基于红外短脉冲激发的液相红外光谱测量方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及液相测量技术领域，公开一种基于红外短脉冲激发的液相红外光谱测量方法和装置，方法包括：设置待测液相的样品测量平面，使用探测光入射样品测量平面，使用光电探测器实时接收探测光经样品测量平面反射的光信号并转换为电信号；将短脉冲的中红外光入射样品测量平面，样品测量平面处的待测液相吸收中红外光产生局部光热、光声等反应并在平面两侧形成光学性质差异，根据中红外光入射前后的电信号变化得到待测液相对中红外光的吸收强弱；改变中红外光的入射波长，结合待测液相对中红外光的吸收强弱得到待测液相的中红外光谱；装置包括样品池和实现方法各步骤的模块。本发明专利技术可以通过短脉冲的中红外光实现对液体样品的中红外光谱测量。红外光谱测量。红外光谱测量。

【技术实现步骤摘要】
基于红外短脉冲激发的液相红外光谱测量方法和装置


[0001]本专利技术涉及液相测量
，尤其是指一种基于红外短脉冲激发的液相红外光谱测量方法和装置。

技术介绍

[0002]中红外光谱测量是一种使用中红外光进行光谱测量的方法，中红外光一般是波长在3微米—12微米的光波，在此波长下的基频振动是红外活性振动中吸收振动最强的，所以中红外光最适宜进行红外光谱的定性和定量分析。
[0003]现有技术中红外光谱测量的应用虽然广泛，但是因水的吸收背景等问题，中红外光谱测量被限制于干样测量，难以运用到液体成分中进行光谱测量。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中的不足，提供一种基于红外短脉冲激发的液相红外光谱测量方法和装置，可以通过短脉冲的中红外光实现对液体样品的中红外光谱测量。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于红外短脉冲激发的液相红外光谱测量方法，包括：
[0006]设置待测液相的样品测量平面，使用探测光入射所述样品测量平面，使用光电探测器实时接收所述探测光经所述样品测量平面反射的光信号并转换为电信号；
[0007]将短脉冲的中红外光入射所述样品测量平面，所述样品测量平面处的待测液相吸收中红外光产生局部反应并在样品测量平面两侧形成光学性质差异，所述反应包括光热反应、光声反应，根据中红外光入射前后的电信号变化得到待测液相对入射的中红外光的吸收强弱；
[0008]改变中红外光的入射波长，结合待测液相对入射的中红外光的吸收强弱得到待测液相的中红外光谱。
[0009]本专利技术还提供了一种基于红外短脉冲激发的液相红外光谱测量装置，包括：
[0010]样品池，所述样品池内放置待测液相，所述样品池包括一个平面，所述平面带有反射作用并对红外透光；
[0011]光发生模块，用于产生探测光和不同波长的中红外光，所述中红外光为短脉冲光；所述探测光从所述平面入射样品池，各个波长的所述中红外光分别分阶段从所述平面入射样品池，所述平面处的待测液相吸收中红外光产生局部反应并在所述平面两侧形成光学性质差异，所述反应包括光热反应、光声反应；
[0012]信号采集模块，包括光电探测器，所述光电探测器实时接收所述探测光经所述平面反射的光信号并转化为电信号；
[0013]数据处理模块，根据不同波长的所述中红外光入射前后的电信号变化得到待测液相对不同波长的中红外光的吸收强弱，根据待测液相对不同波长的中红外光的吸收强弱得
到待测液相的中红外光谱。
[0014]在本专利技术的一个实施例中，所述样品池的水平底面为带有反射作用并对红外透光的平面。
[0015]在本专利技术的一个实施例中，所述数据处理模块包括：
[0016]信号处理电路，对所述电信号进行预处理；
[0017]数据采集电路，对预处理后的电信号进行采样并转化为数字信号；
[0018]上位机，根据不同波长的所述中红外光入射前后的所述数字信号的变化得到待测液相对不同波长的中红外光的吸收强弱，根据待测液相对不同波长的中红外光的吸收强弱得到待测液相的中红外光谱。
[0019]在本专利技术的一个实施例中，还包括与所述样品池结构相同的对照样品池，所述对照样品池内需测量的组分含量为空，所述探测光和不同波长的中红外光在入射所述样品池的同时入射所述对照样品池，所述光电探测器分别接收所述探测光经所述样品池的平面反射的光信号和经所述对照样品池的平面反射的光信号并转化为电信号；
[0020]根据不同波长的所述中红外光入射所述样品池前后的电信号变化得到待测液相的中红外光谱，根据不同波长的所述中红外光入射所述对照样品池前后的电信号变化得到测量背景的中红外光谱；
[0021]对所述待测液相的中红外光谱和测量背景的中红外光谱进行差分分析，得到待测液相的最终的中红外光谱。
[0022]在本专利技术的一个实施例中，还包括分光模块，所述分光模块包括：
[0023]分光镜，设于所述中红外光的发射口，用于将所述中红外光分为两束；
[0024]反射镜，用于改变被所述分光镜分成两束的中红外光的传播方向，使两束中红外光分别射向所述样品池和对照样品池；
[0025]透镜，用于使入射所述样品池和对照样品池的两束中红外光聚光。
[0026]在本专利技术的一个实施例中，还包括全反射模块，所述探测光和不同波长的中红外光经过所述全反射模块入射所述样品池；
[0027]所述全反射模块设于所述平面的一侧，位于所述样品池外，用于提高探测光的反射率和局部反应对反射光的影响，从而提高测量的灵敏度。
[0028]在本专利技术的一个实施例中，所述全反射模块为梯形结构，梯形的长底边靠近所述平面设置，不同波长的中红外光经过梯形的短底边入射所述样品池；
[0029]所述探测光从梯形的一条斜边射入，经所述平面反射后经梯形的另一条斜边射出，所述光电探测器实时接收经斜边射出的光信号并转化为电信号。
[0030]本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述基于红外短脉冲激发的液相红外光谱测量方法。
[0031]本专利技术还提供了一种设备，包括存储器、处理器和存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述基于红外短脉冲激发的液相红外光谱测量方法。
[0032]本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0033]本专利技术通过短脉冲的中红外光激发待测液相产生的光热、声效应得到待测液相的中红外光谱，实现了对液体样品的中红外光谱测量，可以广泛应用在化学物质鉴定、定量分
析浓度等场景中。
附图说明
[0034]为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中：
[0035]图1是本专利技术方法的流程图。
[0036]图2是采集到的待测液相的中红外光谱的示意图。
[0037]图3是本专利技术装置的结构示意图。
[0038]图4是本专利技术中装置增加对照样品池的结构示意图。
[0039]图5是本专利技术实施例中对采集到的中红外光谱进行差分信号分析的示意图。
[0040]图6是本专利技术中装置增加全反射模块的结构示意图。
具体实施方式
[0041]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。
[0042]实施例一
[0043]参照图1所示，本专利技术公开了一种基于红外短脉冲激发的液相红外光谱测量方法，包括以下步骤：
[0044]步骤1：设置待测液相(均匀的溶液为一个相，称为液相)的样品测量平面，使用探测光入射所述样品测量平面，使用光电探测器(photodetector，PD)实时接收所述探测光经所述样品测量平面反射的光信号并转换为电信号；本实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于红外短脉冲激发的液相红外光谱测量方法，其特征在于，包括：设置待测液相的样品测量平面，使用探测光入射所述样品测量平面，使用光电探测器实时接收所述探测光经所述样品测量平面反射的光信号并转换为电信号；将短脉冲的中红外光入射所述样品测量平面，所述样品测量平面处的待测液相吸收中红外光产生局部反应并在样品测量平面两侧形成光学性质差异，所述反应包括光热反应、光声反应，根据中红外光入射前后的电信号变化得到待测液相对入射的中红外光的吸收强弱；改变中红外光的入射波长，结合待测液相对入射的中红外光的吸收强弱得到待测液相的中红外光谱。2.一种基于红外短脉冲激发的液相红外光谱测量装置，其特征在于，包括：样品池，所述样品池内放置待测液相，所述样品池包括一个平面，所述平面带有反射作用并对红外透光；光发生模块，用于产生探测光和不同波长的中红外光，所述中红外光为短脉冲光；所述探测光从所述平面入射样品池，各个波长的所述中红外光分别分阶段从所述平面入射样品池，所述平面处的待测液相吸收中红外光产生局部反应并在所述平面两侧形成光学性质差异，所述反应包括光热反应、光声反应；信号采集模块，包括光电探测器，所述光电探测器实时接收所述探测光经所述平面反射的光信号并转化为电信号；数据处理模块，根据不同波长的所述中红外光入射前后的电信号变化得到待测液相对不同波长的中红外光的吸收强弱，根据待测液相对不同波长的中红外光的吸收强弱得到待测液相的中红外光谱。3.根据权利要求2所述的基于红外短脉冲激发的液相红外光谱测量装置，其特征在于：所述样品池的水平底面为带有反射作用并对红外透光的平面。4.根据权利要求2所述的基于红外短脉冲激发的液相红外光谱测量装置，其特征在于，所述数据处理模块包括：信号处理电路，对所述电信号进行预处理；数据采集电路，对预处理后的电信号进行采样并转化为数字信号；上位机，根据不同波长的所述中红外光入射前后的所述数字信号的变化得到待测液相对不同波长的中红外光的吸收强弱，根据待测液相对不同波长的中红外光的吸收强弱得到待测液相的中红外光谱。5.根据权利要求2
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4任一项所述的基于红外短脉冲激发的液相红外光谱测量装置，其特征在于：还包括与...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰璐，
申请(专利权)人：振电苏州医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：