本发明专利技术公开了一种分光光度多波长检测装置及检测方法。所述分光光度多波长检测装置包括：多波长校正模型构建模块，构建包含表面散射影响的多波长校正模型；波长选择模块，在待测目标物质的一个或多个吸收峰所在的波长范围内选择波长；吸收光谱测量模块，测量相对空气的吸收光谱；计算模块，根据所述多波长校正模型通过计算获取待测目标物质的浓度测量结果。本发明专利技术提供的分光光度多波长检测装置和检测方法可有效消除吸收池表面粗糙度差异对分光光度分析的影响，可以大幅降低吸收池的表面粗糙度要求。
【技术实现步骤摘要】
一种分光光度多波长检测装置及其检测方法
本专利技术涉及光谱分析
，特别涉及一种分光光度多波长检测装置及其检测方法。
技术介绍
分光光度法用于溶液中目标物定量分析时，为保证结果不受吸收池的影响，使用同一吸收池分别盛放试样与参比溶液或使用经过配对空白透过率相同的两个吸收池盛放试样与参比溶液。对于某些阵列式多通道微型吸收池，例如离心式多通道微流控芯片，吸收池只能一次进样，试样与参比溶液只能分别盛放在两个不同的吸收池中。同时，此类阵列式芯片多个吸收池集成在芯片上，吸收池无法配对。这导致结构复杂的系统，特别是结构复杂的系统，制造难度与成本极高，且通道数越多，难度与成本越高。这严重制约了此类阵列式系统的应用与推广。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术存在的缺陷，本专利技术采用以下技术方案：一方面，本专利技术实施例提供了一种分光光度多波长检测装置。所述分光光度多波长检测装置包括：多波长校正模型构建模块，所述多波长校正模型构建模块将吸收池的表面粗糙度的影响表示为吸光度形式，根据吸光度的加和性，与多种组分的吸收相结合，构建包含表面散射影响的多波长校正模型；波长选择模块，所述波长选择模块在待测目标物质的一个或多个吸收峰所在的波长范围内选择波长；吸收光谱测量模块，所述吸收光谱测量模块分别通过测量空吸收池，充满参比溶液的参比溶液吸收池，充满标准溶液的标准溶液吸收池，充满试样的吸收池获得在所述选定波长相对空气的吸收光谱；计算模块，所述计算模块根据所述多波长校正模型，通过多元校正方法，计算获取待测目标物质的浓度测量结果。在一些实施例中，所述波长选择模块根据选择待测目标物质的一个或多个吸收峰所在的波长范围，以固定间隔取波长点，计算选定波长点选择性，大于预定值，则选用这些波长点；小于预定值，则扩大波长范围，或减小波长间隔，重新选择波长点，直至获得满足要求的波长点以获得所述选定波长。在一些实施例中，所述多波长校正模型的表达式为：其中，1、1/λ2、AE、AR、AT、AS分别为常数向量、波长平方倒数向量、空吸收池吸收光谱、参比溶液吸收池吸收光谱、目标物质标准溶液吸收池吸收光谱、待测试样吸收池吸收光谱。在一些实施例中，所述计算模块具体根据多波长校正模型，通过最小二乘回归计算模型中各向量系数，根据已知参数，计算获取试样中目标物质浓度。在一些实施例中，所述吸光度表示为：A＝a0*1+a1*1/λ2,其中，a0、a1为系数、1为常数向量、1/λ2为波长平方倒数向量。另一方面，本专利技术实施例还提供了一种分光光度多波长检测方法，所述分光光度多波长检测方法包括步骤：S1,将吸收池的表面粗糙度的影响表示为吸光度形式,根据吸光度的加和性，与多种组分的吸收相结合，构建包含表面散射影响的多波长校正模型；S2,在待测目标物质的一个或多个吸收峰所在的波长范围内选择波长；S3,分别通过测量空吸收池，充满参比溶液的参比溶液吸收池，充满标准溶液的标准溶液吸收池，充满试样的试样吸收池获得在所述选定波长范围内相对空气的吸收光谱；S4,根据所述多波长校正模型，通过多元校正模型，计算获取待测目标物质的浓度测量结果。在一些实施例中，所述步骤S2：在待测目标物质的一个或多个吸收峰所在的波长范围内选择波长，具体为：根据选择待测目标物质的一个或多个吸收峰所在的波长范围，以固定间隔取波长点，计算选定波长点选择性，大于预定值，则选用这些波长点；小于预定值，则扩大波长范围，或减小波长间隔，重新选择波长点，直至获得满足要求的波长点以获得所述选定波长。在一些实施例中，所述多波长校正模型的表达式为：其中，1、1/λ2、AE、AR、AT、AS分别为常数向量、波长平方倒数向量、空吸收池吸收光谱、参比溶液吸收池吸收光谱、目标物质标准溶液吸收池吸收光谱、待测试样吸收池吸收光谱。在一些实施例中，所述步骤S4：根据所述多波长校正模型，通过多元校正方法计算获取待测目标物质的浓度测量结果，具体为：根据多波长校正模型，通过最小二乘回归计算模型中各向量系数，根据已知参数，计算获取试样中目标物质浓度。在一些实施例中，所述吸光度表示为：A＝a0*1+a1*1/λ2,其中，a0、a1为系数、1为常数向量、1/λ2为波长平方倒数向量。本专利技术的技术效果：本专利技术公开的分光光度多波长检测装置及检测方法考虑吸收池非理想粗糙表面散射影响，将表面当成多组分中一种成分，结合多物质吸收得到多组分多波长校正模型，选择满足可靠性定量要求的波长、测量空吸收池吸收光谱、参考溶液池吸收光谱、目标物质标准溶液池吸收光谱、试样池吸收光谱，以进行目标物质浓度预测。本专利技术将吸收池表面的透过损失表示为与常量以及波长相关的吸光度，结合物质吸收得到多波长校正模型，通过多元校正方法对目标物质浓度进行计算。该方法可有效消除大小未知的吸收池表面粗糙度差异对分光光度分析的影响，可以大幅降低吸收池的表面粗糙度要求，从而降低多通道阵列吸收池的制作难度与成本，无需检验吸收池表面粗糙度的同时保证了测量可靠性。附图说明图1是根据本专利技术一个实施例的实例用比色皿图；图2是根据本专利技术一个实施例使用的比色皿的粗糙度不同的表面的示意图；图3是根据本专利技术一个实施例的测量结果与真值的关系图；图4是根据本专利技术一个实施例的分光光度多波长检测装置的原理框图；图5是根据本专利技术一个实施例的分光光度多波长检测方法的流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，而不构成对本专利技术的限制。分光光度法用于溶液中目标物定量分析时，为保证结果不受吸收池的影响，使用同一吸收池分别盛放试样与参比溶液或使用经过配对空白透过率相同的两个吸收池盛放试样与参比溶液。对于某些阵列式多通道微型吸收池，例如离心式多通道微流控芯片，吸收池只能一次进样，试样与参比溶液只能分别盛放在两个不同的吸收池中。同时，此类阵列式芯片多个吸收池集成在芯片上，吸收池无法配对。根据分析，吸收池的空白透过率主要受吸收池通光表面粗糙度和材料吸收的影响。因此，为保证此类吸收池中对应的试样池与参比池空白透过率一致，必须保证其多个表面精度良好且一致。芯片的批量生产一般通过注塑方式进行，保证多组吸收池的多个表面粗糙度良好且一致是极其困难的，并且成本极高。特别是结构复杂的系统，且通道数越多，难度与成本越高。这严重制约了此类阵列式系统的应用与推广。本专利技术的专利技术人发现：可以通过消除吸收池表面粗糙度差异对分光光度分析影响的方法，且无需预先测量对应吸收池空白透过率，来大幅降低阵列式吸收池的制造难度与成本。一方面，如图4所示，本专利技术实施例提供了一种分光光度多波长检测装置100。所述分光光度多波长检测装置100包括：多波长校正模型构建模块110，所述多波长校正模型构建模块110将吸收池的表面粗糙度的影响表示为吸光度形式,根据吸光度的加和性，与多种组分的吸收相结合，构建包含表面散射影响的多波长校正模型；波长选择模块120，在待测目标物质的一个或多个吸收峰所在的波长范围内选择波长；吸收光谱测量模块130，所述吸收光谱测量模块130分别通过测量空吸收池，充满参比溶液的参比溶液吸收池，充满标准溶液的标准溶液吸收池，充满试样的试样吸收池获得在所述选定波长相对空气的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种分光光度多波长检测装置，其特征在于，包括：多波长校正模型构建模块，所述多波长校正模型构建模块将吸收池的表面粗糙度的影响表示为吸光度形式,根据吸光度的加和性，与多种组分的吸收相结合，构建包含表面散射影响的多波长校正模型；波长选择模块，所述波长选择模块在待测目标物质的一个或多个吸收峰所在的波长范围内选择波长；吸收光谱测量模块，所述吸收光谱测量模块分别通过测量空吸收池，充满参比溶液的参比溶液吸收池，充满标准溶液的标准溶液吸收池，充满试样的试样吸收池获得在所述选定波长相对空气的吸收光谱；计算模块，所述计算模块根据所述多波长校正模型，通过多元校正方法，计算获取待测目标物质的浓度测量结果。
【技术特征摘要】
1.一种分光光度多波长检测装置，其特征在于，包括：多波长校正模型构建模块，所述多波长校正模型构建模块将吸收池的表面粗糙度的影响表示为吸光度形式,根据吸光度的加和性，与多种组分的吸收相结合，构建包含表面散射影响的多波长校正模型；波长选择模块，所述波长选择模块在待测目标物质的一个或多个吸收峰所在的波长范围内选择波长；吸收光谱测量模块，所述吸收光谱测量模块分别通过测量空吸收池，充满参比溶液的参比溶液吸收池，充满标准溶液的标准溶液吸收池，充满试样的试样吸收池获得在所述选定波长相对空气的吸收光谱；计算模块，所述计算模块根据所述多波长校正模型，通过多元校正方法，计算获取待测目标物质的浓度测量结果。2.根据权利要求1所述分光光度多波长检测装置，其特征在于，所述波长选择模块选择待测目标物质的一个或多个吸收峰所在的波长范围，以固定间隔选取波长点，计算选定波长点选择性，大于预定值，则选用这些波长点；小于预定值，则扩大波长范围，或减小波长间隔，重新选择波长点，直至获得满足要求的波长点以获得所述选定波长范围。3.根据权利要求1所述分光光度多波长检测装置，其特征在于，所述多波长校正模型的表达式为：其中，1、1/λ2、AE、AR、AT、AS分别为常数向量、波长平方倒数向量、空吸收池吸收光谱、参比溶液吸收池吸收光谱、目标物质标准溶液吸收池吸收光谱、待测试样吸收池吸收光谱。4.根据权利要求3所述分光光度多波长检测装置，其特征在于，所述计算模块具体根据多波长校正模型，通过最小二乘回归计算模型中各向量系数；在标准溶液吸收池与试样吸收池光程相同时，计算获取试样中目标物质浓度。5.根据权利要求1所述分光光度多波长检测装置，其特征在于，所述吸光度表示为：A＝a0*1+a1*1/λ2,其中，a0、a1为系数、1为常数向量、1/λ2为波...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴一辉，徐阳，迟明波，孙传盛，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22
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