有机磷检测仪制造技术

本发明专利技术涉及分析化学技术领域，公开了一种有机磷检测仪。本发明专利技术的有机磷检测仪通过将紫外LED光源、溶液腔和光电检测芯片依次排列，并保持其中心位于同一光轴上。其中，主板恒功率驱动紫外LED光源发光，光电检测芯片检测紫外LED光源透过溶液腔发射的光信号，并转换成电信号；主板接收从光电检测芯片输出的电信号，并计算出待检测液体的有机磷浓度传送至上位APP端。本发明专利技术的有机磷检测仪基于光电检测芯片进行有机磷检测，其结构简单，不含滤光片、透镜、光栅和光学增敏系统等，体积小，携带方便，可以制备成一次性使用产品，避免交叉感染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及分析化学
，特别涉及有机磷检测仪。
技术介绍
紫外分光光度计基本工作原理和红外光谱仪相似，利用一定频率的紫外可见光照射被分析的有机物质，引起分子中价电子的跃迀，它将有选择地被吸收。一组吸收随波长而变化的光谱，反映了试样的特征。在紫外可见光的范围内，对于一个特定的波长，吸收的程度正比于试样中该成分的浓度，因此测量光谱可以进行定性分析，而且根据吸收与已知浓度的标样的比较，还能进行定量分析。目前市场上主流的有机磷检测方法大都需要复杂的仪器设备，价格昂贵，体积也比较大，检测费用也很高，很难在基层广泛应用。因此应用中迫切希望能推出一种新的检测方法，具有很高的灵敏度，能不依赖复杂的仪器设备，检测费用经济，便于广泛推广和应用，满足基层有机磷检测的需要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种有机磷检测仪，使得有机磷检测仪体积小，携带方便。为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式提供了一种有机磷检测仪，包含:光电检测芯片、紫外LED光源、溶液腔、主板；所述紫外LED光源、所述溶液腔和所述光电检测芯片依次排列，其中心位于同一光轴上；所述紫外LED光源和所述光电检测芯片分别与所述主板电连接；所述光电检测芯片用于检测所述紫外LED光源透过所述溶液腔发射的光信号，并转换成电信号；所述主板驱动所述紫外LED光源发光，接收从所述光电检测芯片输出的电信号，并计算出所述待检测液体的有机磷浓度。本专利技术实施方式相对于现有技术而言，通过将紫外LED光源、溶液腔和光电检测芯片依次排列，并使其中心位于同一光轴上。其中，主板驱动紫外LED光源发光，光电检测芯片检测紫外LED光源透过溶液腔发射的光信号，并转换成电信号；主板接收从光电检测芯片输出的电信号，并计算出待检测液体的有机磷浓度。本专利技术实施方式的有机磷检测仪基于光电检测芯片进行有机磷检测，其结构简单，不含滤光片、透镜、光栅和光学增敏系统等，体积小，携带方便，可以制备成一次性使用产品，避免交叉感染。另外，光电检测芯片将光电探测器、电流放大器、电流电压转换器、模数AD转换器集成在一块硅衬底上；其中，光电探测器将光信号转换为电信号，通过电流放大器进行跨导放大之后，经电流电压转换器将电流转换为电压，并通过AD转换器转换成数字信号。由于多个功能模块集成在一个芯片上，降低了周围环境噪声的干扰，可实现对微弱信号的高灵敏检测，同时引入电流放大器，可以将光电流放大接近6个数量级，提高对光信号的检测灵敏度。由于采用VLSI技术，可以大规模批量化生产，大大降低单个芯片的价格，甚至为一次性探测芯片提供了可能。另外，光电探测器包含两个光电二极管，其中一个光电二极管参与光电转换；另一个光电二极管作为参比。所述电流放大器包含一差分放大模块；所述两个光电二极管分别连接到差动放大模块两个输入端，经过差分放大模块消除光电转换中的噪声信号，降低暗电流，提高检测的灵敏度。另外，所述溶液腔的透光窗口的面积为5X5平方毫米。溶液腔体积小，使待检测液体和酶的使用量少，节约检测成本。另外，制成所述溶液腔的透光窗口的材料为K9玻璃、水晶玻璃或塑料。通过具有很好的透紫外性能的材料制成溶液腔的透光窗口，使紫外光能透过溶液腔的左侧壁进入溶液腔，而其他光无法进入溶液腔，从而使检测结果更可靠。另外，有机磷检测仪还包含溶液腔固定装置，用于将所述溶液腔固定在所述主板上。通过溶液腔固定装置既能牢固地将溶液腔固定在主板上，又能方便地安装和卸下溶液腔。另外，有机磷检测仪还包含外壳；所述紫外LED光源、所述溶液腔、所述光电检测芯片和所述主板均位于所述外壳内。通过外壳可以遮蔽环境光，可以使光电检测芯片检测到的光只是紫外LED光源透过溶液腔的光，从而使有机磷检测结果更准确。另外，有机磷检测仪还包含无线发送器；所述主板将所述计算出的待检测液体的有机磷浓度通过所述无线发送器发送出去，方便用户存储、查看。【附图说明】图1是根据本专利技术第一实施方式的有机磷检测仪的结构示意图；图2是根据本专利技术第一实施方式的有机磷检测仪的光电检测芯片的电路框图；图3是根据本专利技术第一实施方式的有机磷检测仪的系统框图。【具体实施方式】为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本专利技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。本专利技术的第一实施方式涉及一种有机磷检测仪，该有机磷检测仪采用紫外一可见分光光度法进行有机磷的浓度检测。如图1所示，具体包含:溶液腔101、紫外LED光源102、光电检测芯片103、主板104。其中，紫外LED光源102、溶液腔101和光电检测芯片103依次排列在主板104上，并且，其中心位于同一光轴上；比如，在图1中，紫外LED光源、溶液腔和光电检测芯片从左到右依次排列在主板上。请参阅图2所示，光电检测芯片将光电探测器、电流放大器、电流电压转换器、模数AD转换器集成在一块硅衬底上。其中，光电探测器将光信号转换为电信号，通过电流放大器进行跨导放大之后，经电流电压转换器将电流转换为电压，并通过AD转换器转换成数字信号。具体地说，光电探测器可利用PN光电二极管将光信号转换为电信号。通过CTIA(Capacitive Trans-1mpedance Amplifier)，实现电流转换为电压。光电探测系统由一对光电二极管组成:一个光电二极管参与光电转换；另一个光电二极管表面覆盖上金属层，不参与光电转换，作为参比。这一对光电二极管分别连接到差动放大器两个输入端，经过后续的差分放大电路消除光电转换中的噪声信号，降低暗电流，提高检测的灵敏度。溶液腔的透光窗口由具有良好透光性的材料制成，紫外LED光源发出的紫外光通过该透光窗口进入溶液腔。溶液腔的形状可以为长方体或正方体，光电检测芯片104和紫外LED光源102位于溶液腔101相对的两侧(比如，图1中溶液腔的左侧和右侧，那么溶液腔的左侧和右侧均是透光窗口)。此外，溶液腔的透光窗口的面积可以做得很小，比如5X5平方毫米，从而可以将溶液腔体积做得较小，可以减少待检测液体和酶的使用量，节约检测成本。本实施方式的有机磷检测仪的工作流程如下:溶液腔相对于主板的一面设有两个加液孔105，其中一个加液孔用于加入待检测液体，另一个加液孔用于加入酶。主板驱动紫外LED光源发光；光电检测芯片检测紫外LED光源透过溶液腔的透光窗口发射的光信号，并转换成电信号；主板接收从光电检测芯片输出的电信号，并计算出待检测液体的有机磷浓度。与现有技术相比，通过将紫外LED光源、溶液腔和光电检测芯片依次排列在主板上，并使其中心位于同一光轴上；主板驱动紫外LED光源发光，光电检测芯片检测紫外LED光源透过溶液腔的透光窗口发射的光信号，并转换成电信号；主板接收从光电检测芯片输出的电信号，并计算出待检测液体的有机磷浓度。由于采用光电检测芯片检测紫外LED光源透过溶液腔的透光窗口发射的光信号，而集成芯片的体积通常可以很小，随之可以将溶液腔的体积变小，从而可以使得整个有机磷检测仪的体积小，便于携带。此外，值得一提的是，制成溶液腔的透光窗口的材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机磷检测仪，其特征在于，所述有机磷检测仪包含光电检测芯片、紫外LED光源、溶液腔和主板；所述紫外LED光源、所述溶液腔和所述光电检测芯片依次排列，其中心位于同一光轴上；所述紫外LED光源和所述光电检测芯片分别与所述主板电连接；所述光电检测芯片用于检测所述紫外LED光源透过所述溶液腔发射的光信号，并转换成电信号；所述主板恒流驱动所述紫外LED光源发光，接收从所述光电检测芯片输出的电信号，并计算出所述待检测液体的有机磷浓度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：纪新明，李洁惠，万磊，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：上海;31