一种分光光度检测装置的制作方法

本实用新型涉及光学领域，尤其涉及一种分光光度装置。

背景技术：

随着科学技术的不断发展，光学的应用领域也在不断的拓展。例如，在化学领域中，常用分光光度法对待测溶液进行定性或者定量的分析。分光光度法是通过测定待测试溶液在特定波长处或者一定波长范围内光的吸光度或者发光强度，从而根据吸光度和发光强度对待测试溶液进行定性或者定量分析的方法。随着分光光度法在化学领域中的应用范围越来越广，人们对分光光度法的检测准确率的要求也越来越高。

现有技术中，分光光度检测装置在对待检测的溶液进行检测时，需要对待检测溶液进行高温消解，而较高的温度会导致检测装置中的诸如感光元件等器件的性能受到影响，从而导致检测到的光参数不准确。并且，不同的检测环境也会导致检测装置检测到的光参数产生变化。所以，当前的分光光度法检测精度低，适用性差。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种分光光度检测装置，可提升分光光度检测装置的检测精度和适用性。

本实用新型提供了一种分光光度检测装置，包括：光源、第一段光纤、高温消解容器、第二段光纤、第一光接收器和处理器。其中，所述光源通过所述第一段光纤与所述高温消解容器相连接。当所述高温消解容器装有待检测溶液时，所述光源发射第一检测光束，所述第一检测光束经所述第一段光纤传导并照射所述高温消解容器。所述第一光接收器通过所述第二段光纤与所述高温消解容器相连接。所述第一光接收器接收基于所述第二段光纤传导的第二检测光束并生成第一光电信号。其中，所述第二检测光束为所述第一检测光束透过所述待检测溶液得到的光束。当所述高温消解容器装有纯水时，所述光源发射第三检测光束，所述第三检测光束经所述第一段光纤传导并照射所述高温消解容器。所述第一光接收器接收基于所述第二段光纤传导的第四检测光束并生成第二光电信号。其中，所述第四检测光束为所述第一检测光束透过所述待检测溶液得到的光束。所述第一光接收器与所述处理器相连接，所述处理器根据所述第一光电信号和所述第二光电信号确定出所述待检测溶液的吸光度。

在本实用新型实施例中，通过上述第一光接收器接收基于上述第二段光纤传导的第二检测光束和第四检测光束。与此同时，通过第三段光纤接收到第一校正光束和二校正光束以确定出吸光度误差校正值。最后根据上述吸光度误差校正值和上述第二检测光束和上述第四检测光束确定上述待检测溶液的吸光度。通过第一段光纤和第二段光纤使得光源和第一光接收器无需直接接触高温消解容器，避免了高温对光源及第一光接收器工作性能的影响。同时，还通过吸光度误差校正值去除了不同检测环境造成的测量误差。因此，采用本实施例，可提升分光光度检测方法的检测精度和适用性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本实用新型实施例提供的分光光度检测装置的一结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的分光光度检测装置的另一结构示意图。

图3是本实用新型实施例提供的分光光度检测方法第一实施例流程示意图；

图4是本实用新型实施例提供的分光光度检测方法第二实施例流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参见图1，图1是本实用新型实施例提供的分光光度检测装置的一结构示意图。由图1可知，该分光光度检测装置10可包括光源100、第一段光纤101、高温消解容器102、第二段光纤103、第一光接收器104及处理器105。其中，上述光源100通过第一段光纤101与高温消解容器102的一侧相连接。高温消解容器102的另一侧通过第二段光纤103与第一光接收器104的输入端相连接。第一光接收器104的输出端与处理器105相连接。上述光源100用于为分光光度检测系统提供检测光束。这里，上述光源100可为发光二极管。上述高温消解容器102用于对其装载的待检测溶液进行高温消解，以使得待检测溶液中悬浮的颗粒物溶解于待检测溶液中。上述高温消解容器102具备透光性，上述高温消解容器102具体可为高温消解皿。上述第一段光纤101和第二段光纤103 均用于检测光束的传导。上述第一光接收器104用于接收检测光束并转换成对应的光电信号，上述第一光接收器104具体可为硅光电池。上述处理器105用于对上述第一光接收器104得到的光电信号进行处理，以得到待检测溶液的相应参数。

在一些可行的实施方式中，请一并参见图2，图2是本实用新型实施例提供的分光光度检测装置的另一结构示意图。由图2可知，上述分光光度检测装置 10还包括第一放大器106、第三段光纤107、第二光接收器108和第二放大器 109。上述第二光接收器108一端通过第三段光纤107与上述光源100相连接，另一端通过第二放大器109与处理器105相连接。上述第三段光纤107用于将光源100发射出的校正光束传导至上述第二光接收器108。上述第二光接收器 108用于接收上述光源100发射出的校正光束并转换成相应的光电信号。上述第一放大器106用于对上述第一光接收器104输出的光电信号进行放大，并将放大后的光电信号输入至上述处理器105。上述第二放大器109用于对上述第二光接收器108输出的光电信号进行放大，并输入到上述处理器105。

本发明实施例提供的分光光度检测装置10中，通过第一段光纤101和第二段光纤103使得光源100和第一光接收器104无需直接接触高温消解容器102，避免了高温对光源100及第一光接收器104工作性能的影响。同时，还通过第三段光纤107和第二光接收器108引入了吸光度误差校正值，以去除不同检测环境造成的测量误差。因此，采用本实用新型提供的分光光度检测装置，可提升分光光度检测装置的检测精度和适用性。

在一些可行的实施方式中，本实用新型实施例基于上述图1和图2所示的分光光度检测装置10提供了一种分光光度检测方法。上述分光光度检测装置10 包括的光源100、第一段光纤101、高温消解容器102、第二段光纤103、第一光接收器104及处理器105、第一放大器106、第三段光纤107、第二光接收器 108和第二放大器109可用于执行下文实施例一和实施例二所提供的分光光度检测方法所描述的相关操作。

实施例一

请参见图3，图3是本实用新型实施例提供的一种分光光度检测方法的第一实施例流程示意图。该分光光度检测方法适用于图1所示的分光光度检测装置 10。上述分光光度检测方法包括步骤：

S101，当高温消解容器102装有待检测溶液时，基于第一段光纤101传导的第一检测光束照射该高温消解容器102。

在一些可行的实施方式中，用户使用上述分光光度检测装置10对待检测溶液进行检测时，需要对分光光度检测装置10中的高温消解容器102进行清理，保证上述高温消解容器102内部干净无异物，以防止对待检测溶液造成不必要的污染。在保证高温消解容器102处于可用状态下，用户可将待检测溶液倒入上述高温消解容器102中。然后，用户可启动该分光光度检测装置10，以使得高温消解容器102加热，对其内部装载的待检测溶液进行高温消解。

当分光光度检测装置10通过高温消解容器对待检测溶液进行高温消解后，可控制光源100发射第一检测光束。其中，上述光源100可为单色光光源。如发出绿色光或者红色光的发光二极管。然后，上述分光光度检测装置10可通过上述第一段光纤101传导的第一检测光束照射上述高温消解容器102。

S102，通过第一光接收器104接收基于第二段光纤103传导的第二检测光束，并生成第一光电信号。

在一些可行的实施方式中，当上述第一检测光束照射到上述高温消解容器 102的一侧后，由于高温消解容器102的透光性，第一检测光束可透过高温消解容器102的一侧照射到待检测溶液。然后，分光光度检测装置10中的第二段光纤103可从高温消解容器102上透过待检测溶液的第一检测光束射出的部位接收到第二检测光束。其中，上述第二检测光束为第一检测光束通过待检测溶液得到的光束。然后，分光光度检测装置10中的第一光接收器104可接收基于第二段光纤103传导的第二检测光束，并将第二检测光束转换成与之相对应的第一光电信号。这里，上述第一光接收器104可利用光电效应将其接收到的光信号转换成相对应的电信号。例如，假设上述第一光接收器104为一硅光电池，当上述硅光电池接收到通过第二段光纤103传导的第二检测光束时，则可产生与上述第二检测光束的光强相对应的电流信号或电压信号。

S103，当上述高温消解容器102装有纯水时，基于上述第一段光纤101传导的第三检测光束照射上述高温消解容器102。

在一些可行的实施方式中，当上述分光光度检测装置10的第一光接收器104 接收到基于上述第二段光纤103传导的第二检测光束后，可在用户将高温消解容器102中的待检测溶液替换成纯水后，启动光源100发射第三检测光束。分光光度检测装置10可通过基于上述第一段光纤101传导的第三检测光束照射上述装有纯水的高温消解容器102。其中，上述分光光度检测装置10中的高温消解容器102装载纯水之前，可保持上述高温消解容器102内部干净无异物，以防止对后续待检测溶液的吸光度检测造成影响。

S104，通过上述第一光接收器104接收基于第二段光纤103传导的第四检测光束，并生成第二光电信号。

在一些可行的实施方式中，上述分光光度检测装置10通过基于上述第一段光纤101传导的第三检测光束照射上述高温消解容器102后，可通过与上述高温消解容器102相连接的第二段光纤103将第四检测光束传导至上述第一光接收器104。其中，上述第四检测光束为上述第三检测光束透过纯水得到的光束。然后，分光光度检测装置10中的第一光接收器104可接收基于第二段光纤103 传导的第二检测光束，并将上述第四检测光束转换成与之相对应的第二光电信号。

S105，根据上述第一光电信号和上述第二光电信号确定出上述待检测溶液的吸光度。

在一些可行的实施方式中，上述分光光度检测装置10在通过上述第一光接收器104获取到上述第二检测光束对应的第一光电信号和上述第四检测光束对应的第二光电信号后，可将上述第一光电信号和第二光电信号输入到上述处理器105。然后，上述分光光度检测装置10可通过上述处理器105对上述第一光电信号和第二光电信号进行处理，以确定上述待检测溶液的吸光度。具体实现中，上述分光光度检测装置10通过处理器105对上述第一光电信号和第二光电信号进行转换，以确定出上述第二检测光束对应的第一光强和上述第四检测光束对应的第二光强。然后，分光光度检测设备可根据公式L’＝lg(A1/A2)计算出待检测溶液的吸光度。其中，A1为上述第二光强，A2为上述第一光强。

在本实用新型实施例中，当高温消解容器102装有待检测溶液时，基于第一段光纤101传导的第一检测光束照射高温消解容器102。通过第一光接收器 104接收基于第二段光纤103传导的第二检测光束。当上述高温消解容器102装有纯水时，基于上述第一段光纤101传导的第三检测光束照射上述高温消解容器102。通过上述第一光接收器104接收基于上述第二段光纤103传导的第四检测光束。根据上述第二检测光束和上述第四检测光束确定上述待检测溶液的吸光度。通过第一段光纤101和第二段光纤103使得光源100和第一光接收器104 无需直接接触高温消解容器102，避免了高温对光源100及第一光接收器104工作性能的影响，可提升分光光度检测方法的检测精度和适用性。

实施例二

请参见图4，图4是本实用新型实施例提供的一种分光光度检测方法第二实施例流程示意图。本实施例提供的一种分光光度检测方法适用于图2所示的分光光度检测装置10。该分光光度检测方法包括步骤：

S201，当高温消解容器102装有待检测溶液时，基于第一段光纤101传导的第一检测光束照射该高温消解容器102,基于第三段光纤107传导的第一校正光束照射第二光接收器108。

在一些可行的实施方式中，用户使用上述分光光度检测装置10对待检测溶液进行检测时，需要事先对分光光度检测装置10中的高温消解容器102进行清理，以保证上述高温消解容器102内部干净无异物，以防止对待检测溶液造成不必要的污染。在保证高温消解容器102处于可用状态下，用户可将待检测溶液倒入上述高温消解容器102中。然后，用户可启动该分光光度检测装置10，以使得高温消解容器102加热，对其内部装载的待检测溶液进行高温消解。

当分光光度检测装置10通过高温消极容器对待检测溶液进行高温消解后，可控制光源100发射第一检测光束。其中，上述光源100可为单色光光源。如发出绿色光或者红色光的发光二极管。可选的，上述光源100可包括普通光源和单色器。其中，上述普通光源用于产生固定波长范围内的连续光谱。例如，钨灯、碘钨灯等，此处不作限定。上述单色器用于将普通光源发射出的连续光谱分解为单色光。例如，棱镜、玻璃350等，此处不作限定。然后，上述分光光度检测装置10可通过上述第一段光纤101传导的第一检测光束照射上述高温消解容器102的一侧。与此同时，上述分光光度检测装置10可通过上述第三段光纤107传导的第一校正光束照射上述第二光接收器108。需要说明的是，在本实用新型实施例中，上述第一检测光束在高温消解容器102照射的部位应能保证第一检测光束能完整的透射过待检测溶液，以使得上述第一光接收器104可通过上述第二段光纤103从高温消解容器102的另一侧完整的接收到第二检测光束。

可选的，上述第三段光纤107可为独立于上述第一段光纤101之外的光纤。在上述第一段光纤101和第二段光纤103与上述光源100之间均可存在一个聚焦部件，用于将光源100发射出的散射光聚焦成光束，以方便上述第一段光纤 101和上述第三段光纤107可以充分的接收上述光源100发射出的光信号。此时，上述第一检测光束和上述第一校正光束可为两个不同的光束。可选的，上述第一段光纤101和上述第三段光纤107可为一段光纤(下文以总光纤代替描述) 一分为二得到的两段光纤，此处不作限定。同理，在上述总光纤与上述光源100 之间可存在一个聚光部件，用于将光源100发射出的光聚焦成光束，以方便上述第一段光纤101和上述第三段光纤107可以充分的接收上述光源100发射出的光信号。此时，上述第一检测光束和上述第一校正光束可为同一光束分立出的两个光束。

S202，通过第一光接收器104接收基于第二段光纤103传导的第二检测光束并生成第一光电信号，通过第二光接收器108接收第一校正光束并成第三光电信号。

在一些可行的实施方式中，当上述第一检测光束照射到上述高温消解容器 102的一侧后，由于高温消解容器102的透光性，第一检测光束可透过高温消解容器102的一侧照射到待检测溶液。然后，分光光度检测装置10中的第二段光纤103可从高温消解容器102上透过待检测溶液的第一检测光束射出的部位接收到第二检测光束。其中，上述第二检测光束为第一检测光束通过待检测溶液得到的光束。然后，分光光度检测装置10中的第一光接收器104可接收基于第二段光纤103传导的第二检测光束，并将第二检测光束转换成与之相对应的第一光电信号。上述第一光接收器104可利用光电效应将其接收到的光信号转换成相对应的电信号。与此同时，上述分光光度检测装置10可通过上述第二光接收器108接收基于上述第三光纤传导的第一校正光束，并将上述第一校正光束转换成与之相对应的第三光电信号。其中，所述第三光电信号用于确定吸光度误差校正值，所述吸光度误差校正值用于对所述第四检测光束对应的光强进行修正。可选的，上述第一光电接收器和上述第二光接收器108都可为硅光电池，此处不作限定。

S203，当上述高温消解容器102装有纯水时，基于上述第一段光纤101传导的第二检测光束照射上述高温消解容器102，基于第三段光纤107传导的第二校正光束照射第二光接收器108。

在一些可行的实施方式中，当第一光接收器104接收到基于上述第二段光纤103传导的第二检测光束后，上述分光光度检测装置10的可在用户将高温消解容器102中的待检测溶液替换成纯水后，通过上述光源100发射第三检测光束。上述分光光度检测装置10可通过基于上述第一段光纤101传导的第三检测光束照射上述装有纯水的高温消解容器102的一侧。其中，上述分光光度检测装置10中的高温消解容器102装载纯水之前，可保持上述高温消解容器102内部干净无异物，以防止对后续吸光度检测造成影响。与此同时，上述分光光度检测装置10可通过基于上述第三段光纤107传导的第二校正光束照射上述第二光接收器108。其中，所述第二校正光束用于确定吸光度误差校正值。

S204，通过上述第一接收器接收基于第二段光纤103传导的第四检测光束并生成第二光电信号，通过第二光接收器108接收第二校正光束并生成第四光电信号。

在一些可行的实施方式中，上述分光光度检测装置10通过基于上述第二段光纤103传导的第四检测光束照射上述高温消解容器102后，可通过与上述高温消解容器102相连接的第二段光纤103将第四检测光束传导至上述第一光接收器104。然后，分光光度检测装置10中的第一光接收器104可接收基于第二段光纤103传导的第四检测光束，并将上述第四检测光束转换成与之相对应的第二光电信号。其中，上述第四检测光束为上述第三检测光束透过纯水得到的光束。与此同时，分光光度检测装置10还可通过上述第二光接收器108接收基于上述第三段光纤107传导的第二校正光束，并将上述第二校正光束转化成与之相对应的第四光电信号。

S205，根据上述第三光电信号和第四光电信号对上述第二光电信号进行修正，并通过修正后的第二光电信号和第一光电信号确定出待检测溶液的吸光度。

在一些可行的实施方式中，在上述分光光度检测装置10通过上述第一光接收器104获取到上述第一光电信号、第二光电信号，并且通过上述第二光接收器108获取到上述第三光电信号和第四光电信号后，分光光度检测装置10可通过上述处理器105对上述第三光电信号和第四光电信号进行处理，以获取到吸光度误差校正值。然后，分光光度检测装置10可通过上述吸光度误差校正值对上述第二光电信号进行误差校正，并通过校正后的第二光电信号和上述第一光电信号确定出上述待检测溶液的吸光度。

具体实现中，在上述分光光度检测装置10通过上述第一光接收器104获取到上述第一光电信号、第二光电信号，并且通过上述第二光接收器108获取到上述第三光电信号和第四光电信号后，分光光度检测装置10可计算出上述第三光电信号和第四光电信号的差值。然后，分光光度检测装置10可将上述差值确定为吸光度误差校正值。这里，需要解释的是，由于第一光接收器104接收到第一检测光束和第二检测光束之间存在一个时间差，在这段时间差内，分光光度检测装置10所处的环境可能会发生变化，不同的检测环境会导致分光光度检测装置10的检测准确度发生变化，因此引入了测量误差。在本实施例中，上述第一校正光束为第二光接收器108在第一光接收器104接收第二检测光束时接收到的，上述第二校正光束为第二光接收器108在第一光接收器104接收第四检测光束时接收到的。因此，通过上述第一校正光束对应的光强和第二校正光束对应的光强确定出的吸光度误差校正值可准确反映出检测环境变化给分光光度检测装置10造成的测量误差。

然后，分光光度检测装置10可通过上述吸光度误差校正值对上述第二光电信号进行修正。具体的，分光光度检测装置10可将上述第二光电信号和上述吸光度误差校正值之和确定为修正后的第二光电信号。然后，分光光度检测装置 10可根据预设的变换规则对上述第一光电信号和修正后的第二光电信号进行处理，以得到上述第二检测光束对应的第一光强和上述第四检测光束对应的修正后的第二光强。分光光度检测装置10可根据上述修正后的第二光强和上述第二检测光束对应的第一光强计算出待检测溶液的吸光度。可选的，分光光度检测装置10可根据公式L’＝l g(L1/L2)计算出待检测溶液的吸光度。其中，L1指代是上述修正后的第二光强，L2指代的是上述第一光强。

可选的，分光光度检测装置10在获取到上述待检测溶液的吸光度后，可根据上述待检测溶液的吸光度确定出上述待检测溶液的浓度。例如，分光光度检测装置10可根据公式L’＝kca计算出待检测溶液的浓度。上述L’为待检测溶液的吸光度，上述k为待检测溶液的浓度，c为吸收系数，a为检测光束在待检测溶液中传输的距离。

可选的，上述第一光接收器104与上述处理器105之间可存在第一放大器106。上述第一放大器106用于对第一光接收器104转化的到的第一光电信号或第二光电信号进行放大，以避免处理器105无法识别上述第一光电信号或第二光电信号的情况出现。同理，上述第二光接收器108与上述处理器105之间也可存在第二放大器109，以对上述第三光电信号和第四光电信号进行放大。

在本实用新型实施例中，通过上述第一光接收器104接收基于上述第二段光纤103传导的第二检测光束和第四检测光束。与此同时，通过第三段光纤107 接收到第一校正光束和二校正光束以确定出吸光度误差校正值。最后根据上述吸光度误差校正值和上述第二检测光束和上述第四检测光束确定上述待检测溶液的吸光度。通过第一段光纤101和第二段光纤103使得光源100和第一光接收器104无需直接接触高温消解容器102，避免了高温对光源100及第一光接收器104工作性能的影响。同时，还通过吸光度误差校正值去除了不同检测环境造成的测量误差。因此，采用本实施例，可提升分光光度检测方法的检测精度和适用性。