半导体光电比色计制造技术

一种半导体光电比色计，其特征是用发光二极管替代现有光源，用光敏管替代光电池（或光电管），把比色皿改为吸式比色管，并将这三部分做成检测集成块，具有结构简单、体积小、成本低、功耗小、操作简便、取样量小、测量速度快、对使用环境要求不高、性能价格比高等优点，还可以做为分光光度计使用。（*该技术在2000年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于对光电比色计的改进，涉及到分光光度计。现有的光电比色计和分光光度计，存在有结构复杂、体积大、成本高、功耗大、对使用环境要求较高，并需经常维护，操作麻烦，测量速度慢等问题，使得其性能价格比低，并且比色皿取样量大、不能进行微量(取样量)测定。本技术的目的就是针对上述存在问题进行改进，设计出一种性能价格比高，适用范围广、使用方便的半导体光电比色计。附附图说明图1为所设计的半导体光电比色计原理框图，图中1为发光二极管，2为吸式比色管，3为光敏管。其主要由恒流电源、发光二极管、光敏管、前置放大器及读数装置构成。本技术的主要特征在于采用发光二极管替代现有的光源，用光敏管替代光电池(或光电管)，把比色皿改为吸式比色管。采用半导体发光二极管做为光源，主要是利用发光二极管固有的发光光谱特性，不经任何光学系统或光学部件就可得到单色光，采用多种发光二极管就能得到一系列的单色光。下表为几种发光二极管的光谱特性，除蓝色(进口)外均为国产。<tables id="table1" num="001"><table align="center">发光色紫外紫兰纯绿黄绿黄橙红CaAsP红GaP红外波长(nm)(暂缺)450485555565585630655700940</table></tables>由此可见发光二极管的光谱范围基本上包括了可见光区域和近红外区域及紫外区域(如果紫外管子能做出)。由于发光二极管在高速窄脉冲大电流情况下工作时，随着工作电流的增大(在平均工作电流不大于极限电流的前提下)，其光谱波长会逐渐地向长波方向偏移(如绿色的管子会变成黄色的)，所以在本技术中若加上电流控制线路，就可利用几种波长的发光二极管得到连续的系列单色光，使本技术做为分光光度计使用。采用光敏管替代光电池(或光电管)作为光检测器。现有光敏管的光谱特性和技术特征及外型尺寸，均能与发光二极管相匹配。普通光敏管的工作波长范围为400nm－1100nm，紫外光敏管的工作波长范围为190nm－1100nm。光敏二极管的线性比光敏三极管好，但灵敏度不及光敏三极管高，而选用带基极引线的硅光敏三极管，则弥补了所存在的不足，本技术采用硅光敏二极管或带基极引线的硅光敏三极管。现有的比色皿成本高、使用麻烦、而且取样量大，本技术改用吸式比色管，其上端接吸液器，下端为细吸口，这样取样量小、成本低，而且使用很方便。为了提高稳定性，保证精确度，本技术把光源(发光二极管)、吸式比色管、光检测器(光敏管)用环氧树脂封装固定在一起，将其称为检测集成块。附图2、3、4几种为检测集成块结构示意图，1为发光二极管，2为吸式比色管，3为光敏管，4为固定模块，5为反光镜。可看出，光源与光检测器是相对应的(从光接受角度看)，这样，检测集成块可做成多种形式，在一个检测集成块上安装一种波长的光源和相对应的光敏管，这两个元件可分别位于比色管的两侧(如图2)，也可以位于比色管的同一侧，此时在另一侧比色管外壁处有一反光镜(如图3)，这两种形式可以把各种波长的光源分别做成固定波长的检测集成块，使用时，可以根据所需波长来选择集成块。还可以在一个集成块上，安装数种波长的光源和相应的光敏管(如图4)，在做为比色计使用时，只需选择所需波长的光源，在做为分光光度计使用时，则需另加电流控制线路，使得集成块上各种波长的光源能够随电流的变化，而形成某个范围的连续波长光源。由以上可看出，本技术具有结构简单、体积小、可携带，成本低、功耗小，取样量小，性能价格比高等等的优点，还可以做为分光光度计使用。本技术与721分光光度计检测结果对比，其误差小于0.1％。权利要求1.一种光电比色计，其主要由恒流电源、光源、比色皿、光电池(或光电管)、前置放大器和读数装置构成，本技术的特征在于采用发光二极管替代现有的光源，采用光敏管替代光电池(或光电管)，把比色皿改为吸式比色管。2.根据权利要求1所述的比色计，其特征在于把发光二极管、吸式比色管和光敏管用固定模块固定在一起，形成检测集成块，其中光敏管与发光二极管相对应。3.根据权利要求1或2所述的比色计，其特征在于吸式比色管一端接吸液器，另一端为细吸口，光敏管可以用硅光敏二极管，也可用带基极引线的硅光敏三极管。4.根据权利要求2或3所述的比色计，其特征在于一个检测集成块上，可以安装一种或数种波长的发光二极管和相对应的光敏管，如果发光二极管和相对应的光敏管处于吸式比色管的同一侧，则在另一侧吸式比色管的外壁处有反光镜。5.根据权利要求4所述的比色计，其特征在于在一个检测集成块上若有数种波长的发光二极管和相对应的光敏管，则另加一个电流控制线路，就可以使该集成块上的各种波长的发光二极管，随电流的变化而形成某一范围内的连续波长光源，做为分光光度计使用。专利摘要一种半导体光电比色计，其特征是用发光二极管替代现有光源，用光敏管替代光电池(或光电管)，把比色皿改为吸式比色管，并将这三部分做成检测集成块，具有结构简单、体积小、成本低、功耗小、操作简便、取样量小、测量速度快、对使用环境要求不高、性能价格比高等优点，还可以做为分光光度计使用。文档编号G01J3/00GK2082857SQ9020699公开日1991年8月14日 申请日期1990年5月22日 优先权日1990年5月22日专利技术者白敬东, 奚光增, 王群, 徐仲逊 申请人:白敬东, 奚光增, 王群, 徐仲逊本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电比色计，其主要由恒流电源、光源、比色皿、光电池（或光电管）、前置放大器和读数装置构成，本实用新型的特征在于：采用发光二极管替代现有的光源，采用光敏管替代光电池（或光电管），把比色皿改为吸式比色管。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：白敬东，奚光增，王群，徐仲逊，
申请(专利权)人：白敬东，奚光增，王群，徐仲逊，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]