一种溶氧浓度检测探头及其制造方法技术

一种溶氧浓度检测探头及其制造方法，它涉及一种溶氧浓度检测探头及其制造方法。本发明专利技术的目的是为了解决目前利用金属卟啉磷光测氧流程复杂、无法实时检测的问题，本发明专利技术一种溶氧浓度检测探头包括：光纤、透析膜和金属卟啉；其中金属卟啉吸附在透析膜上，透析膜固定在光纤出射端面上。本发明专利技术通过透析膜将金属卟啉固定到光纤端面，可以利用光纤探头直接对待测目标进行检测，不需要常规检测方法必须采样步骤，提高了测量效率；而且，金属卟啉对溶氧具有高的响应，利用光纤探头能够实现溶氧浓度的实时监测，本发明专利技术应用于溶氧浓度检测领域。

Dissolved oxygen concentration detecting probe and manufacturing method thereof

The invention relates to an oxygen concentration detecting probe and a manufacturing method thereof, in particular to a dissolved oxygen concentration detecting probe and a manufacturing method thereof. The purpose of the invention is to solve the oxygen complex process, the use of metal porphyrin phosphorescence can not be real-time detection, detecting probe of the invention includes: a dissolved oxygen concentration, fiber dialysis membrane and metal porphyrin; wherein the metal porphyrin adsorbed on dialysis membrane and dialysis membrane is fixed on the optical fiber end face. The present invention through dialysis membrane using metalloporphyrin fixed to the fiber end, can be directly measured target detection using optical fiber probe, does not need the conventional detection methods to the sampling procedures, improve the measurement efficiency; moreover, metalloporphyrins have high response to oxygen, real-time monitoring of the use of optical fiber probe to realize the concentration of dissolved oxygen in the invention application in the field of dissolved oxygen concentration detection.

【技术实现步骤摘要】
一种溶氧浓度检测探头及其制造方法
本专利技术涉及一种溶氧浓度检测探头及其制造方法。
技术介绍
传统的溶氧检测设备是基于化学方法的Clark电极和Winkler滴定仪，但上述设备在测量时会消耗待测的氧，而且电极表面易被蛋白质、有机物等污染，并易受外界磁场影响。而基于金属卟啉磷光的溶氧检测方法因不消耗氧，且能避免表面干扰，因而近年来得到迅速发展。此外，基于金属卟啉磷光的溶氧检测方法具有很高的测量精度。通常，基于Clark电极法的溶氧装置可实现0到400μM的溶解氧浓度测量，测量精度约为4μM，对于较高溶氧浓度情况，其信噪比较低。实验室已经将基于金属卟啉磷光的溶氧检测方法的测氧精度提高到了2μM。从测量范围来看，对于小于250μM的溶氧环境，基于金属卟啉磷光的溶氧检测方法在这样的低氧浓度范围内具有更大的灵敏度和更高的精度。然而，目前基于金属卟啉磷光的溶氧检测方法主要通过将金属卟啉溶于采样溶液，而后利用光学方法通过测量其磷光特性进行溶氧浓度检测。这种方法操作复杂、溶氧检测结果难以实时显示，且金属卟啉使用剂量大、提高了单次检测成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决目前利用金属卟啉磷光测氧流程复杂、无法实时检测的问题，提供了一种溶氧浓度检测探头及其制造方法。本专利技术一种溶氧浓度检测探头包括：光纤、透析膜和金属卟啉；其中金属卟啉吸附在透析膜上，透析膜固定在光纤出射端面上。本专利技术一种溶氧浓度检测探头的制造方法按以下步骤进行：一、用透析膜过金属卟啉，得到吸附有金属卟啉的透析膜；二、将吸附有金属卟啉的透析膜通过卡具固定在光纤出射端面上。光纤接收端需要同时连接光源和探测元件，故本专利技术中光纤探头的另一端需要经过二向色镜与Y型分叉光纤的主光纤耦合，激发光由Y型光纤的一个分支端耦合进入光纤，经由二向色镜传输到光纤探头端面照射到嵌入金属卟啉的薄膜上，金属卟啉的磷光经由探头耦合进入光纤，经由二向色镜耦合进入Y型光纤的主光纤，由Y型光纤的另一个分支端进行分光探测(通常采用光谱仪，也可以使用滤光片+探测器的组合方式)。本专利技术的有益效果：本专利技术通过透析膜将金属卟啉固定到光纤端面，可以利用光纤探头直接对待测目标进行检测，不需要常规检测方法必须采样步骤，提高了测量效率；而且，金属卟啉对溶氧具有高的响应，利用光纤探头能够实现溶氧浓度的实时监测，而本专利技术固定后的金属卟啉对溶氧的响应与采样检测的响应规律一致，证明了该方法的可行性。附图说明图1本专利技术金属卟啉结构图，其中M表示金属离子；图2为实施例1溶氧浓度检测探头的结构图；其中其中1为光纤外皮、2为光纤芯、3为光纤金属护套、4为透析膜上吸附的金属卟啉、5为透析膜、6为卡具；图3为不同氧环境下实施例1的溶氧检测探头的光谱特性图；其中a为氧浓度0％，b为氧浓度0.03％，c为氧浓度12.7％，d为氧浓度22.4％，e为氧浓度100％，x为金属卟啉荧光，y为金属卟啉磷光。具体实施方式具体实施方式一：本实施方式一种溶氧浓度检测探头包括：光纤、透析膜和金属卟啉；其中金属卟啉吸附在透析膜上，透析膜固定在光纤出射端面上。本实施例中金属卟啉结构图如图1所示。光纤接收端需要同时连接光源和探测元件，故本专利技术中光纤探头的另一端需要经过二向色镜与Y型分叉光纤的主光纤耦合，激发光由Y型光纤的一个分支端耦合进入光纤，经由二向色镜传输到光纤探头端面照射到嵌入金属卟啉的薄膜上，金属卟啉的磷光经由探头耦合进入光纤，经由二向色镜耦合进入Y型光纤的主光纤，由Y型光纤的另一个分支端进行分光探测(通常采用光谱仪，也可以使用滤光片+探测器的组合方式)。本实施方式的有益效果：本实施方式通过透析膜将金属卟啉固定到光纤端面，可以利用光纤探头直接对待测目标进行检测，不需要常规检测方法必须采样步骤，提高了测量效率；而且，金属卟啉对溶氧具有高的响应，利用光纤探头能够实现溶氧浓度的实时监测，而本实施方式固定后的金属卟啉对溶氧的响应与采样检测的响应规律一致，证明了该方法的可行性。具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述的金属卟啉为钆卟啉。其它与具体实施方式一相同。具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同的是：所述的金属卟啉为铂卟啉。其它与具体实施方式一或二之一相同。具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：透析膜通过卡具固定在光纤出射端面上。其它与具体实施方式四至六之一相同。具体实施方式五：本实施方式一种溶氧浓度检测探头的制造方法按以下步骤进行：一、用透析膜过金属卟啉，得到吸附有金属卟啉的透析膜；二、将吸附有金属卟啉的透析膜通过卡具固定在光纤出射端面上。具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式五不同的是：所述的金属卟啉为钆卟啉。其它与具体实施方式五相同。具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式五或六不同的是：所述的金属卟啉为铂卟啉。其它与具体实施方式五或六相同。实施例1、本实施例一种溶氧浓度检测探头包括：光纤、透析膜和金属卟啉；其中金属卟啉吸附在透析膜上，透析膜固定在光纤出射端面上。其制造方法为：一、用透析膜过金属卟啉，得到吸附有钆卟啉的透析膜；二、将吸附有钆卟啉的透析膜通过卡具固定在光纤出射端面上。本实施例的溶氧浓度检测探头结构示意图如图2所示。将本实施例的溶氧浓度检测探头进行溶氧检测，不同氧环境下溶氧检测探头的光谱特性图如图3所示，由图3可知，本实施例固化后的金属卟啉对溶氧的响应与采样检测的响应规律一致，因此，本实施例利用金属卟啉磷光测氧流程简单、可以实时检测，检测结果准确。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种溶氧浓度检测探头，其特征在于该探头包括：光纤、透析膜和金属卟啉；其中金属卟啉吸附在透析膜上，透析膜固定在光纤出射端面上。

【技术特征摘要】
1.一种溶氧浓度检测探头，其特征在于该探头包括：光纤、透析膜和金属卟啉；其中金属卟啉吸附在透析膜上，透析膜固定在光纤出射端面上。2.根据权利要求1所述的一种溶氧浓度检测探头，其特征在于所述的金属卟啉为钆卟啉。3.根据权利要求1所述的一种溶氧浓度检测探头，其特征在于所述的金属卟啉为铂卟啉。4.根据权利要求1所述的一种溶氧浓度检测探头，其特征在于透析膜通过卡具固定在光纤出射端面上...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵华，秦峰，张治国，臧立新，田野，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23