CN102590161A - 荧光增白剂现场检测仪 - Google Patents
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Abstract
一种荧光增白剂现场检测仪，其特征在于：包括荧光检测模块、液晶显示模块以及由微处理器构成的检测***，其中，荧光检测模块含有荧光检测基体、光纤光源模块、光纤检测器模块和荧光承载板，光纤光源模块发出的光照射到荧光承载板后，待检测物质产生荧光射向光纤检测器模块，光纤检测器模块检测到信息传送给微处理器处理汇总成检测***数据库，检测结果在液晶显示模块上显示出来。本发明采用二合一光纤光源模块，设计新颖；采用二合一光纤检测器模块，检测范围广；采用荧光承载板结构，检测方便；采用微处理器控制的检测***，实用性强。
Description
技术领域
本发明涉及一种现场快速分析仪器，具体涉及一种用于现场快速定量检测固体及液体制品中荧光增白剂含量的分析仪器。
背景技术
荧光增白剂俗称为白色染料，是一种复杂的有机化合物。它的特性是能激发吸收的紫外入射光线产生荧光，在视觉上使人感觉制品更加亮白、鲜艳。荧光增白剂一般分为两类，一类是水溶性的增白剂，可用于纸张、涂料、洗衣粉及棉织物的增白剂。另一类为水不溶性增白剂，可用于化纤，塑料等增白。
含有荧光增白剂的洗衣粉或棉织物与人体接触时，在水或汗液的作用下荧光增白剂会迁移到人体上。因此会对人体及存在潜在的威胁。含有荧光增白剂的废弃物也会造成环境污染。目前世界上许多国家对荧光增白剂的使用和检测有严格的要求。然而，我国对荧光增白剂的使用和现场定量检测机制应有待完善。
发明内容
针对上述问题，本发明的主要目的是提供一种可以现场快速定量检测固体及液体制品中荧光增白剂的含量的分析仪器。
为实现上述目的，本发明提供一种荧光增白剂现场检测仪，其特征在于：包括荧光检测模块、液晶显示模块以及由微处理器构成的检测***，其中，荧光检测模块含有荧光检测基体、光纤光源模块、光纤检测器模块和荧光承载板，光纤光源模块发出的光照射到荧光承载板后，待检测物质产生荧光射向光纤检测器模块，光纤检测器模块检测到信息传送给微处理器处理汇总成检测***数据库，检测结果在液晶显示模块上显示出来。
荧光检测基体为塑料材质呈方体结构，上部安有光纤光源模块和光纤检测器模块，侧壁安有荧光承载板。
所述光纤光源模块由光纤和光源控制板组成，光纤为二合一结构，即两根同样材料的独立光纤一端集成一束并且均匀混合后安在荧光检测模块上部，另外两端安在光纤光源控制板上，一根对应254nmLED光源，另一根对应365nmLED光源，通过光纤光源控制板，254nmLED光源和365nmLED光源可以单独使用也可以同时使用，光源可以由集成一束的另一端均匀地射出，并且照射在荧光承载板的荧光承载池中。
所述光纤检测器模块由光纤和检测器组成，光纤为二合一结构，即两根同样材料的独立光纤一端集成一束并且均匀混合后安在荧光检测基体上部，另外两端安在光纤检测器控制板上，一根对应S2684-405检测器，另一根对应S2684-500检测器，通过光纤检测器控制板，S2684-405检测器和S2684-500检测器单独使用或同时使用，检测器信号由集成一束的另一端均匀地进入，检测器本身含有滤光片，可以滤除杂散光。
光纤光源模块和光纤检测器模块的安装角度为两光纤光源汇聚在荧光承载池并且反射到光纤检测器端面上。
在荧光检测基体侧壁中心有一方槽，荧光承载板安放其中，方槽与荧光承载板间隙配合，荧光承载板可在方槽中自由取放，荧光承载板中心有一承载池，承载池容积与发射荧光强度具有线性关系，即依据承载池中待检物的单位体积或重量所发射的荧光含量换算出待检测物每升或克(mg/m2、mg/g)中的荧光增白剂的含量，荧光承载板为聚四氟乙烯或其它耐腐蚀材料。
在做样品检测时，依据不同的荧光增白剂启动不同的光纤光源和光纤检测器，检测结果传送给微处理器处理，通过大量实际样品检测数据汇总成检测***数据库，现场检测时即可迅速得到待检测样品荧光增白剂的含量。
本发明采用上述技术方案，其显著特点是：
1、采用二合一光纤光源模块，设计新颖。
2、采用二合一光纤检测器模块，检测范围广。
3、采用荧光承载板方法，检测方便。
4、采用微处理器控制的检测***，实用性强。
附图说明
图1为本发明外部结构示意图；
图2为本发明荧光检测模块结构示意图；
图3为本发明荧光检测基体结构示意图；
图4为图3的剖视图；
图5为本发明光纤光源模块结构示意图；
图6为本发明光纤检测器模块结构示意图；
图7为本发明荧光承载板结构示意图；
图8为本发明原理示意图；
图9为本发明电路原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的具体实施方式。
本发明提出的荧光增白剂现场检测仪，是基于光学和光谱化学原理基础上而建立的荧光光谱检测方法。
如图1所示，本发明荧光增白剂现场检测仪，具有机壳1，机壳1的前表面设置有液晶显示屏3、上行键2、下行键7、返回键6、确认键5，机壳侧面设置有荧光检测模块4。
如图2所示，在荧光检测模块中，含有荧光检测基体8、荧光承载板9、两个光纤光源模块10和光纤检测器模块11。光纤光源模块和光纤检测器模块的安装角度为两光纤光源汇聚在荧光承载池并且反射到光纤检测器端面上。
如图3、图4所示，在荧光检测基体中，荧光检测基体侧壁中心有一方槽12，荧光承载板安放其中。方槽与荧光承载板间隙配合。荧光承载板可在方槽中自由取放。在荧光检测基体上部有光纤光源通道13、15和光纤检测器通道14，光纤光源通道与光纤检测器通道交汇于一点，焦平面汇聚在侧壁方槽12中的荧光承载板处。
如图5所示，在光纤光源模块中，独立光纤16、18集成一束光纤19，光纤19部分为均匀混合方式，保证光源射出时均匀地分布在焦平面上。17为光源控制板，254nm和365nmLED光源安装在它上面，通过微处理器可以控制光纤光源的使用方式和光通量。
如图6所示，在光纤检测器模块中，独立光纤20、22集成一束光纤23，光纤23部分为均匀混合方式，保证光源入射时均匀地分布在检测器窗口平面上。21为检测器控制板，S2684-405检测器和S2684-500检测器安装在它上面，通过微处理器可以控制光纤检测器的使用方式。同时光纤检测器将检测信号传输给微处理器。
如图7所示，在荧光承载板中，24为荧光承载板端盖，在荧光承载板放入荧光检测基体方槽后，可以起蔽光作用。25为荧光承载池，光纤光源通道与光纤检测器通道交汇于此处。荧光承载板材料为聚四氟乙烯，当然也可以为其它耐腐蚀材料，在本实施例中不做特别限制。
如图8所示，本发明工作原理：在检测工作开始后，光纤光源26或光纤光源27开始工作，光照射到荧光承载池25后，待检测物质产生荧光射向光纤检测器28或光纤检测器29。根据不同的待检测物质开启不同的光纤光源和光纤检测器。检测信息传送给微处理器30处理汇总成检测***数据库。检测结果在液晶显示模块31上显示出来。
在本实施例中，光纤检测器28和光纤检测器29采用了日本滨松公司生产集成光电传感器，型号为S 2684系列。当然，本发明也可以采用其它具有同等功效的集成光电传感器。微处理器为SST公司生产的STC89系列，其主要参数为8位单片机，内部存储器64K。微处理器用来接收光纤检测器28或光纤检测器29的输出信号并进行数据处理。
如图9所示，为本发明电路原理图，微处理器为STC89C516，它发出指令和接收信息，按键由微处理器STC89C516的I/O口P1.0、P1.1、P1.2、P1.3控制，通过按键P1.0控制P1.6和P1.7，通过按键P1.1控制T0和T1，P1.2、P1.3控制程序中的返回和确认功能。P1.6控制光纤光源模块中的三极管Q4，可以使对应的LED光源开启或关闭，P1.7控制光纤检测器模块中的检测器Q3，可以使对应的S2684开启或关闭，T0控制光纤光源模块中的三极管Q1，可以使对应的LED光源开启或关闭，T1控制光纤检测器模块中的检测器Q2，可以使对应的S2684开启或关闭，检测信息通过液晶显示模块显示出来。通过按键可以显示返回、确认、上翻、下翻、查询等功能。RS232串口可以使单片机与微机通信。电源框图为本机电源部分，采用R型变压器降压后整流，然后通过集成稳压器输出稳定的5V为主机提供电源。
该电路仅为实现前述功能的一种具体电路连接方式，不作为对其它可能的电路连接的限制。采用国家标准方法，通过不同的荧光标准物质制作成不同的标准曲线固化于微处理器中构成检测***，用于检测不同的荧光增白剂。
以下结合具体操作来介绍本发明的使用方法。
1固体待检测物质
准确称取待检测物质(如洗衣粉)1克放入荧光承载池中。然后将荧光承载池放入荧光检测模块方槽中，开机，检测。即可检测出待检测物质的荧光含量。
1液体待检测物质
准确称取待检测物质(如洗涤剂)1ml放入小烧杯中，然后加入去离子水100ml超声5分钟，溶解后取1ml溶液放入荧光承载池中。然后将荧光承载池放入荧光检测模块方槽中，开机，检测。即可检测出待检测物质的荧光含量。
以下为本发明荧光增白剂现场检测仪与美国Turner公司荧光光度计Quantech比对实验结果。
样品选用某品牌洗涤剂。
由对比实验证明了本发明的效果和可行性。
Claims (3)
1.一种荧光增白剂现场检测仪，其特征在于：包括荧光检测模块、液晶显示模块以及由微处理器构成的检测***，其中，荧光检测模块含有荧光检测基体、光纤光源模块、光纤检测器模块和荧光承载板，光纤光源模块发出的光照射到荧光承载板后，待检测物质产生荧光射向光纤检测器模块，光纤检测器模块检测到信息传送给微处理器处理汇总成检测***数据库，检测结果在液晶显示模块上显示出来。
2.根据权利要求1所述的荧光增白剂现场检测仪，其特征在于：所述光纤光源模块的光纤为二合一结构，即两根同样材料的独立光纤一端集成一束并且均匀混合。
3.根据权利要求1所述的荧光增白剂现场检测仪，其特征在于：所述光纤检测器模块中的光纤为二合一结构，即两根同样材料的独立光纤一端集成一束并且均匀混合。
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