多功能便携式荧光快速定量分析仪的制作方法

本实用新型涉及石油荧光分析技术领域，是一种多功能便携式荧光快速定量分析仪。

背景技术：

原油具有荧光性，即经稀释后原油溶液在某一固定波长照射激发下，将会发射出比激发波更大波长的光，即所谓荧光，且该荧光具有以下特征：A.原油的发射波波长与原油油质的轻重呈正相关关系，即油质越重则发射波（荧光）波长越长。B.原油在一定浓度范围内（即被测样品在避开荧光淬灭和饱和区外），其含油浓度与荧光强度呈正相关线性关系，即随荧光浓度增大而强度值增强。

现有用于现场荧光录井的石油荧光分析仪，主流产品有二维石油定量荧光分析仪，二维石油定量荧光分析仪是用固定激发波长254nm进行激发来检测该波长激发后原油发射出的波谱，根据其荧光强度的大小来判断地层中含油性强弱的仪器，其工作步骤为：首先，用某区块的原油样品标定仪器，建立该区块回归标准曲线，再测试该区块的未知浓度样品，用定标曲线计算出测试样品的浓度值。

二维石油定量荧光分析仪进行荧光分析的缺点有：

1、由于原油是一种组份非常复杂的混合物，它可以是轻、中、重三种或二种油质混合组份，且伴有各自不同浓度梯度状况。对于组份简单的区块，通过标准曲线回归，便即知其样品浓度。对于组份分布复杂的区块，其原油样品呈多峰值光谱时，如某些中质油特别是重质油，其组份相对复杂，呈现多峰的情况概率大，按现有的二维石油荧光定量分析仪分析，由于含油浓度是主观事先定义了油性波长位置，随后按该位置进行浓度测试，因此不能同时对“轻”“中”“重”三个油区的含油浓度进行检测，从而造成油质性质判别误差大；

2、二维定量荧光分析仪利用254nm单一激发波长激发来定油性及由此主观波长定位来定量分析，这从测试原理上、隐含了不完整性，由此带来了遇到复杂组份原油样品的分析误差。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种多功能便携式荧光快速定量分析仪，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有石油荧光定量装置不能同时对“轻”“中”“重”三个油区的含油浓度进行检测，造成油质判别误差大的问题。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种多功能便携式荧光快速定量分析仪，包括紫外光激发单元、聚光单元、分光单元、光电转换单元、核心处理单元和样品池，分光单元包括轻质油分光模块、中质油分光模块和重质油分光模块，所述紫外光激发单元发出紫外光，紫外光经聚光单元聚光后照射至样品池，样品池中的样品经紫外光照射后发射出荧光，轻质油分光模块、中质油分光模块和重质油分光模块分别获取对应波段内的荧光，并发送至光电转换单元，光电转换单元对接收到的荧光进行光电转换处理并发送至核心处理单元，核心处理单元对接收到的数据进行回归定量分析。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：

上述紫外光激发单元可包括市电输入端口、开关电源模块、恒流源模块和能发出紫外光的发光模块，市电输入端口、开关电源模块、恒流源模块和发光模块依次电连接。

上述光电转换单元可包括光电转换模块、放大模块和A/D转换模块，轻质油分光模块、中质油分光模块和重质油分光模块分别与光电转换模块连接，光电转换模块、放大模块和A/D转换模块依序电连接，A/D转换模块与核心处理单元连接。

上述还可包括通信单元和显示单元，通信单元包括无线通信模块和USB接口，显示单元、无线通信模块和USB接口均与核心处理单元连接。

上述还可包括绝缘壳体，紫外光激发单元、聚光单元、分光单元、光电转换单元、核心处理单元、样品池和无线通信模块均安装在绝缘壳体内部，显示单元与USB接口均安装在绝缘壳体上。

上述核心处理单元可为上位机。

本实用新型通过紫外光激发单元发射出紫外光，紫外光经聚光单元聚光后照射至样品池中的样品上，样品经激发后发出荧光，轻质油分光模块、中质油分光模块和重质油分光模块分别获取不同波段的荧光，荧光经光电转换后发送至核心处理单元，核心处理单元获取其对应的荧光强度，得到三个油区的荧光强度变化，并根据预先设置的“轻”、“中”、“重”三个油区的标准浓度曲线进行浓度变化的敏感度分析，得到在该油区被测样品随浓度稀释而荧光变化的线性敏感度，从而得到更适应复杂组份的原油定量荧光录井数据。因此本实用新型能同时对“轻”“中”“重”三个油区的含油浓度进行检测，避免了主观以单波长荧光峰值定位进行分析评价造成的误差，解决了现有石油荧光定量装置存在的不能同时对“轻”“中”“重”三个油区的含油浓度进行检测，造成油质判别误差大的问题。

附图说明

附图1为本实用新型最佳实施例的电路结构框图。

具体实施方式

本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：

如附图1所示，该多功能便携式荧光快速定量分析仪，包括紫外光激发单元、聚光单元、分光单元、光电转换单元、核心处理单元和样品池，分光单元包括轻质油分光模块、中质油分光模块和重质油分光模块，所述紫外光激发单元发出紫外光，紫外光经聚光单元聚光后照射至样品池，样品池中的样品经紫外光照射后发射出荧光，轻质油分光模块、中质油分光模块和重质油分光模块分别获取对应波段内的荧光，并发送至光电转换单元，光电转换单元对接收到的荧光进行光电转换处理并发送至核心处理单元，核心处理单元对接收到的数据进行回归定量分析。

上述紫外光激发单元用于发射紫外光，使其照射被检样品，激发被检样品产生波长范围在290nm至500nm之间的发射荧光，该紫外光激发单元发射的紫外光还需满足满足以下条件：a、功率小于10mw，波长小于275nm；b、具有连续性及稳定性；聚光单元用于聚光，使照射到样品的紫外光无发散，使样品激发位置保持稳定，可为由透紫外光的石英玻璃制作成的聚光镜；样品池用于放置样品，可为专用石英样品池，其溶液输入端为圆口径，测量透光面为10*10mm的容积为小于2ml。

上述分光单元包括轻质油分光模块、中质油分光模块和重质油分光模块，轻质油分光模块、中质油分光模块和重质油分光模块均可由步进电机与分光器组件组成，步进电机同步驱动分光器组件，分光器组件具有自动校零及实时测量灵敏度选择功能，满足样品荧光光度计测试要求；轻质油分光模块用于获取波长为290nm至340nm的荧光，中质油分光模块用于获取波长为340nm至380nm的荧光，重质油分光模块用于获取波长为290nm至340nm的荧光，从而能同时采集获取“轻”“中”“重”三个油区的荧光，并将其发送至光电转换单元。

上述光电转换单元用于将轻质油分光模块、中质油分光模块和重质油分光模块获取的光信号转换为电信号，便于核心处理单元进行处理；核心处理单元可为单片机或上位机，用于获取光电转换单元发送电信号后，对其进行处理，获取其对应的荧光强度，与预先建立的“轻”、“中”、“重”三个油区的标准浓度曲线进行对比，针对被测样品在三油区作原油浓度直读，追踪到浓度敏感油区点，通过分析原油样品在某油区有梯度变化敏感性即分析得到在该油区的被测样品随浓度稀释而荧光变化线性敏感度，从而进行荧光的定性定量分析得到荧光录井效果。

本实用新型通过紫外光激发单元发射出紫外光，紫外光经聚光单元聚光后照射至样品池中的样品上，样品经激发后发出荧光，轻质油分光模块、中质油分光模块和重质油分光模块分别获取不同波段的荧光，荧光经光电转换后发送至核心处理单元，核心处理单元获取其对应的荧光强度，得到三个油区的荧光强度变化，并根据预先设置的“轻”、“中”、“重”三个油区的标准浓度曲线进行浓度变化的敏感度分析，得到在该油区被测样品随浓度稀释而荧光变化的线性敏感度，从而得到更适应复杂组份的原油定量荧光录井数据。因此本实用新型能同时对“轻”“中”“重”三个油区的含油浓度进行检测，避免了主观以单波长荧光峰值定位进行分析评价造成的误差，解决了现有石油荧光定量装置存在的不能同时对“轻”“中”“重”三个油区的含油浓度进行检测，造成油质判别误差大的问题。

可根据实际需要，对上述多功能便携式荧光快速定量分析仪作进一步优化或/和改进：

如附图1所示，所述紫外光激发单元包括市电输入端口、开关电源模块、恒流源模块和能发出紫外光的发光模块，市电输入端口、开关电源模块、恒流源模块和发光模块依次电连接。

这里市电经开关电源模块及恒流源模块后能维持稳定的输出电压，从而保证发光模块发出紫外光的稳定性。发光模块可为能发出紫外光的半导体激光器或LED芯片。

如附图1所示，所述光电转换单元包括光电转换模块、放大模块和A/D转换模块，轻质油分光模块、中质油分光模块和重质油分光模块分别与光电转换模块连接，光电转换模块、放大模块和A/D转换模块依序电连接，A/D转换模块与核心处理单元连接。

这里光电转换模块、放大模块、A/D转换模块均为现有公知技术，用于将光信号进行光电转换、放大及模数转换。

如附图1所示，还包括通信单元和显示单元，通信单元包括无线通信模块和USB接口，显示单元、无线通信模块和USB接口均与核心处理单元连接。

这里无线通信模块和USB接口主要用于传输数据，方便工作人员获取检测结果及导入数据。显示单元可为触摸屏，用于人机交互，便于工作人员通过显示屏进行参数设定，数据录入及数据查看。

如附图1所示，还包括绝缘壳体，紫外光激发单元、聚光单元、分光单元、光电转换单元、核心处理单元、样品池和无线通信模块均安装在绝缘壳体内部，显示单元与USB接口均安装在绝缘壳体上。

如附图1所示，所述核心处理单元为上位机。

以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。