一种便携式荧光检测模组和检测污染物的方法技术

本发明专利技术属于荧光传感技术领域，具体涉及一种便携式荧光检测模组和检测污染物的方法。本发明专利技术的便携式荧光检测模组包括：光源模块，包括LED灯和TIR透镜，所述TIR透镜用于对所述LED灯发出的光线进行准直；检测模块，包括依次设置的激发滤光片、荧光敏感元件、收束透镜和发射滤光片；信号处理模块，所述信号处理模块用于对所述第二波长光束进行信号处理。本发明专利技术的便携式荧光检测模组中，光源模块和检测模块中的激发滤光片、荧光敏感元件、收束透镜和发射滤光片等关键部件采用模块化设计，可以便捷更换。本发明专利技术的便携式荧光检测模组可用于对液体和气体样品进行检测。和气体样品进行检测。和气体样品进行检测。

【技术实现步骤摘要】
一种便携式荧光检测模组和检测污染物的方法


[0001]本专利技术属于荧光传感
，具体涉及一种便携式荧光检测模组和检测污染物的方法。

技术介绍

[0002]目前全球使用智能手机设备的用户人数已突破50亿人。智能手机已经成为人们日常生活中重要的工具。随着技术的发展，智能手机已是一部可移动的多功能小型化电脑，具有独立的操作系统和存贮空间，可以由用户自行安装服务商提供的各种应用程序，并可以通过移动通讯网络实现无线接入和信号传输。
[0003]荧光检测法是目前所有检测方法中灵敏度最高的检测方法之一，并且具有很高的选择性和稳定性。荧光光谱作为一种发射光谱，是由光谱信息来反映物质属性的一种方法。荧光强度在一定范围内与分子密度呈线性关系，因此也可用于物质的定量分析。
[0004]然而现有的荧光和荧光光谱检测系统仪器体积大，无法满足使用者对其快速实时、携带方便、使用简单的需求。所以将荧光检测设备体积微型化，把光电检测技术和移动应用开发技术相结合，利用智能手机的控制功能、快速的数据处理能力以及多种联网功能，使荧光检测更加快速敏捷，已是该类仪器目前迫切的需求。
[0005]但目前便携式的荧光检测系统通常只能实现气体或液体一种检测模式，功能不够丰富，更难以实现使用不同激发波长对多种不同物质的检测。当需要对多种样品进行检测时则需要使用多个传感器，检测不够便捷。基于智能手机的荧光检测仪功能则更为单一，通常只实现了单一荧光物质的检测。此外，还存在组装时发射光路调焦困难的问题。
[0006]因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种便携式荧光检测模组和检测污染物的方法，以解决或改善目前荧光检测系统只能实现气体或液体的检测、检测便捷性差、功能单一和组装时发射光路调焦困难中的至少一项问题。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种便携式荧光检测模组包括：光源模块，包括LED灯和TIR透镜，所述TIR透镜用于对所述LED灯发出的光线进行准直；检测模块，包括依次设置的激发滤光片、荧光敏感元件、收束透镜和发射滤光片，所述激发滤光片用于接收所述TIR透镜的出射光并对其进行过滤产生第一波长光束，所述荧光敏感元件用于与待测样品接触并在所述第一波长光束激发下产生荧光，所述收束透镜用于对所述荧光敏感元件发出的荧光进行收束，所述发射滤光片用于接收所述收束透镜的出射光并对其进行过滤产生第二波长光束；信号处理模块，所述信号处理模块用于对所述第二波长光束进行信号处理。
[0009]优选地，所述收束透镜包括菲涅尔透镜和双凹透镜；所述菲涅尔透镜设置在所述荧光敏感元件和所述双凹透镜之间。
[0010]优选地，所述检测模块还包括反应腔，所述反应腔内设有荧光敏感元件固定槽，所述荧光敏感元件可拆卸设置在所述荧光敏感元件固定槽内。
[0011]优选地，所述光源模块还包括电源，所述电源通过恒压电路模块与所述LED灯电连接；所述光源模块还包括外壳，所述外壳具有容纳所述电源、恒压电路模块、LED灯和TIR透镜的内腔，所述外壳与所述检测模块相连通。
[0012]优选地，所述荧光敏感元件为气体荧光敏感元件，所述气体荧光敏感元件包括石英衬底和设置在所述石英衬底表面的荧光敏感膜，所述荧光敏感膜通过采用含有荧光敏感材料的溶液将膜材浸湿并干燥后制备得到；所述反应腔上设有进气口和出气口。
[0013]优选地，所述荧光敏感元件为液体荧光敏感元件，所述液体荧光敏感元件包括比色皿和设置在所述比色皿内的荧光敏感材料溶液。
[0014]优选地，所述便携式荧光检测模组还包括固定夹，所述检测模块通过所述固定夹与所述信号处理模块相连。
[0015]本专利技术还提供了一种检测污染物浓度的方法，其采用下述技术方案：一种检测污染物浓度的方法，采用如上所述的便携式荧光检测模组进行检测。
[0016]优选地，待测样品为气体污染物，所述气体污染物中含有硝基苯，所述气体污染物中硝基苯的浓度为0
‑
30mg/L；或，所述待测样品为硝基苯溶液，所述硝基苯溶液中硝基苯的浓度为0
‑
100mg/L；所述荧光敏感元件的组成包括荧光敏感材料，所述荧光敏感材料为MOFs。
[0017]优选地，所述激发滤光片的中心波长为280nm，带宽为10nm；所述发射滤光片的中心波长为545nm，带宽为20nm。
[0018]有益效果：
[0019]本专利技术的便携式荧光检测模组中，光源模块和检测模块中的激发滤光片、荧光敏感元件、收束透镜和发射滤光片等关键部件采用模块化设计，可以便捷更换。本专利技术的便携式荧光检测模组可用于对液体和气体样品进行检测。
[0020]此外，本专利技术的便携式荧光检测模组使用共轴聚焦式检测，收束透镜对荧光敏感元件发出的发射光线进行收束，收束后光线集中且分布均匀，将信号处理模块与检测模块进行组装时，不需要复杂的校准也能获得准确的测量结果。
附图说明
[0021]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。其中：
[0022]图1为本专利技术一种实施例提供的便携式荧光检测模组的整体结构示意图图；
[0023]图2为本专利技术一种实施例提供的便携式荧光检测模组的光源模块和检测模块的分解结构示意图；
[0024]图3为本专利技术一种实施例提供的便携式荧光检测模组的光源模块和检测模块的剖视图；
[0025]图4为本专利技术一种实施例提供的便携式荧光检测模组的检测模块的主体结构图；
[0026]图5为本专利技术一种实施例提供的便携式荧光检测模组在液体污染物检测模式下的光线传输路径图；
[0027]图6为本专利技术一种实施例提供的便携式荧光检测模组在气体污染物检测模式下的光线传输路径图；
[0028]图7为实施例1中采用本专利技术的便携式荧光检测模组检测不同浓度的硝基苯溶液时的荧光强度变化图(激发波长为282nm)；
[0029]图8为实施例1中采用本专利技术的便携式荧光检测模组检测硝基苯溶液时，荧光强度和溶液浓度的对应关系(激发波长为282nm)；
[0030]图9为实施例2中采用本专利技术的便携式荧光检测模组检测不同浓度的硝基苯气体时的荧光强度变化图(激发波长为282nm)；
[0031]图10为实施例2中采用本专利技术的便携式荧光检测模组检测硝基苯气体时，荧光强度和气体浓度的对应关系(激发波长为282nm)。
[0032]附图标记：
[0033]1‑
光源模块；2
‑
检测模块；3
‑
固定夹；4
‑
信号处理模块；5
‑
第一波长光束；6
‑
第二波长光束；
[0034]101
‑
外壳；102
‑
电源；103
‑
LED灯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种便携式荧光检测模组，其特征在于，包括：光源模块，包括LED灯和TIR透镜，所述TIR透镜用于对所述LED灯发出的光线进行准直；检测模块，包括依次设置的激发滤光片、荧光敏感元件、收束透镜和发射滤光片，所述激发滤光片用于接收所述TIR透镜的出射光并对其进行过滤产生第一波长光束，所述荧光敏感元件用于与待测样品接触并在所述第一波长光束激发下产生荧光，所述收束透镜用于对所述荧光敏感元件发出的荧光进行收束，所述发射滤光片用于接收所述收束透镜的出射光并对其进行过滤产生第二波长光束；信号处理模块，所述信号处理模块用于对所述第二波长光束进行信号处理。2.根据权利要求1所述的便携式荧光检测模组，其特征在于，所述收束透镜包括菲涅尔透镜和双凹透镜；所述菲涅尔透镜设置在所述荧光敏感元件和所述双凹透镜之间。3.根据权利要求1所述的便携式荧光检测模组，其特征在于，所述检测模块还包括反应腔，所述反应腔内设有荧光敏感元件固定槽，所述荧光敏感元件可拆卸设置在所述荧光敏感元件固定槽内。4.根据权利要求1所述的便携式荧光检测模组，其特征在于，所述光源模块还包括电源，所述电源通过恒压电路模块与所述LED灯电连接；所述光源模块还包括外壳，所述外壳具有容纳所述电源、恒压电路模块、LED灯和TIR透镜的内腔，所述外壳与所述检测模块相连通。5.根据权利要求3所述的便携式荧光检测模组，其特征在于，所述荧...

【专利技术属性】
技术研发人员：关荣锋，朱儒东，王新霖，阳韬，王项葵，杨秀丽，丁成，
申请(专利权)人：盐城工学院技术转移中心有限公司，
类型：发明
国别省市：