一种长光程液体流通池及除泡检测方法技术

本发明专利技术涉及一种长光程液体流通池及除泡检测方法，属于检测设备技术领域，解决了现有技术中待测试液体需提前过滤悬浮颗粒、液芯波导内壁易附着气泡等问题。本发明专利技术的长光程液体流通池包括液芯波导管(7)、真空容器(8)、真空气泵(9)、第一接头(3)和第二接头(4)；所述液芯波导管(7)设置在真空容器(8)中，所述真空气泵(9)用于使真空容器(8)内形成真空环境；所述第一接头(3)和第二接头(4)均为三通结构。本发明专利技术可自除液芯波导管内的吸附态气泡，提高检测效率及准确性。

A long optical path liquid flow cell and defoaming detection method

【技术实现步骤摘要】
一种长光程液体流通池及除泡检测方法
本专利技术属于检测设备
，特别涉及一种长光程液体流通池及除泡检测方法。
技术介绍
长光程液体流通池的概念是上世纪七十年代提出的一种光谱研究方法，主要原理是光信号在充满液体的毛细管中不断发生全反射而从毛细管另一端发出，利用的是毛细管材料的折射率小于流通液体的折射率而发生全反射。早期由于没有折射率小于水的材料应用，无法大规模应用，直到1989年DuPont公司专利技术TeflonAF材料，才使得长光程液体流通池的应用得到了大范围的推广。由TeflonAF材料制成的波导管，当其内部充满水溶液时，从管路一段入射的光将在水溶液和管壁的界面上不断发生全反射效应而使得光信号保持在波导管内部，直到在波导管的另一端出射，这一特性使得其成为一种有效的光谱检测手段，广泛应用于拉曼光谱、荧光光谱、吸收光谱等的检测中。具体实施上，可利用蠕动泵等方式以一定流速将待测液体泵入直径及长度不等的波导管中，波导管一段接入入射光源，另一端接各种光谱检测器，实现长光程的光谱研究，能够显著提高光谱信号的强度及检测限。但现有的长光程液体流通池在使用过程中也遇到了各种各样的问题。一型液芯波导，即完全由TeflonAF2400制作的管路，由于TeflonAF材料本身具有的气体渗透性、疏水性等特点使得其易在内壁附着微小气泡，而极大地影响光谱信号的稳定性；二型液芯波导，即在石英毛细管外表面涂覆一层TeflonAF2400材料实现的液芯波导，由于石英毛细管内径较小的原因，易于被溶液中的微小颗粒物堵塞而使得光信号减弱，严重可至堵塞。
技术实现思路
鉴于以上分析，本专利技术旨在提供一种长光程液体流通池及除泡检测方法，用以解决现有技术中需提前过滤悬浮颗粒、液芯波导内壁易附着气泡等问题。本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：一种长光程液体流通池，包括液芯波导管、真空容器、真空气泵、第一接头和第二接头；液芯波导管设置在真空容器中，真空气泵用于使真空容器内形成真空环境；第一接头和第二接头均为三通结构；第一接头第一端和第二接头第一端均与真空容器连接，液芯波导管的两端分别与第一接头第一端和第二接头第一端通过转换接头连接。进一步的，还包括进液管和入射光纤；进液管与第一接头第二端连接；入射光纤与第一接头第三端连接。进一步的，还包括出液管和出射光纤；出液管与第二接头第二端连接；出射光纤与第二接头第三端连接。进一步的，进液管与入射光纤垂直设置；入射光纤与液芯波导管同轴设置；出液管与出射光纤垂直设置；出射光纤与液芯波导管同轴设置。进一步的，第一接头和第二接头的材质为聚醚醚酮或不锈钢。进一步的，液芯波导管由TeflonAF2400或TeflonAF1600材料构成，液芯波导管外径为300μm～1.6mm，长度为10cm～500cm。进一步的，液芯波导管在真空容器中呈螺旋形。进一步的，第一接头和第二接头与真空容器为一体结构。进一步的，进液管与出液管材质为聚四氟乙烯。一种长光程液体流通池的除泡检测方法，包括以下步骤：S1.打开真空气泵对真空容器抽真空；S2.液体从进液管通过第一接头进入液芯波导管，通过第二接头从出液管流出，液芯波导管管壁上的微小气泡沿管壁渗透到管外层的真空环境中；S3.光信号从入射光纤通过第一接头进入液芯波导管，光信号在液芯波导管中发生全反射，并通过第二接头从出射光纤射出并进入光检测器，光检测器检测液芯波导管中液体的长光程吸收特性。进一步的，所述步骤S2中真空容器内的压强为200Pa以下。进一步的，所述步骤S2中真空容器内的压强为100Pa以下。进一步的，所述液芯波导管管径为1.6mm时流速0.64ml/min。与现有技术相比，本专利技术至少能实现以下技术效果之一：1)本专利技术为解决一型液芯波导管管壁易残留吸附微小气泡的问题，引入真空环境，将液芯波导管放置在真空容器中，利用TeflonAF材料的通透特性，内壁上吸附的微小气泡可通过管壁渗透到真空环境中，从而使得光信号恢复强度，这一条件的引入能够大幅改善信号的稳定性，使得液芯波导的检测方式更加可靠，解决了使用一型液芯波导管长光程液体流通池残留气泡影响检测信号的问题，极大地提升了检测效率。仅在液体进入液芯波导管前对液体进行抽真空无法确保液体进入液芯波导管不会重新吸附微小气泡，且液体进样前经抽真空气液分离只可以起到除大粒径的气泡，但液体中仍会残留微小气泡如肉眼不可见的微米级的气泡。对于一型液芯波导，微小气泡极易吸附到管壁上，而吸附的微小气泡的累积同样会影响光谱信号的稳定性。本专利技术将液芯波导管整体置于真空环境中，省去了对液体进行抽真空除泡的步骤，且可以确保液芯波导管内不会再出现吸附态气泡。2)本专利技术与现有商业化产品广泛使用的二型液芯波导管不同，本专利技术使用一型液芯波导管，可选管径丰富不易折损，而且可选用不易被颗粒物堵塞的较大管径液芯波导管，减少进样前过滤步骤的影响。3)本专利技术将液芯波导管盘曲在真空容器中，使得装置占用空间减小。本专利技术的可自除吸附态气泡的长光程液体流通池结构简单，易于实现。4)液芯波导管与第一接头和第二接头通过转换接头来连接，可适用于不同管径的液芯波导管，可根据检测需要对液芯波导管进行更换，更换简单且适用范围更广。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及权利要求书中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的附图标记表示相同的部件。图1为除吸附态气泡长光程液体流通池的结构示意图；图2为液芯波导管受气泡影响导致光信号减弱的示意图；图3为液芯波导管在真空环境下排除气泡影响而使光信号恢复的示意图。附图标记：1-进液管；2-入射光纤；3-第一接头；4-第二接头；5-出射光纤；6-出液管；7-液芯波导管；8-真空容器；9-真空气泵。具体实施方式以下结合具体实施例对一种长光程液体流通池及除泡检测方法作进一步的详细描述，这些实施例只用于比较和解释的目的，本专利技术不限定于这些实施例中。一种可自除吸附态气泡的长光程液体流通池，如图1-图3所示，包括进液管1、入射光纤2、第一接头3、第二接头4、出射光纤5、出液管6、液芯波导管7、真空容器8和真空气泵9。液芯波导管7设置在真空容器8中，真空气泵9用于使真空容器8内形成真空环境。仅对进样前液体抽真空除气泡，在液体进入液芯波导管7过程中有可能再次累积气泡，本专利技术将液芯波导管7整体置于真空环境中，省去了对液体进行抽真空除泡的步骤，且可以确保液芯波导管7内不会再出现吸附态气泡。液体进样前经抽真空气液分离可以去除大粒径的气泡，但液体中仍会残留微小气泡，如肉眼不可见的微米级的气泡。对于一型液芯波导，微小气泡极易吸附到管壁上，而吸附的微小气泡的累积同样会影响光谱信号的稳定性。本专利技术引入真空环境，将液芯波导管7放置在真空容器8中，利用TeflonAF材料的通透特性，内壁上吸附的微小气泡可通过管壁渗透到真空环境中，从而使得光信号恢复强度，这一条件的引入能够大幅改善信号的稳定性，使得液芯波导的检测方式更加可靠，解决了长光程液体流通池残留气泡影响检测信号的问题，极大地提升了检测效率。第一接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种长光程液体流通池，其特征在于，包括液芯波导管(7)、真空容器(8)、真空气泵(9)、第一接头(3)和第二接头(4)；所述液芯波导管(7)设置在真空容器(8)中，所述真空气泵(9)用于使真空容器(8)内形成真空环境；所述第一接头(3)和第二接头(4)均为三通结构；所述第一接头(3)第一端和第二接头(4)第一端均与所述真空容器(8)连接，所述液芯波导管(7)的两端分别与第一接头(3)第一端和第二接头(4)第一端通过转换接头连接。

【技术特征摘要】
1.一种长光程液体流通池，其特征在于，包括液芯波导管(7)、真空容器(8)、真空气泵(9)、第一接头(3)和第二接头(4)；所述液芯波导管(7)设置在真空容器(8)中，所述真空气泵(9)用于使真空容器(8)内形成真空环境；所述第一接头(3)和第二接头(4)均为三通结构；所述第一接头(3)第一端和第二接头(4)第一端均与所述真空容器(8)连接，所述液芯波导管(7)的两端分别与第一接头(3)第一端和第二接头(4)第一端通过转换接头连接。2.根据权利要求1所述的长光程液体流通池，其特征在于，还包括进液管(1)和入射光纤(2)；所述进液管(1)与第一接头(3)第二端连接；所述入射光纤(2)与第一接头(3)第三端连接。3.根据权利要求2所述的长光程液体流通池，其特征在于，还包括出液管(6)和出射光纤(5)；所述出液管(6)与第二接头(4)第二端连接；所述出射光纤(5)与第二接头(4)第三端连接。4.根据权利要求3所述的长光程液体流通池，其特征在于，所述进液管(1)与入射光纤(2)垂直设置；入射光纤(2)与液芯波导管(7)同轴设置；所述出液管(6)与出射光纤(5)垂直设置；出射光纤(5)与液芯波导管(7)同轴设置。5.根据权利要求2所述的长光程液体流通池，其特征在于，第一接头(3)和第二接头(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王炜罡，廉超凡，葛茂发，王雪飞，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11