本实用新型涉及重金属离子痕量检测技术领域，特别涉及一种双波长量子点荧光探针的荧光采集装置及浓度检测系统。
背景技术：
近年来含铜工业废水的大量排放导致水体、土壤中重金属铜离子残留急剧增加，过量的铜离子一方面会引起农作物内的铜离子含量累积，继而生长受阻以致产量下降；另一方面过量铜离子的摄入会对人的肝脏、神经等机体造成不可逆反的损伤。在铜离子污染监控与治理中，对水质、土壤以及作物中铜离子残留浓度进行快速、痕量及准确检测是至关重要的第一环节。常规铜离子检测方法如原子吸收光谱、电化学、电感耦合等需要大型昂贵仪器、较长的分析过程、复杂前处理步骤以及专业操作人士介入，不能满足上述检测的需求。近年来量子点荧光检测在重金属离子快速痕量检测机理研究中取得了较好进展，检测速度与精度能够满足检测需求，但未形成基于该原理的检测装置，无法开展实际环境中的应用检测。
技术实现要素：
本实用新型的首要目的在于提供一种能够提高重金属离子检测精度的双波长量子点荧光探针的荧光采集装置。
为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案为：一种双波长量子点荧光探针的荧光采集装置，包括发光单元、第一比色皿和第二比色皿，所述的发光单元射出两路相同的紫外光至第一、二比色皿中，第一比色皿中混合有双波长量子点荧光探针溶液和待测溶液，第二比色皿中混合有双波长量子点荧光探针溶液和空白水溶液，第一、二比色皿旁侧均设置有第一、二探测器，第一、二探测器分别用于接收激发的、波长相异的荧光并转换成电信号后输出。
与现有技术相比，本实用新型存在以下技术效果：通过设置两个比色皿，两个比色皿中分别放置待测溶液的混合液和空白水溶液的混合液，这样，通过对荧光的采集分析，就能很好的避免双波长量子点荧光探针溶液本身的不稳定性所带来的误差，提高检测结果的准确性。
本实用新型的另一个目的在于提供一种高精度的双波长量子点荧光探针的浓度检测系统。
为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案为：一种基于所述的双波长量子点荧光探针的荧光采集装置的浓度检测系统，包括荧光采集装置、信号调理模块、数据处理模块以及电源模块，荧光采集装置中的第一、二探测器输出电信号至信号调理模块，信号调理模块对信号进行放大、滤波、线性化处理后输出至数据处理模块，数据处理模块对接收到的信号进行比值处理并将比值代入内存储的标准曲线后输出铜离子浓度，标准曲线以待测溶液浓度为横坐标、以比值为纵坐标；电源模块为荧光采集装置、信号调理模块以及数据处理模块供电。
与现有技术相比，本实用新型存在以下技术效果：通过设置两个比色皿，两个比色皿中分别放置待测溶液的混合液和空白水溶液的混合液，这样，通过对荧光的采集分析，就能很好的避免双波长量子点荧光探针溶液本身的不稳定性所带来的误差，提高检测结果的准确性。
附图说明
图1是荧光采集装置实施例一的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是荧光采集装置实施例二的结构示意图；
图4是浓度检测系统的原理框图；
图5是浓度检测系统的电路原理图；
图6是标准曲线的示意图；
图7是浓度检测系统的工作流程图。
具体实施方式
下面结合图1至图7，对本实用新型做进一步详细叙述。
参阅图1、图3，一种双波长量子点荧光探针的荧光采集装置，包括发光单元11、第一比色皿12和第二比色皿13，所述的发光单元11 射出两路相同的紫外光至第一、二比色皿12、13中，第一比色皿12 中混合有双波长量子点荧光探针溶液和待测溶液，第二比色皿13中混合有双波长量子点荧光探针溶液和空白水溶液，第一、二比色皿12、 13旁侧均设置有第一、二探测器14、15，第一、二探测器14、15分别用于接收激发的、波长相异的荧光并转换成电信号后输出。通过设置两个比色皿，即第一、二比色皿12、13，两个比色皿中分别放置待测溶液的混合液和空白水溶液的混合液，这样，通过对荧光的采集分析，就能很好的避免双波长量子点荧光探针溶液本身的不稳定性所带来的误差，提高检测结果的准确性。需要说明的是：这里的“第一、二探测器14、15”是“第一探测器14、第二探测器15”的简写，以下同理。
为了避免两个比色皿之间的光线相互影响，本实用新型中优选地，包括外壳16，所述的外壳16包括两个相邻设置的盒腔，外壳16由不透光材料制成，外壳16的其中一个侧面上开设有两个通孔分别连通两个盒腔，第一、二比色皿12、13分别放置在外壳的两个盒腔中，发光单元11射出的紫外光通过两个通孔分别射向第一、二比色皿12、13。通过设置两个相邻的盒腔，方便放置第一、二比色皿12、13，一般可以直接用一个盒子中间加个隔板制成，也可以用两个小盒子组合而成。
本实用新型中优选地，所述外壳16上与通孔相对的另一侧面上固定设置有两个第三探测器17，发光单元11射出的紫外光经过通孔、第一比色皿12后照射至其中一个第三探测器17上，发光单元11射出的紫外光经过通孔、第二比色皿13后照射至另一个第三探测器17上，第三探测器17的相应峰值与发光单元11的激发光波长相等。设置好第三探测器17后，就能检测到射向第一、二比色皿12、13的光源的稳定性，将两个第三探测器17的数值比较一下就能准确的量化光源的稳定性。这样，在光源稳定性好的时候，检测到的数据可以作为最终结果；若检测时，发现光源稳定性不好，则可以重新检测，以提高检测的准确性。
为了方便设置各探测器，本实用新型中优选地，所述的第一比色皿12旁侧设置的第一、二探测器14、15之间的连线垂直与通孔、第三探测器17之间的连线，具体的结构从图2中可以很清楚的看出：第一比色皿12位于中间，第三探测器、通孔分别位于第一比色皿12的前后位置，第一、二探测器14、15位于第一比色皿的左右位置。第二比色皿13旁侧的第一、二探测器14、15按相同方式设置。这样设置，可以避免各探测器之间的干扰，保证处理数据的准确性，同时，固定安装起来也非常的方便。
发光单元11的结构有很多种，这里提供了两种优选的实施例供参考。
实施例一，如图1、图2所示，所述的发光单元11包括激光器111、半反半透镜112和全反镜113，半反半透镜112将激光器111发射的光线一半反射至第一比色皿12，另一半透过半反半透镜112后经过全反镜113反射至第二比色皿13。该光路简单、可靠，光线的相同性非常好。
实施例二，如图3所示，所述的发光单元11包括条状紫外灯114，条状紫外灯114平行于外壳16上开设有通孔的那个侧面，条状紫外灯 114射出的光线分别射向第一、二比色皿12、13。本实施例中，需要选择平行效果好的条状紫外灯114才可以，其光路很少，使用方便。
参阅图4、图5，本实用新型中还提供了一种基于所述双波长量子点荧光探针的荧光采集装置的浓度检测系统，包括荧光采集装置10、信号调理模块20、数据处理模块30以及电源模块40，荧光采集装置 10中的第一、二探测器14、15输出电信号至信号调理模块20，信号调理模块20对信号进行放大、滤波、线性化处理后输出至数据处理模块30，数据处理模块30对接收到的信号进行比值处理并将比值代入内存储的标准曲线后输出铜离子浓度，标准曲线以待测溶液浓度为横坐标、以比值为纵坐标，图6所示的就是以铜离子浓度为横坐标、以比值K为纵坐标绘制的标准曲线；电源模块40为荧光采集装置10、信号调理模块20以及数据处理模块30供电。本系统不仅仅可以用来检测铜离子浓度，还可以用来检测其他重金属离子浓度，只需要根据待测溶液来选择相适配的双波长量子点荧光探针溶液以及第一、二探测器14、15，并且在数据处理模块30存储有不同的标准曲线即可。
申请人于2017年6月2日申请的发明专利《双波长量子点荧光探针呋喃酚酮检测装置及其检测方法》中公开了一种如前双波长量子点荧光探针呋喃酚酮检测方法，包括如下步骤：(A)启动发光单元，读取第一、二光电探测器的检测初值m11、m21；向比色皿中加入混合在一起的双波长量子点荧光探针溶液和样本溶液，等待反应2分钟后再次读取第一、二光电探测器的检测值m12、m22；比值 k＝(m22/m12)/(m21/m11)；(B)将多个已知呋喃酚酮浓度的溶液作为样本溶液执行步骤A得到多个比值，以呋喃酚酮浓度为横坐标、比值为纵坐标绘制标准曲线；(C)将待测溶液作为样本溶液执行步骤A得到比值K，比值K在标准曲线上对应的横坐标就是待测溶液的呋喃酚酮浓度。本申请中的方案是在上面的步骤上改进得到的：对第一、二比色皿12、13分别按步骤A处理得到比值k1和k2，取k1/k2作为K 值来执行步骤B和C，其具体的流程如图7所示。
如果待检测是呋喃酚酮浓度，那么第一、二探测器14、15的响应峰值分别为417nm、550nm，第三探测器17响应峰值为355nm；如果待检测的是铜离子浓度，那么第一、二探测器14、15的相应峰值分别为 550nm、650nm，第三探测器17的响应峰值为265nm。如果是其他离子浓度，可以选择对应的相应峰值，这里不再一一举例说明。
优选地，所述外壳16上与通孔相对的另一侧面上固定设置有两个第三探测器17，发光单元11射出的紫外光经过通孔、第一比色皿12 后照射至其中一个第三探测器17上，发光单元11射出的紫外光经过通孔、第二比色皿13后照射至另一个第三探测器17上，第三探测器 17的相应峰值与发光单元11的激发光波长相等；第三探测器17输出的电信号经过信号调理模块20进行放大、滤波、线性化处理后输出至数据处理模块30，数据处理模块30将两个第三探测器17输出的数据进行比较来判断光源的稳定性。设置第三探测器17，可以很好地对光源的稳定性进行检测，保证系统工作在光源稳定的状态下。
进一步地，包括USB连接器50和便携终端60，数据处理模块30 输出的铜离子浓度经过USB连接器50输出至便携终端60上，便携终端60用于显示、存储、上传、查看检测的铜离子浓度。通过设置便携终端60，可以方便操作人员对数据进行处理。