本发明专利技术提出了一种应用于光电比色计的辅助实验装置。该装置采用八只不同颜色的LED作为单色光源，光源发出的光均可耦合到导光纤维中，导光纤维出口设置扩束透镜及准直透镜。电源控制器上设置八个开关控制按键，分别控制八只LED光源的开关，使导光纤维输出相应颜色的色光，作为光电比色计的入射光源。步进电机与比色皿底座相连接，可带动底座旋转，使不同的比色皿底座插空进入测量光路。本发明专利技术采用八只不同颜色的LED作为光源，可得到各种色光，对各种颜色的溶液都能提供互补色光作为入射光，可提高测量精度。采用RCLED作为单色光源，单色性能好并且稳定性高，有利于提高实验精度，LED光源寿命长，驱动简单，发热量低。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提出了一种应用于光电比色计的辅助实验装置。该装置采用八只不同颜色的LED作为单色光源，光源发出的光均可耦合到导光纤维中，导光纤维出口设置扩束透镜及准直透镜。电源控制器上设置八个开关控制按键，分别控制八只LED光源的开关，使导光纤维输出相应颜色的色光，作为光电比色计的入射光源。步进电机与比色皿底座相连接，可带动底座旋转，使不同的比色皿底座插空进入测量光路。本专利技术采用八只不同颜色的LED作为光源，可得到各种色光，对各种颜色的溶液都能提供互补色光作为入射光，可提高测量精度。采用RCLED作为单色光源，单色性能好并且稳定性高，有利于提高实验精度，LED光源寿命长，驱动简单，发热量低。【专利说明】一种应用于光电比色计的辅助实验装置
本专利技术涉及一种光电检测及物理实验装置，具体是涉及一种应用于光电比色计的辅助实验装置。
技术介绍
许多物质的溶液是有颜色的，有些物质的溶液虽然本身没有颜色，但可以通过加入显色剂生成有色溶液。这些溶液具有一个共同的特点，即当其浓度改变时，溶液颜色的深浅也随之改变,溶液愈浓,颜色就愈深,颜色强度和物质含量成比例。因此,可以通过比较溶液颜色的深浅来测定溶液中有色物质的含量。溶液中的物质在光的照射激发下，产生对光的吸收效应。因此可以根据光被有色溶液吸收的强度，测出溶液内物质含量的多少。这种基于比较颜色深浅来测定溶液中物质含量的分析方法称为比色分析，又称吸光光度法。比色分析是化学分析方法中的一种，具有简单、快速、灵敏度高等特点，广泛应用于微量组分的测定，通常测定含量在K^-lOlig/L的微量组分。特别是近年来采用了新的特效有机显色剂和络合掩蔽剂，可以不经分离而直接进行比色测定。比色分析同其他仪器分析一样，也具有相对误差较大(一般为1% -5% )的缺点，但对于微量组分测定来说，由于绝对误差很小，测定结果也是令人满意的。在现代仪器分析中，有60 %左右采用或部分采用了这种分析方法。比色分析被广泛应用于药物分析、卫生分析、生化分析、环境污染中的水质分析以及冶炼、地质勘测中的物质分析等方面。光电比色计 的使用及溶液浓度的测定是物理实验中一个常见的实验项目。由于有色溶液对光的吸收具有选择性，因此进行比色测定时，入射光必须加以选择，否则灵敏度很低，导致测量结果不准确。如果某一种色光与另一种色光以适当的比例混合后能形成白光，则这两种色光就称为“互补色”。选择入射光的一般原则是:入射光的颜色与待测溶液的颜色应为“互补色”，因为互补色光之间，能够形成相互阻挡的效果，从而可以使入射光被最大程度地吸收，提高测量精度。常用的“互补色”是:红色与青色，绿色与品红色(紫红色)，蓝色与黄色，橙色与青蓝色。目前实验中光电比色计实验装置主要存在以下不足:其一，多采用白炽灯作为光源，通过滤色片获得三种不同颜色即蓝色(波长为420nm)、绿色(波长为500nm)、红色(波长为650nm)的色光。因此只能为三种颜色即黄色、紫色、青色溶液提供较好的互补色光，而对于其他颜色的溶液只能提供接近互补色的入射光，从而影响测量准确度。其二，采用滤色片获得的单色光单色性不好，波长稳定性差。其三，采用白炽灯作为光源，发热量高，稳定度差，影响测量精度。其四，实验过程中要不断更换滤色片，一不小心就会将滤色片摔坏。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述不足，本专利技术提出一种应用于光电比色计的辅助实验装置，该装置采用八只不同颜色的RCLED (谐振腔发光二极管)作为单色光源，对于各种颜色的溶液都能提供互补色光作为入射光，从而提高测量准确度。另外，该光源单色性能好，发热量低，波长稳定性高，寿命长，驱动简单，不需预热，采用PWM方式调节亮度准确方便。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:在一个遮光箱体内设置八只不同颜色的LED单色光源，分别为红色、橙色、黄色、绿色、青色、青蓝色、蓝色及紫色，LED光源发出的光均可耦合到导光纤维中，导光纤维出口处设置扩束透镜及准直透镜，后面设置绝热玻璃。LED光源通过接口与电源控制器相连，LED光源由恒流源驱动，通过恒流源电流调节旋钮可以调节电流大小，并可在电流显示屏上显示出来，光源的亮度采用PWM(脉冲宽度调制)方式调节，因为这种方式效率更高，电流控制也更精准，而且不会产生任何色谱偏移。电源控制器上设置八个开关控制按键，分别控制八只不同颜色的LED单色光源的开关，从而使导光纤维输出相应颜色的色光。步进电机与比色皿底座相连接，可以带动底座旋转，从而使不同的比色皿底座插空进入测量光路。步进电机通过接口与步进电机驱动器相连，步进电机驱动器通过接口与比色皿底座插空位置控制器相连，通过控制器上的旋钮，可以设定某一比色皿底座插空进入测量光路，并可通过控制器上的数码管显示屏显示出来，按下启动按键，则步进电机带动比色皿底座旋转一定角度，从而使选定的比色皿底座插空进入测量光路。实验时根据待测溶液的颜色，依据入射光的“互补色”选取原则，通过电源控制器上的光源开关控制按键，使导光纤维输出相应颜色的色光，调节恒流源输出合适的电流，调节PWM调光控制调节旋钮使入射光亮度合适，经导光纤维输出，再经扩束透镜及准直透镜，变成平行光，即可作为光电比色计的光源。通过控制器上的比色皿底座插空选择旋钮，选择某一底座插空进入测量光路，按下启动按键，使选定的比色皿底座插空进入测量光路，即可进行实验。本专利技术的有益效果是，采用八只不同颜色的LED作为单色光源，可以得到各种色光，从而对各种颜色的溶液都能提供互补色光作为入射光，可提高测量精度。另外，采用RCLED作为单色光源，光源单色性能好并且稳定性高，有利于提高实验精度，LED光源寿命长，驱动简单，发热量低，采用PWM方式调节亮度准确方便。【专利附图】【附图说明】下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。附图是本专利技术的结构示意图。图中1.红色LED光源，2.橙色LED光源，3.黄色LED光源，4.绿色LED光源，5.导光纤维，6.扩束透镜，7.准直透镜，8.绝热玻璃，9.青色LED光源，10.青蓝色LED光源，11.蓝色LED光源，12.紫色LED光源，13.LED光源与电源控制器接口一，14.LED光源与电源控制器接口二，15.恒流源电流显示屏，16.恒流源电流调节旋钮，17.LED光源PWM调光控制调节旋钮，18.LED光源与电源控制器接口三，19.LED光源与电源控制器接口四，20.红色LED光源开关控制按键，21.橙色LED光源开关控制按键，22.黄色LED光源开关控制按键，23.绿色LED光源开关控制按键，24.青色LED光源开关控制按键，25.青蓝色LED光源开关控制按键，26.蓝色LED光源开关控制按键，27.紫色LED光源开关控制按键，28.比色皿底座插空一，29.比色皿底座插空二，30.比色皿底座插空三，31.比色皿底座插空四，32.比色皿底座插空五，33.比色皿底座插空六，34.比色皿底座插空七，35.比色皿底座插空八，36.遮光箱体，37.比色皿底座，38.步进电机，39.光电二极管，40.比色皿底座插空位置控制器，41.指示某一比色皿底座插空进入测量光路的数码管显示屏，42.启动按键，43.步进电机与驱动器之间的接口，44、45.比色皿底座插空位置控制器与步进本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种应用于光电比色计的辅助实验装置，具体是在一个遮光箱体内设置八只不同颜色的LED单色光源，分别为红色、橙色、黄色、绿色、青色、青蓝色、蓝色及紫色，LED光源发出的光均可耦合到导光纤维中，导光纤维出口处设置扩束透镜及准直透镜，LED光源通过接口与电源控制器相连，LED光源由恒流源驱动，光源的亮度采用PWM(脉冲宽度调制)方式调节，其特征是：电源控制器上设置八个开关控制按键，分别控制八只不同颜色的LED单色光源的开关，从而使导光纤维输出相应颜色的色光。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：田凯，王照平，蔡晓艳，王玉巧，贾洁，
申请(专利权)人：黄河科技学院，
类型：发明
国别省市：河南;41
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。