双光程和多位置调制光源测量复杂溶液成分含量的方法技术

本发明专利技术公开了一种双光程和多位置调制光源测量复杂溶液成分含量的方法，包括：光源的出光光口与光谱接收装置的入射狭缝紧贴包装袋，调制装置对光源进行调制，光源对复杂溶液样品进行透射，光谱接收装置采集透射光谱；位移平台控制光源移动至不同的位置并改变光程测量，将每一个位置处两个光程下采集的透射光谱变换至频域构造频域内透射光谱，并且将每个位置处的两个频域内透射光谱的比值求对数得到该位置下的吸收光谱，将多个位置处的吸收光谱归一化处理，与已有化学分析的结果对比，建立数学模型；同样方法采集未知复杂溶液多个位置处的吸收光谱归一化后带入数学模型，得到所测目标成分的含量。

Method for measuring composition content of complex solution by double optical path and multi position modulation light source

The invention discloses a double optical path and multi position modulation light source measurement complex solution composition method, including: a light incident light spectrum and slit light receiving device close packing bag, modulation device for modulation of the light source, light on the complex solution sample transmission, spectrum receiver acquisition transmission spectrum; displacement platform to control the light moved to different positions and change the optical path measurement, each position transmission spectrum transform to the frequency domain structure of frequency data acquisition in the transmission spectrum of two optical path, and the ratio of the two frequency domain at each position within the transmission spectrum of the logarithm to get the position of the absorption spectrum, the normalized absorption spectra multiple locations, comparison with the existing results of chemical analysis, mathematical model is established; the same method collecting unknown complex solution at multiple locations After normalization, the absorption spectrum is taken into a mathematical model to obtain the content of the target.

【技术实现步骤摘要】
双光程和多位置调制光源测量复杂溶液成分含量的方法
本专利技术涉及光谱复杂溶液浓度分析化学计量领域，尤其涉及一种双光程和多位置调制光源测量复杂溶液成分含量的方法。
技术介绍
现有技术中，较为成熟的技术是通过化学检验来检测包装袋中复杂溶液成分的含量，具有准确性高的突出优点，但化学检验的方式无法满足快速、非接触、以及无污染的需求，光谱测量由于其非接触、无污染的特性也有可能实现袋装复杂溶液成分的含量检测。在光谱检测中，根据朗伯-比尔定律：分别测量各个波长的入射光强I0和出射光强I，通过公式(1)计算各个波长的吸光度A。∈为物质在某一波长下吸光系数，c为物质的浓度，b为光程长度。实际上，由于种种原因未能测量入射光强I0，例如：入射光强I0太强而难以测量，但如果在入射光强I0基本稳定不变的情况下，只测量出射光强I也可以得到不错的结果。然而光谱检测受到光谱背景噪声的影响、光源变化的影响以及测量容器的影响难以达到测量需要的精度。光源的影响主要表现为光谱分布和光强的变化。导致光源变化的原因有很多，如光源电压变化、灯丝老化，环境温度变化等。在光谱分析中，鲜有文献介绍光源对测量精度的影响，以及减小光源强度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双光程和多位置调制光源测量复杂溶液成分含量的方法，其特征在于，所述方法用于测量包装袋内的复杂溶液成分含量，所述方法包括以下步骤：光源的出光光口、与光谱接收装置的入射狭缝紧贴包装袋，调制装置调制光源使其发出方波光信号，光源对复杂溶液样品进行透射，光谱接收装置采集透射光谱；位移平台控制光源移动至不同位置，在每一个位置上改变光程透射复杂溶液，由光谱接收装置采集透射光谱，并将其变换到频域构造频域内透射光谱，每个位置处的两个频域内透射光谱的比值求对数即为该位置处的复杂溶液吸收光谱，将多个位置处的吸收光谱归一化处理，与已有化学分析的结果对比，建立数学模型；采集未知包装袋内复杂溶液在多个位置处的两个光程...

【技术特征摘要】
1.一种双光程和多位置调制光源测量复杂溶液成分含量的方法，其特征在于，所述方法用于测量包装袋内的复杂溶液成分含量，所述方法包括以下步骤：光源的出光光口、与光谱接收装置的入射狭缝紧贴包装袋，调制装置调制光源使其发出方波光信号，光源对复杂溶液样品进行透射，光谱接收装置采集透射光谱；位移平台控制光源移动至不同位置，在每一个位置上改变光程透射复杂溶液，由光谱接收装置采集透射光谱，并将其变换到频域构造频域内透射光谱，每个位置处的两个频域内透射光谱的比值求对数即为该位置处的复杂溶液吸收光谱，将多个位置处的吸收光谱归一化处理，与已有化学分析的结果对比，建立数学模型；采集未知包装袋内复杂溶液在多个位置处的两个光程下的透射光谱，变换至频域内构造频域内透射光谱，计算吸收光谱后将多个位置的吸收光谱归一化带入数学模型进行计算，得到复杂溶液所测目标成分的含量；所述方法构造频域内透射光谱消除光谱背景噪声影响，利用双光程测量消除光源变化和包装袋带来的影响，利用多位置测量得到的透射光谱增加复杂溶液所有成分的信息量，抑制复杂溶液散射带来的影响，提高复杂溶液成分含量分析的精度；解决包装袋内复杂溶液成分的无损检测问题。2.根据权利要求1所述的双光程和多位置调制光源测量复杂溶液成分含量的方法，其特征在于，所述构造频域内透射光谱的步骤具体为：调制装置将光源调制成方波光信号，对复杂溶液进行透射，由光谱接收装置采集透射光谱，将透射光谱的每个波长的时间序列变换到频域，以各个波长的基波分量构造频域内透射光谱。3.根据权利要求1所述的一种双光程和多位置调制光源测量复杂溶液成分含量的方法，其特征在于，位移平台控制光源移动至不同位置，在每一个位置上改变光程透射复杂溶液，由光谱接收装置采集透射光谱的步骤具体为：在位置a处，位移平台控制光源分别在两个光程下即：位置a和位置a’对复杂溶液样品进行透射，由光谱接收装置采集透射光谱；位移平台控制光源移动至位置b，分别在两个光程下即：位置b和位置b’对复杂溶液样品进行透射，由光谱接收装置采集透射光谱；位移平台控制光源一直移动至位置n，分别在两个光程下即：位置n和位置n’对复杂溶液样品进行透射，由光谱接收装置采集透射光谱；或，光源对包装袋内的复杂溶液进行透射，光谱接收装置在位置a处，位移平台控制光谱接收装置分别在两个光程下即：位置a和位置a’处采集透射光谱；位移平台控制光谱接收装置移动至位置b，分别在两个光程下即：位置b和位置b’处采集透射光谱；位移平台控制光谱接收装置一直移动至位置n，分别在两个光程下即：位置n...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗永顺，林凌，李刚，
申请(专利权)人：广东技术师范学院，
类型：发明
国别省市：广东,44