專利名稱：一種便攜式多功能分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種便攜式多功能分析儀，更具體地說，涉及一種具有比色分光分析、熒光分析和散射特性分析多重功能的便攜式分析儀。
背景技術(shù)：
手持便攜式比色分光分析儀和便攜式式熒光分析儀已分別廣泛應(yīng)用于工業(yè)和環(huán)境現(xiàn)場中水的生物和化學(xué)參數(shù)的分析。使用者不需要將水樣送到實驗室，在取樣時就能用手持便攜式分析儀得到許多水中的生物和化學(xué)參數(shù)。例如，水中的鐵，銅，鉛，余氯的濃度。這些分析儀大多采用發(fā)光二極管和感光二極管作為光源和光強(qiáng)度測量元件，由于手持便攜式分析儀尺寸大小和重量的限制，一般都只能容納有限幾個波長的發(fā)光二極管，這就限制了手持便攜式分析儀的使用范圍。在水處理現(xiàn)場使用便攜式分析儀時，經(jīng)常會遇到在加入試劑幾分鐘后，分析儀顯示濃度超過檢測范圍而得不到任何讀數(shù)，使用者必須估計稀釋倍數(shù)，稀釋樣品重新測量。這樣會浪費時間和化學(xué)試劑。一般來說，某一被檢測物質(zhì)存在一個或多個吸收峰，為了降低檢測下限，一般會選擇發(fā)光二極管波長接近該物質(zhì)的最大吸收波長。這樣做的缺點是會降低檢測上限，使檢測范圍窄。例如，美國哈希(Hach)公司的 DR890只有三個發(fā)光二極管，許多物質(zhì)的比色分光分析不能在該物質(zhì)的最優(yōu)化波長處進(jìn)行， 這使該手持便攜式分析儀的檢測下限比實驗室分光分析儀高，檢測上限比實驗室分光分析儀低。此外，現(xiàn)有手持便攜式分析儀一般只具有單一功能，比色分光分析只能用來做比色分析，熒光分析儀只能做熒光分析?，F(xiàn)有手持便攜式分析儀還缺乏必要的計算功能，一般不能同時掃描多個波長，用多個吸光度值進(jìn)行多分量分析。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提出一種具有多個波長，更大檢測范圍，同時具有多重分析功能以及計算分析功能的手持便攜式分析儀。本實用新型提出一種便攜式多功能分析儀，包括一電路板；多個安裝在電路板上的表面裝貼發(fā)光元件；多個安裝在電路板上的表面裝貼感光元件；一與所述電路板位置固定的樣品池杯固定架，固定架中間部位是一透明樣品池杯，用來盛放一樣品池；樣品池杯固定架上還包括多個光學(xué)反射面，將表面裝貼發(fā)光元件發(fā)出的光反射進(jìn)入樣品池，將經(jīng)過樣品池的光反射進(jìn)入表面裝貼感光元件，形成多個測試光路；以及一可編程電子系統(tǒng)，與電路板連接，對發(fā)光元件和感光元件進(jìn)行控制和讀取。較佳地，所述一個測試光路中有多個表面裝貼發(fā)光元件。較佳地，所述一個測試光路中有多個表面裝貼感光元件。較佳地，表面裝貼感光元件前具有濾光片，在比色分析同時進(jìn)行熒光分析。其中，通過調(diào)節(jié)發(fā)光元件輸入電流的大小，控制輸出光強(qiáng)。其中，通過控制感光元件增益倍數(shù)調(diào)節(jié)輸出。[0011]其中，可編程電子系統(tǒng)可將發(fā)光元件轉(zhuǎn)換成感光元件使用。本實用新型使用表面裝貼發(fā)光二極管和表面裝貼感光二極管，必要時也可使用傳統(tǒng)插裝式發(fā)光二極管，或與和傳統(tǒng)3mm或5mm橢圓形發(fā)光二極管在三維空間作合理分布， 使本實用新型的手持便攜式分析儀可以具有十個以上的比色分析波長。此外，本實用新型的手持便攜式分析儀的部分感光二極管前裝有光學(xué)濾光片，這使本實用新型的手持便攜式分析儀可以用來進(jìn)行熒光分析。在本實用新型的手持便攜式分析儀中，一個光學(xué)元件往往具有多個功能，同時具有強(qiáng)大的計算及控制功能，這樣不僅可以實現(xiàn)光學(xué)元件的多功能化， 還可以實現(xiàn)多分量分析。

關(guān)于本實用新型的優(yōu)點與精神可以通過以下的實用新型詳述及所附圖式得到進(jìn)一步的了解。圖1為本實用新型便攜式分析儀第一實施例中發(fā)光元件與感光元件設(shè)置分布圖；圖2為本實用新型便攜式分析儀測試光路原理示意圖；圖3為本實用新型便攜式分析儀立體結(jié)構(gòu)圖；圖4為本實用新型便攜式分析儀第二實施例中發(fā)光元件與感光元件設(shè)置分布圖；圖5為本實用新型便攜式分析儀電路原理示意圖；圖6為本實用新型便攜式分析儀第二實施例中的熒光校正曲線；圖7為本實用新型第三實施例中的濁度校正曲線；圖8為本實用新型第一實施例中的用N，N- 二乙基-1，4-苯二胺測溴的校正曲線；圖9為本實用新型第一實施例中的用哈西鐵試劑測鐵的校正曲線；圖10為本實用新型第一實施例中的用哈西卟啉試劑測銅的校正曲線；圖11為本實用新型便攜式分析儀測試方法流程圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實用新型的具體實施例。實施例1圖1為本實用新型便攜式分析儀第一實施例中發(fā)光元件與感光元件設(shè)置分布圖。 如圖1所示，在一個測試光路中，一個表面裝貼感光元件2可以檢測安裝在同一光路上多個表面裝貼發(fā)光元件1。在使用表面裝貼元件的同時，也可以同時使用傳統(tǒng)插裝式5mm發(fā)光二極管3和4、5mm發(fā)光二極管/感光二極管5和T05感光二極管6，使它們在三維空間作合理分布，使本實用新型的手持便攜式分析儀可以具有十個以上的比色分析波長。圖2為本實用新型便攜式分析儀雙反射光路原理示意圖。從發(fā)光二極管1發(fā)出的光線經(jīng)過第一反光面7反射，穿過樣品池8，再通過第二反光面7反射，到達(dá)感光二極管2， 形成一個測試光路。在本實用新型中，一個測試光路中可以有多個光學(xué)元件，從而達(dá)到光路的重用而節(jié)省安裝面積。圖3為本實用新型便攜式分析儀立體結(jié)構(gòu)圖。如圖3所示，在電路板9的多處安裝有兩個表面裝貼發(fā)光二極管1，這樣在同一光路上一個表面裝貼感光二極管2可以檢測兩個表面裝貼光電二極管1的光強(qiáng)度。電路板9上還安裝了一個5mm橢圓形發(fā)光二極管5和一個T05封裝發(fā)光二極管6。樣品池杯固定支架由上下兩部分組成。非表面裝貼發(fā)光二極管5和感光二極管6需要用樣品池杯上支架11和樣品池杯下支架10進(jìn)一步固定。光學(xué)反射面7安裝在樣品池杯支架10的內(nèi)側(cè)，當(dāng)樣品池杯支架10和11被固定在電路板1上后， 光學(xué)反射面7與電路板1平面的夾角大約是45度。如圖1-3所示，本實用新型在同一光路上安裝多個發(fā)光元件，讓表面裝貼元件和非表面裝貼元件在三維空間作合理分布，實現(xiàn)本實用新型的手持便攜式分析儀具有比傳統(tǒng)同類分析儀更多的比色分析和熒光分析波長。同時，利用如圖1所示的發(fā)光元件1-感光元件2和發(fā)光元件7-感光元件8這兩條光路互為90度的特點，也可測量多個波長下樣品的散射特性。圖3所示的兩個表面裝貼發(fā)光二極管1，一個是420nm發(fā)光二極管，另一個是 560nm發(fā)光二極管。感光二極管2是一 2mm X 2mm的表面裝貼感光二極管。反射面由貼在樣品池支架內(nèi)側(cè)的鍍金屬鋁的反射薄片實現(xiàn)。下表是對三個標(biāo)準(zhǔn)吸光度樣品的測量結(jié)果， 此結(jié)果表明本方案的線性區(qū)間和測量重現(xiàn)性可以滿足手持便攜式比色分光分析的要求。
權(quán)利要求1.一種便攜式多功能分析儀，其特征在于包括一電路板；多個安裝在電路板上的表面裝貼發(fā)光元件；多個安裝在電路板上的表面裝貼感光元件；一與所述電路板位置固定的樣品池杯固定架，固定架中間部位是一透明樣品池杯，用來盛放一樣品池；樣品池杯固定架上還包括多個光學(xué)反射面，將表面裝貼發(fā)光元件發(fā)出的光反射進(jìn)入樣品池，將經(jīng)過樣品池的光反射進(jìn)入表面裝貼感光元件，形成多個測試光路；以及一可編程電子系統(tǒng)，與電路板連接，對發(fā)光元件和感光元件進(jìn)行控制和讀取。
2.如權(quán)利要求1所述的便攜式多功能分析儀，其特征在于所述一個測試光路中有多個表面裝貼發(fā)光元件。
3.如權(quán)利要求1所述的便攜式多功能分析儀，其特征在于所述一個測試光路中有多個表面裝貼感光元件。
4.如權(quán)利要求1所述的便攜式多功能分析儀，其特征在于表面裝貼感光元件前具有濾光片，在比色分析同時進(jìn)行熒光分析。
5.如權(quán)利要求1所述的便攜式多功能分析儀，其特征在于通過調(diào)節(jié)發(fā)光元件輸入電流的大小，控制輸出光強(qiáng)。
6.如權(quán)利要求1所述的便攜式多功能分析儀，其特征在于通過控制感光元件增益倍數(shù)調(diào)節(jié)輸出。
7.如權(quán)利要求1所述的便攜式多功能分析儀，其特征在于可編程電子系統(tǒng)可將發(fā)光元件轉(zhuǎn)換成感光元件使用。
專利摘要本實用新型提出一種便攜式多功能分析儀，包括一電路板；多個安裝在電路板上的表面裝貼發(fā)光元件；多個安裝在電路板上的表面裝貼感光元件；一與所述電路板位置固定的樣品池杯固定架，固定架中間部位是一透明樣品池杯，用來盛放一樣品池；樣品池杯固定架上還包括多個光學(xué)反射面，將表面裝貼發(fā)光元件發(fā)出的光反射進(jìn)入樣品池，將經(jīng)過樣品池的光反射進(jìn)入表面裝貼感光元件，形成多個測試光路；以及一可編程電子系統(tǒng)，與電路板連接，對發(fā)光元件和感光元件進(jìn)行控制和讀取。在本實用新型的手持便攜式分析儀中，一個光學(xué)元件往往具有多個功能，同時具有強(qiáng)大的計算及控制功能，這樣不僅可以實現(xiàn)光學(xué)元件的多功能化，還可以實現(xiàn)多分量分析。
文檔編號G01N21/64GK202196011SQ20112027286
公開日2012年4月18日 申請日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者楊慶榮, 肖才斌, 黃潔 申請人:楊慶榮, 肖才斌, 黃潔