双光程调制透射和荧光激发光源测量复杂溶液成分的方法技术

本发明专利技术公开了一种双光程调制透射和荧光激发光源测量复杂溶液成分的方法，包括：调制装置对透射光源和荧光激发光源进行调制，使其分别对包装袋内的复杂溶液进行透射和激发；位移平台控制光源移动，由光谱接收装置采集透射光谱和荧光光谱；将透射光谱和荧光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和频域内荧光光谱，将构造的两个频域内透射光谱的各个波长下光强比值求对数得到吸收光谱，将吸收光谱与两个频域内荧光光谱一起归一化处理，对比已有化学分析的结果建立数学模型；同样方法采集未知袋装复杂溶液的吸收光谱和频域内荧光光谱，归一化后带入数学模型，得到复杂溶液所测目标成分的含量。

Method for measuring complex solution composition with dual optical path modulation transmission and fluorescence excitation light source

The invention discloses a method for double modulation, transmission and fluorescence excitation light source measuring complex solution composition includes modulation device excitation light source of transmitted light and fluorescence modulation, which were complex solution on the packaging bag for transmission and excitation; displacement platform control light receiving device by mobile spectrum acquisition transmission spectrum and the fluorescence spectrum; time series transform each wavelength of transmission spectrum and fluorescence spectrum to the frequency domain, the transmission spectra and frequency domain to frequency domain structure of fundamental component of each wavelength within the fluorescence spectra, each wavelength two frequency domain structure in the transmission spectra of the light intensity ratio of logarithm by absorption spectra, the absorption spectra and the two the frequency domain fluorescence spectra with normalized, comparative analysis of existing chemical results establish mathematical model; the same acquisition method in unknown complex bag The absorption spectra and the fluorescence spectra in the frequency domain were normalized to the mathematical model to obtain the content of the target components measured in the complex solution.

【技术实现步骤摘要】
双光程调制透射和荧光激发光源测量复杂溶液成分的方法
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调制透射和荧光激发光源测量复杂溶液成分的方法。
技术介绍
现有技术中，较为成熟的方式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包装袋内复杂溶液所测目标成分的含量检测。在透射光谱检测中，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。然而透射光谱检测由于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、灯丝老化或环境温度变化等。在光谱分析中，鲜有文献介绍光源对测量精度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双光程调制透射和荧光激发光源测量复杂溶液成分的方法，其特征在于，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且同轴，调制装置调制光源使其发出方波光信号，光源包括透射光源和荧光激发光源，透射光源对包装袋内的复杂溶液进行透射，荧光激发光源激发复杂溶液产生荧光，光谱接收装置采集透射光谱和荧光光谱；位移平台在保证透射光源和荧光激发光源出光光口和光谱接收装置入射狭缝同轴前提下，控制透射光源和荧光激发光源移动，由光谱接收装置采集透射光谱和荧光光谱；将两个位置处的透射光谱和荧光光谱分别变换到频域构造频域内透射光谱和频域内荧光光谱，两个频域内透射光谱的各个波长下光强比值求对数得到...

【技术特征摘要】
1.一种双光程调制透射和荧光激发光源测量复杂溶液成分的方法，其特征在于，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且同轴，调制装置调制光源使其发出方波光信号，光源包括透射光源和荧光激发光源，透射光源对包装袋内的复杂溶液进行透射，荧光激发光源激发复杂溶液产生荧光，光谱接收装置采集透射光谱和荧光光谱；位移平台在保证透射光源和荧光激发光源出光光口和光谱接收装置入射狭缝同轴前提下，控制透射光源和荧光激发光源移动，由光谱接收装置采集透射光谱和荧光光谱；将两个位置处的透射光谱和荧光光谱分别变换到频域构造频域内透射光谱和频域内荧光光谱，两个频域内透射光谱的各个波长下光强比值求对数得到吸收光谱，将吸收光谱和两个频域内荧光光谱归一化处理，与已有化学分析的结果对比，建立数学模型；采集未知袋装复杂溶液两位置处的透射光谱和荧光光谱，将其分别变换到频域构造频域内透射光谱和频域内荧光光谱，两个频域内透射光谱的比值求对数得到吸收光谱、将吸收光谱和两个频域内荧光光谱归一化后带入数学模型，得到复杂溶液所测目标成分的含量；所述方法消除光谱背景噪声、透射光源变化和袋状容器带来的影响；增加受激发物质的信息量；抑制光谱的非线性影响；提高复杂溶液所测成分含量分析的精度。2.根据权利要求1所述的一种双光程调制透射和荧光激发光源测量复杂溶液成分的方法，其特征在于，所述构造频域内透射光谱和频域内荧光光谱的步骤具体为：调制装置将光源调制成方波光信号，由光谱接收装置采集透射光谱和荧光光谱，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，将荧光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荧光光谱。3.根据权利要求1所述的一种双光程调制透射和荧光激发光源测量复杂溶液成分的方法，其特征在于，控制透射光源和荧光激发光源移动，由光谱接收装置采集透射光谱和荧光光谱的步骤具体为：在位置a处由透射光源和荧光激发光源对包装袋内的复杂溶液分别进行透射和激发，由光谱接收装置采集透射光谱和荧光光谱；位移平台控制光源移动至位置b，由光谱接收装置采集透射光谱和荧光光谱；或，透射光源和荧光激发光源对包装袋内的复杂溶液分别进行透射和激发，由光谱接收装置在位置a处采集透射光谱和荧光光谱；位移平台控制光谱接收装置移动至位置b，采集位置b处的透射光谱和荧光光谱；或，在位置a处由透射光源和荧光激发光源对包装袋内的复杂溶液分别进行透射和激发，在位置a’处由光谱接收装置采集透射光谱和荧光光谱；位移平台控制透射光源和荧光激发光源移动至位置b，光谱接收装置移动至位置b’处...

【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