一种原位营养盐分析用双光路比色装置及分析方法制造方法及图纸

本申请涉及一种原位营养盐分析用双光路比色装置及分析方法，其包括光源模块、光电检测模块、若干导光组件、比色模块和参比模块，比色模块用于测量水样中营养盐浓度，参比模块用于修正补偿光源模块及光电检测模块的波动误差，若干导光组件分别设置于比色模块和参比模块中用于传递光束；所述光源模块包括：若干波长不同的激光器和分光器，激光器发出的光束能够经由分光器和若干导光组件分别穿过比色模块和参比模块并落到光电检测模块，激光器射出穿过比色模块和参比模块的光束的光程可调。本申请具有能够通过对照试验补偿修正误差，能够根据水样浓度调节光程提高实验精度的效果。根据水样浓度调节光程提高实验精度的效果。根据水样浓度调节光程提高实验精度的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种原位营养盐分析用双光路比色装置及分析方法


[0001]本申请涉及海洋监测领域，尤其是涉及一种原位营养盐分析用双光路比色装置及分析方法。

技术介绍

[0002]海水是一种非常复杂的多组分水溶液，海水中各种元素都以一定的物理化学形态存在，世界上已知的100多种元素中，80％可以在海水中找到，海水营养元素(营养盐、生源要素)：主要是与海洋植物生长有关的要素，通常是指N、P及Si等。它们是海洋浮游植物生长繁殖所必需的成分，也是海洋初级生产力和食物链的基础。反过来，营养盐在海水中的含量分布，明显地受海洋生物活动的影响，营养盐的分布同时受到化学、地质和水文因素的影响，它们在海水中的含量和分布并不均匀也不恒定，有着明显的季节性和区域性变化。实验测量分析海水中营养盐的含量和浓度对于探测海洋环境、保护海洋环境、预防赤潮等各个领域均有重要价值。
[0003]现阶段采用的海洋营养盐分析手段通常分为两类，一类是传统的实验室分析法，通过海水取样之后回到实验室进行分析实验，但是这一方法由于存在时效性差异，到时分析出的海水中营养盐的分布情况通常具有滞后性，导致所得结果并不能充分反映海洋中营养盐分布情况。另一类则是就地取样就地通过原位营养盐分析仪进行分析，这一设备采用光度法分析海水水样中营养盐的浓度，其设计目的即是为了克服营养盐分析的时效性问题，能够较为准确的反映取样时海水中营养盐的分布情况。
[0004]针对现阶段主要采用的原位营养盐分析仪，特别是原位营养盐的比色分析装置，专利技术人发现现有的原位营养盐分析仪的比色装置尽管能够完成一定的比色实验，但是其具有以下几个问题，首先是由于光源和光电检测器的存在供电波动，造成其测得的结果也受到这种波动的影响表现出波动性，无法较为准确得出真实结果；其次是比色分析用的激光光束的光程固定，这就导致存在当激光光程小于最佳光程时导致测量结果高度不准确的情况，最后则是工作过程中受海水中折射的复杂自然光的影响，也使得结果产生一定的差异。

技术实现思路

[0005]为了补偿修正光源和光电检测器波动造成的误差，并根据水样浓度调节光程从而提高实验精度，本申请提供一种原位营养盐分析用双光路比色装置及分析方法。
[0006]本申请提供的一种原位营养盐分析用双光路比色装置及分析方法采用如下的技术方案：一种原位营养盐分析用双光路比色装置，包括光源模块、光电检测模块、若干导光组件、比色模块和参比模块，比色模块用于测量水样中营养盐浓度，参比模块用于修正补偿光源模块及光电检测模块的波动误差，若干导光组件分别设置于比色模块和参比模块中用于传递光束；所述光源模块包括：若干波长不同的激光器和分光器，若干个激光器发出的光束均能够通过分光器，激光器发出的光束能够经由分光器和若干导光组件分别穿过比色模
块和参比模块并落到光电检测模块，穿过比色模块和参比模块的光束的光程长度相等，激光器射出穿过比色模块和参比模块的光束的光程可调。
[0007]通过采用上述技术方案，用户使用时，用户在比色模块中添加待测水样，之后向其中加入对应营养盐种类的试剂，之后用户选定波长符合需要的激光器，使符合需要的激光器发出的光束通过分光器后分别射向比色模块和参比模块，用户根据水样浓度调节激光器射出的穿过比色模块的光束的光程，并使激光器发出的光束穿过比色模块的光程长度与穿过参比模块的光程长度相等，选用对应波长的激光器能够减少实验过程中由于单一多色光源透光率过高造成的误差，由于为同一光源发出的光束经过分光器分光，因此穿过参比模块和穿过比色模块的光束具有相同的波动特性，穿过参比模块的光束的波动反映出激光器和光电检测模块的波动，能够用于修正和补偿穿过比色模块的光束的波动，提高实验精度。
[0008]可选的，所述比色模块包括若干U型比色皿，U型比色皿中是待测水样和对应试剂混合后的溶液，若干U型比色皿相互连通，每两个相邻的U型比色皿之间均共同连接有上述导光组件，导光组件起到传递激光器发出的光束的作用，激光器发出的光束能够通过若干个导光组件穿过每个U型比色皿并落到光电检测模块，光束经过每个U型比色皿的光程的长度均相等。
[0009]通过采用上述技术方案，用户使用时，用户可以根据水样的浓度将若干个U型比色皿连接起来，通过调节接入的U型比色皿的数量调节穿过所有U型比色皿的光束的光程长度，导光组件起到传递激光器发出的光束的作用，使激光器发出的光束能够沿着相同的光路在若干个U型比色皿之间传递，减少实验误差。
[0010]可选的，所述参比模块包括若干个参比皿，每个参比皿均真空设置，每两个相邻的参比皿之间均设置有上述导光组件，激光器发出的光束也能够通过每个连接于参比皿的导光组件穿过每个参比皿并落到光电检测模块，光束经过每个参比皿的光程的长度与光束经过每个U型比色皿的光程的长度相等，激光器发出的光束经过若干个U型比色皿的光程长度的和与光束经过若干个参比皿的光程长度的和相等。
[0011]通过采用上述技术方案，用户使用时，用户根据接入的U型比色皿的数量调节接入的参比皿的数量，由于光束经过每个U型比色皿的光程长度与光束经过每个参比皿的光程长度相等，因此光束穿过数量相同的U型比色皿和参比皿具有相同的光程，参比皿真空设置能够减少光束在若干个参比皿中传播发生的吸收误差，从而提高光电检测模块得出的通过参比皿的光束的波动的准确度，进而通过穿过参比皿的光束的波动能够更加准确的修正通过比色皿的光束的波动，以得出更加准确的实验结果。
[0012]可选的，所述比色模块还包括比色仓，比色仓内添加待测水样和对应试剂混合后的溶液，若干个导光组件分别连接于比色仓两侧，连接于比色仓两侧的若干个导光组件相互交错设置，将分别位于比色仓两侧且相邻的两个导光组件设置为一组，激光器发出的光束能够通过任意一组导光组件穿过比色仓设置，光束能够通过若干组导光组件多次穿过比色仓并落到光电检测模块，激光器的光束通过每组导光组件穿过比色仓的光路均相互平行设置。
[0013]通过采用上述技术方案，用户使用时，用户在比色仓内添加待测水样，使待测水样高度高于导光组件的高度，随后用户在比色仓内加入对应的试剂，使激光器发出的光束穿过分光器分光后穿过比色仓后耦合于一个导光组件，再由该导光组件射出后射入另一个导
光组件，依次传递，最终使光束多次穿过比色仓并落到光电检测模块上，用户可以通过调节激光器发出的光束穿过比色仓的次数从而调节激光器发出的光束穿过比色仓的光程，便于用户根据待测水样的浓度调节最佳光程，提高实验精度。通过光束多次穿过比色仓从而提高激光器的光束穿过比色仓射到光电检测模块的光程，能够减小实验设备的体积和制造成本。
[0014]可选的，所述参比模块还包括参比仓，参比仓真空设置，参比仓连接于比色仓，参比仓两侧分别连接有与比色仓数量相同的导光组件，连接于参比仓两侧的若干个导光组件相互交错设置，将分别位于参比仓两侧且相邻的两个导光组件设置为一组，激光器发出的光束能够通过任意一组导光组件穿过参比仓设置，光束能够通过若干组导光组件多次穿过参比仓并落到光电检测模块，激光器的光束通过每组导光组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种原位营养盐分析用双光路比色装置，其特征在于：包括光源模块(2)、光电检测模块(3)、若干导光组件(6)、比色模块(4)和参比模块(5)，比色模块(4)用于测量水样中营养盐浓度，参比模块(5)用于修正补偿光源模块(2)及光电检测模块(3)的波动误差，若干导光组件(6)分别设置于比色模块(4)和参比模块(5)中用于传递光束；所述光源模块(2)包括：若干波长不同的激光器(21)和分光器(23)，若干个激光器(21)发出的光束均能够通过分光器(23)，激光器(21)发出的光束能够经由分光器(23)和若干导光组件(6)分别穿过比色模块(4)和参比模块(5)并落到光电检测模块(3)，穿过比色模块(4)和参比模块(5)的光束的光程长度相等，激光器(21)射出穿过比色模块(4)和参比模块(5)的光束的光程可调。2.根据权利要求1所述的一种原位营养盐分析用双光路比色装置，其特征在于：所述比色模块(4)包括若干U型比色皿(41)，U型比色皿(41)中是待测水样和对应试剂混合后的溶液，若干U型比色皿(41)相互连通，每两个相邻的U型比色皿(41)之间均共同连接有上述导光组件(6)，导光组件(6)起到传递激光器(21)发出的光束的作用，激光器(21)发出的光束能够通过若干个导光组件(6)穿过每个U型比色皿(41)并落到光电检测模块(3)，光束经过每个U型比色皿(41)的光程的长度均相等。3.根据权利要求2所述的一种原位营养盐分析用双光路比色装置，其特征在于：所述参比模块(5)包括若干个参比皿(51)，每个参比皿(51)均真空设置，每两个相邻的参比皿(51)之间均设置有上述导光组件(6)，激光器(21)发出的光束也能够通过每个连接于参比皿(51)的导光组件(6)穿过每个参比皿(51)并落到光电检测模块(3)，光束经过每个参比皿(51)的光程的长度与光束经过每个U型比色皿(41)的光程的长度相等，激光器(21)发出的光束经过若干个U型比色皿(41)的光程长度的和与光束经过若干个参比皿(51)的光程长度的和相等。4.根据权利要求1所述的一种原位营养盐分析用双光路比色装置，其特征在于：所述比色模块(4)还包括比色仓(44)，比色仓(44)内添加待测水样和对应试剂混合后的溶液，若干个导光组件(6)分别连接于比色仓(44)两侧，连接于比色仓(44)两侧的若干个导光组件(6)相互交错设置，将分别位于比色仓(44)两侧且相邻的两个导光组件(6)设置为一组，激光器(21)发出的光束能够通过任意一组导光组件(6)穿过比色仓(44)设置，光束能够通过若干组导光组件(6)多次穿过比色仓(44)并落到光电检测模块(3)，激光器(21)的光束通过每组导光组件(6)穿过比色仓(44)的光路均相互平行设置。5.根据权利要求4所述的一种原位营养盐分析用双光路比色装置，其特征在于：所述参比模块(5)还包括参比仓(52)，参比仓(52)真空设置，参比仓(52)连接于比色仓(44)，参比仓(52)两侧分别连接有与比色仓(44)数量相同的导光组件(6)，连接于参比仓(52)两侧的若干个导光组件(6)相互交错设置，将分别位于参比仓(52)两侧且相邻的两个导光组件(6)设置为一组，激光器(21)...

【专利技术属性】
技术研发人员：金东辉，姚永，李代林，
申请(专利权)人：原生代青岛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：