设置所述滤光片221将所述原始光束过滤为与待测元素特征波长对应的光束投射至所述第一透镜222方向。当然，在其他实施例中所述光源21为单色光源时，可不必设置所述滤光片221对所述原始光束进行整合。也就是说当所述光源21为单色光源时，所述准直组件22可仅仅设置所述第一透镜222而不必设置所述滤光片221。

所述第一透镜222将所述滤光片221透射过来的光束会聚成准直光束并透射往所述流通池30方向。

需要说明的是，所述准直一词是指缩窄光束的发散度或会聚光束，并非限定于使光束成为平行光。

所述流通池30中流通有待测样品溶液，所述准直光束透过所述流通池30的通光孔投射进入所述待测样品溶液，所述待测样品溶液吸收所述准直光束后得到测量光束并投射往所述分析组件23方向。

需要说明的是，所述测量光束是待测样品溶液中某些化合物与所述准直光束之间互相作用后保留的光束。

具体的，本实施例中所述待测样品溶液与所述准直光束之间的互相作用为吸收。即所述准直光束照射所述待测样品溶液，所述待测样品溶液吸收部分所述准直光束后得到所述测量光束投射至所述分析组件23方向。

在适宜的所述光源21强度与待测样品溶液浓度范围内，所述准直光束与待测样品溶液中的待测元素之间产生的测量光束与待测样品溶液中待测元素浓度呈正比。

所述分析组件23接收所述测量光束后转换为相应的电信号进行定量检测。

当所述光源21强度不变，所述分析组件23得到的电信号就是待测样品溶液的一元线性函数，通过检测已知浓度的标准品，建立待测样品溶液浓度-电信号曲线，即可检测和计算未知浓度待测样品溶液中的待测元素的浓度。

具体的，所述分析组件23包括第二透镜231及与所述第二透镜231间隔设置的第一光电转换器232。

所述第二透镜231位于靠近所述流通池30一侧，所述第二透镜231将经过流通池30后投射出来的所述测量光束会聚并投射往所述第一光电转换器232的感光面。

所述第一光电转换器232的感光面接收所述第二透镜231会聚的所述测量光束并转换成相应的电信号，从而实现对所述待测样品溶液中待测元素的检测。

所述校准组件24用于实时检测校准所述光源21发出的原始光束，防止所述原始光束发生漂移从而最终影响对所述待测样品溶液中的待测元素的检测。

所述校准组件24与所述分析组件23分别位于所述光源21的两侧。通过此种设置可以避免所述校准组件24干扰所述光源21投射至所述分析组件23方向的所述原始光束，并且结构简单，易于调试，而且实现了双光束检测，有效的扣除了光束漂移对检测结果的影响，同时避免了采用半透半反镜对所述原始光束的衰减及光轴偏移。

具体的，所述校准组件24包括光栏241及与所述光栏241间隔设置的第二光电转换器242。

所述光栏241位于靠近所述光源21一侧，即所述光栏241夹设于所述光源21与所述第二光电转换器242之间。所述光栏241的设置可以遮挡部分所述光源21投射往所述第二光电转换器242的原始光束，避免所述原始光束的强度太大而引起所述第二光电转换器242饱和。

本申请流动注射分析仪的检测系统100的工作原理：

所述光源21发出所述原始光束分别投射往所述分析组件23一侧和所述校准组件24一侧；所述校准组件24实时检测所述光源21发出的所述原始光束避免所述原始光束发生漂移影响检测结果；投射往所述分析组件23一侧的所述原始光束先通过所述滤光片221过滤掉部分波长的光束，然后通过所述第一透镜222会聚成准直光束，所述准直光束通过所述流通池30的通光孔进入所述流通池30并与所述待测样品溶液相互作用形成测量光束投射往所述分析组件23，所述分析组件23中的所述第二透镜231将所述测量光束会聚并投射至所述第一光电转换器232，所述第一光电转换器232接收会聚后的所述测量光束并生成相应的电信号，以此完成对待测样品溶液中的待测元素的检测。

与相关技术相比，本实用新型提供的流动注射分析仪的光学系统通过在所述光源的两侧分别设置分析组件和校准组件来实时对所述原始光束进行检测校准，此种设置方式不会影响到进入所述分析组件的所述原始光束，并且还能良好的检测校准所述原始光束漂移对检测结果的影响，同时此种设置方式结构简单，容易调试，从而提升了所述流动注射分析仪的光学系统的稳定性。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。