本发明专利技术涉及一种融合EIS液体阻抗测量和折光仪的检测装置，包括光学测量系统、阻抗测量系统和处理系统；所述光学测量系统包括光源系统、反射棱镜和光学接收器系统；所述阻抗测量系统包括电极系统和电路系统；所述处理系统与光学接收器系统和电路系统相连接；所述反射棱镜的一表面上设置有一环形件，该环形件中部的镂空部分与反射棱镜的一表面配合形成用于容置待测液体的储液槽，电极系统的电极延伸至储液槽内与待测液体接触，所述储液槽内的待测液体在反射棱镜上形成棱镜表面与液面的分界面，以实现折光和液体阻抗的同时测试。以实现折光和液体阻抗的同时测试。以实现折光和液体阻抗的同时测试。
【技术实现步骤摘要】
一种检测装置
[0001]本专利技术涉及液体测量领域，具体是涉及一种融合EIS液体阻抗测量和折光仪的检测装置。
技术介绍
[0002]采用电化学阻抗谱(Electrochemical Impedance Spectroscopy，EIS)来进行测量是现有液体测量常有的方法。电化学阻抗谱，即通过测量阻抗随正弦波频率的变化，对于涉及离子传导的液体检测是非常有效的，尤其多离子混合液体，使用EIS系统能够轻易的获得混合离子溶液当中相当一部分信息。固体可溶物溶解后会增加液体的折射率，通过折射率测量可以达到固体可溶物含量的测量，因此折光仪可以用来测量液体中的固体可溶物的含量。
[0003]但是，折光仪在测量过程中仅仅对于液体当中可溶性固体物的浓度进行了反映，而这样的测量方式在测量很多液体时会出现弊端，比如，测量低离子浓度的液体时，折光仪就无法非常精确的评估，再就是混合有离子和活性物质、细胞等的混合溶液，折光仪仅仅反应了液体内部可溶性的部分的性质，但是对于不可溶性的蛋白质、细胞等无法反映出其性质。而在不导电的液体体系，无法发生电离，EIS系统则存有无法测量的问题，例如蔗糖水溶液，在超纯水配制蔗糖水溶液的情况下，由于其内部除了蔗糖的分子以外，无其他的电离出来的离子，蔗糖是以分子晶体的状态存在，不存在电离的状况，因此，蔗糖水溶液在电阻抗测量时显示的信息与水没有很大差别，因此不能单纯的通过电阻抗的测量来判断蔗糖水的浓度。
[0004]因此，单独的折光仪和EIS系统都存有无法测量或者测量不准确的问题，虽然可以通过折光仪和EIS系统的分别测量来增加准确性，但这样又会出现新的问题，例如样品在转移过程中存在被污染的风险，特别是在样品量少的情况下，分开测量还存在样品量不足的问题。
[0005]而且，现有的EIS测量仪中采用的电极一般呈圆柱形，如图1所示，图1为现有的EIS测量仪的一种结构示意图。使用时需要额外的固定结构来将图1中的多个电极来固定在待测液体内，使用操作繁琐且EIS测量仪的尺寸较大。
技术实现思路
[0006]本专利技术旨在提供一种融合EIS液体阻抗测量和折光仪的检测装置。
[0007]具体方案如下：
[0008]一种检测装置，包括储液槽、电极模块、处理模块、光源模块、包含探测区的反射模块和感光模块，其中，
[0009]所述探测区位于所述储液槽的底部，所述储液槽用于容置待测液体；
[0010]所述光源模块用于出射光束至所述反射模块的所述探测区上，所述感光模块用于对经所述反射模块全反射的至少部分光束形成感光图像，所述处理模块用于根据所述感光
图像确定所述待测液体的折射率；
[0011]所述电极模块包括设在所述储液槽内且位于所述探测区周围的至少两个电极，用于与所述储液槽内的待测液体接触；所述处理模块用于对所述电极模块中的至少一个电极施加电信号且采集所述电极模块中至少一个电极的电信号，以及根据所述施加的电信号和所述采集到的电信号确定所述待测液体的电化学阻抗谱EIS。
[0012]可选的,所述至少两个电极呈片状，铺设在所述储液槽的底部且环绕在所述探测区的周围。
[0013]可选的,所述至少两个电极平铺在所述探测区表面上，或者所述至少两个电极铺设在所述储液槽的内侧壁表面上。
[0014]可选的,所述至少两个电极包括对电极、工作电极和参比电极，其中，所述对电极和所述工作电极的大小、位置、形状中的至少一项对称布置，且所述参比电极和所述工作电极的距离小于所述参比电极和所述对电极的距离。
[0015]可选的,所述至少两个电极设置在电路板上，且所述电路板上设置有温度传感器。
[0016]可选的,所述储液槽呈锥形状，且所述储液槽内刻画有水位提示线。
[0017]可选的,所述感光模块包括感光面阵，且所述反射模块和所述感光模块之间设有至少一个汇聚透镜，用于将所述反射模块全反射的光束汇聚至所述感光面阵上。
[0018]可选的,所述处理模块包括主控芯片以及搭设在所述主控芯片之外的外围电路，其中，所述主控芯片用于通过自带的DAC输出交流信号，所述外围电路用于对所述交流信号进行整形处理。
[0019]可选的,所述外围电路包括用于对所述主控芯片输出的交流信号进行低通滤波的低通滤波电路过量，以及用于对所述低通滤波电路的输出消除直流偏置电压的电路。
[0020]可选的,所述处理模块还用于从所述电极模块采集交流信号；
[0021]到所述外围模块还包括用于分别对所述主控芯片输出的交流信号和对从所述电极模块采集到的交流信号进行过零检测的电路，以及相位比较电路，用于对经过零检测后的两路交流信号进行相位比较，得到相位差脉冲信号。
[0022]可选的,所述处理模块还包括模数转换电路，用于在所述相位差脉冲信号的频率大于1kHz时获取所述相位差脉冲信号的占空比；所述处理模块还包括定时器，用于在所述相位差脉冲信号的频率不大于1kHz时获取所述相位差脉冲信号的占空比。
[0023]本专利技术提供的检测装置通过同时实现折光测量和电化学阻抗测量对液体进行对于液体体系中可溶性固体物以及不可溶性固体物的测量，提高了测量的鲁棒性，而且由于折光测量和阻抗测量采用同份待测液体且同时测量完成，待测液体无需转移，避免样品受污染的可能性，大大增加了测量的准确性，并且也缩短了测量的时间。
附图说明
[0024]图1示出了现有的EIS测量仪中采用的电极的结构图。
[0025]图2示出了本申请的检测装置的一种实施例的示意图。
[0026]图3示出了检测装置内的光源模块、反射模块和感光模块的一个位置关系示意图。
[0027]图4和图5分别是平面电极的两个实施例的结构示意图。
[0028]图6是检测装置的一个实施例的部分内部结构示意图。
[0029]图7A是本申请的检测装置中处理模块的一个实施例的逻辑架构图。
[0030]图7B是本申请的检测装置中低通滤波电路的一个实施例的逻辑架构图。
[0031]图8示出了检测装置内用于对主控芯片所输出的、经滤波后的交流信号进行放大和消除直流偏置电压的一个电路结构示意图。
[0032]图9示出了检测装置内的半波整理电路和放大电路的一个结构示意图。
[0033]图10示出了检测装置内的过零检测电路和相位比较电路的一个结构示意图。
[0034]图11示出了相位比较电路的输入和输出示意图。
[0035]图12示出了蔗糖水溶液的阻抗图。
[0036]图13示出了水和40％的蔗糖水溶液的折光图。
[0037]图14示出了牛奶的液体系统。
具体实施方式
[0038]为进一步说明各实施例，本专利技术提供有附图。这些附图为本专利技术揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本专利技术的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种检测装置，其特征在于：包括储液槽、电极模块、处理模块、光源模块、包含探测区的反射模块和感光模块，其中，所述探测区位于所述储液槽的底部，所述储液槽用于容置待测液体；所述光源模块用于出射光束至所述反射模块的所述探测区上，所述感光模块用于对经所述反射模块全反射的至少部分光束形成感光图像，所述处理模块用于根据所述感光图像确定所述待测液体的折射率；所述电极模块包括设在所述储液槽内且位于所述探测区周围的至少两个电极，用于与所述储液槽内的待测液体接触；所述处理模块用于对所述电极模块中的至少一个电极施加电信号且采集所述电极模块中至少一个电极的电信号，以及根据所述施加的电信号和所述采集到的电信号确定所述待测液体的电化学阻抗谱EIS。2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于,所述至少两个电极呈片状，铺设在所述储液槽的底部且环绕在所述探测区的周围。3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于,所述至少两个电极平铺在所述探测区表面上，或者所述至少两个电极铺设在所述储液槽的内侧壁表面上。4.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于,所述至少两个电极包括对电极、工作电极和参比电极，其中，所述对电极和所述工作电极的大小、位置、形状中的至少一项对称布置，且所述参比电极和所述工作电极的距离小于所述参比电极和所述对电极的距离。5.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于,所述至少两个电极设置在电路板上，且所述电路板上设置有温度传感...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴泳智，彭倜，
申请(专利权)人：深圳市流数科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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