混浊液体光学侦测的系统与方法技术方案

本发明专利技术揭示一种混浊液体光学侦测的系统。该系统主要包含：一上基板；一下基板，与该上基板相距一距离d，该上基板与该下基板结合组成一空间，可以容纳一流动物质；该上基板设置有至少一个发光二极管元件，提供一参考光，当该参考光照射到该流动物质后，会产生一侦测光；该下基板设置有至少一光检测器元件，该些光检测器元件系对应于该些发光二极管元件，接收该发光二极管元件的参考光与侦测光以得到一光谱。本发明专利技术更揭示一种混浊液体光学侦测的方法。通过本发明专利技术的系统与方法，可以快速侦测到该混浊液体存在的微量物质与其含量。该混浊液体存在的微量物质与其含量。该混浊液体存在的微量物质与其含量。

【技术实现步骤摘要】
混浊液体光学侦测的系统与方法


[0001]本专利技术有关于一种液体光学侦测的系统与方法，更特别是有关于一种使用发光二极管搭配光检测器的混浊液体光学侦测的系统与方法。

技术介绍

[0002]液体内包罗万象，尿液中有潜血、咖啡中有咖啡因、或游泳池水中有氯等。过去，液体内物质有几种检测方式，包含
[0003]1.尿液中的潜血：可以使用与血红素进行反应的peroxidase
‑
like活性进行检测，也有人使用全光谱分析。
[0004]2.咖啡中有咖啡因：可以使用HPLC进行咖啡因化学键节判断，也有人使用究电化学方法，电化学是利用奈米金修饰网版电极，以循环伏安法(Cyclic voltammetry，CV)方是判断咖啡因的氧化还原电位进行判断。
[0005]3.游泳池中的氯：一般使用测试滴剂进行判断，但氯加在水中产生次氯酸(Hypochlorous acid)，次氯酸的吸收波长是235nm，但次氯酸会延伸出次氯酸根离子(ClO
‑
)，次氯酸根离子吸收率是300nm。
[0006]依照液体中的光谱判断方式，学者Beer Lambert Law表示每一个化学物质如同指纹般，在特定光谱波长下都有其吸收率。光谱侦测资讯，原理来自于比尔定律，又称作比尔
‑
朗伯定律(Beer
‑
Lambert Law)。当光穿透样品溶液时，光的吸收度(A)与吸收系数(ε)、光径长(l)、浓度(c)三者均呈正比：A＝εlc。
[0007]其中ε为吸收系数(absorptivity，或称absorption coefficient)，亦可称为消光系数(extinction coefficient)。然而，若是在光径长l使用了cm作为单位，并且浓度c使用M作为单位，吸收系数以M
‑
1cm
‑
1作为单位，那么这时候的吸收系数，即可称为莫耳吸收系数(molar absorptivity)，其符号以ε来代表。莫耳吸收系数ε的使用相当频繁，以至于还比吸收系数ε来的常出现。
[0008]此外，我们需要了解的另一个重要定义是光的吸收度(absorbance)。当一束光线照射到一样品溶液时，部份的光线会被样品溶液吸收，剩下的光线则穿透样品溶液，即原本光入射线强度I0，穿透光线强度变为I1，此时光的穿透度T(Transmittance)，即光穿透的比例为反言之，部份光被样品吸收，定义光的被吸收度A为
[0009][0010]然而，紫外线光谱资讯在短波长，180nm(奈米)至350nm(奈米)之间，非常容易被有机物吸收而导致无法判断光谱资讯。而且液体混浊时，输入光源也无法穿透比色皿让光谱仪侦测其资讯。虽然有特殊比色皿，但此比色皿，清洗困难，而且价格昂贵。使用光谱技术侦测混浊液体时，会因为待测液体的脏污、或短波长时有机物的吸收率，导致无法使用光谱技术侦测液体中资讯。
[0011]综上所述，无论测试滴剂方式、光谱方式、电化学方式都有其使用上的限制。高效
能液相层析法(High Performance Liquid Chromatography，HPLC)虽然较准确，但其机器价格昂贵且耗材费高。
[0012]有鉴于上述问题，有必要提出一种新的混浊液体光学侦测的系统与方法，能够方便使用且无耗材的快速检测液体内含物质，以解决上述问题。

技术实现思路

[0013]化学物质有如同指纹的特定光谱吸收率，因此通过发光二极管(light emitting diode，LED)元件和光侦测器(photodetector，PD)元件进行液体中内含物质的检测，可通过特定光谱波长下的物质吸收率以进行判断物质的存在与含量。
[0014]本专利技术的主要目的在于提出一种混浊液体光学侦测的系统，通过发光二极管元件和光侦测器元件进行液体中内含物质的检测，判断物质的存在与含量。
[0015]本专利技术的另一目的在于提出一种混浊液体光学侦测的方法，能够方便使用且无耗材的快速检测液体内含物质。使用在不同液体中内含物质的检测应用时，只需要更换发光二极管元件和光侦测器元件即可进行判断。
[0016]为实现上述主要目的，本专利技术提出一种混浊液体光学侦测的系统，包括：一上基板；一下基板，与该上基板相距一距离d，该上基板与该下基板结合组成一空间，可以容纳一流动物质；该上基板设置有至少一个发光二极管元件，提供一参考光，当该参考光照射到该流动物质后，会产生一侦测光；该下基板设置有至少一光检测器元件，该些光检测器元件是对应于该些发光二极管元件，接收该发光二极管元件的参考光与侦测光以得到一光谱。
[0017]根据本专利技术的一特征，当流动物质含有潜血时，该些发光二极管元件的参考光的波长为660nm，侦测光的波长为415nm。
[0018]根据本专利技术的一特征，当流动物质含有咖啡因与绿原酸时，该些发光二极管元件的参考光的波长为660nm，侦测光的波长为273nm和325nm。
[0019]根据本专利技术的一特征，当流动物质含有氯时，该些发光二极管元件的参考光的波长为660nm，侦测光的波长为235nm和300nm。
[0020]根据本专利技术的一特征，当流动物质含有槲皮素时，该些发光二极管元件的参考光的波长为660nm，侦测光的波长为380nm。
[0021]为实现上述另一目的，本专利技术提出一种混浊液体光学侦测的方法，其步骤包括：
[0022]将一流动物质放置于一上基板与一下基板之间，该上基板与该下基板相距一距离d，结合组成一空间，该上基板设置有至少一个发光二极管元件且该下基板设置有至少一光检测器元件，该些光检测器元件对应于该些发光二极管元件；
[0023]提供一参考光，当该参考光照射到该流动物质后，会产生一侦测光；
[0024]接收该发光二极管元件的参考光与侦测光以得到一光谱。
[0025]根据本专利技术的一特征，当流动物质含有槲皮素时，该些发光二极管元件的参考光的波长为660nm，侦测光的波长为380nm。
[0026]综上所述，本专利技术的混浊液体光学侦测的系统与方法，具有以下功效：
[0027]能够方便使用，且不需要耗材，达到快速检测液体内含物质。
[0028]使用在不同液体中内含物质的检测应用时，只需要更换发光二极管元件和光侦测器元件即可进行判断。
附图说明
[0029]为让本专利技术的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举数个较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。
[0030]图1为本专利技术的混浊液体光学侦测的系统的实施例的结构示意图。
[0031]图2为本专利技术的混浊液体光学侦测的方法的实施例流程图。
具体实施方式
[0032]虽然本专利技术可表现为不同形式的实施例，但附图所示及于本文中说明为本专利技术的较佳实施例。本领域技术人员将了解，本文所特定描述且在附图中绘示的装置及方法是考量为本专利技术的一范例，非限制性例示性实施例，且本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混浊液体光学侦测的系统，其特征在于，包括：一上基板；一下基板，与该上基板相距一距离d，该上基板与该下基板结合组成一空间，可以容纳一流动物质；该上基板设置有至少一个发光二极管元件，提供一参考光，当该参考光照射到该流动物质后，会产生一侦测光；该下基板设置有至少一光检测器元件，该些光检测器元件是对应于该些发光二极管元件，接收该发光二极管元件的参考光与侦测光以得到一光谱。2.如权利要求1所述的混浊液体光学侦测的系统，其特征在于，当流动物质含有潜血时，该些发光二极管元件的参考光的波长为660nm，侦测光的波长为415nm。3.如权利要求1所述的混浊液体光学侦测的系统，其特征在于，当流动物质含有咖啡因与绿原酸时，该些发光二极管元件的参考光的波长为660nm，侦测光的波长为273nm和325nm。4.如权利要求1所述的混浊液体光学侦测的系统，其特征在于，当流动物质含有氯时，该些发光二极管元件的参考光的波长为660nm，侦测光的波长为235nm和300nm。5.如权利要求1所述的混浊液体光学侦测的系统，其特征在于，当流动物质含有槲皮素时，该些发光二极管元件的参考光的波长为660nm，侦测光的波长为380nm。6.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘茂诚，林永盛，张炎堒，
申请(专利权)人：刘茂诚，
类型：发明
国别省市：