CN113899726A - 一种用于油膜油种鉴别的便携式被动荧光*** - Google Patents

一种用于油膜油种鉴别的便携式被动荧光*** Download PDF

Info

Publication number
CN113899726A
CN113899726A CN202111197677.5A CN202111197677A CN113899726A CN 113899726 A CN113899726 A CN 113899726A CN 202111197677 A CN202111197677 A CN 202111197677A CN 113899726 A CN113899726 A CN 113899726A
Authority
CN
China
Prior art keywords
arc
opening
trompil
hemispherical
oil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202111197677.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113899726B (zh
Inventor
李颖
贾云鹏
蔡小华
谢铭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian Maritime University
Original Assignee
Dalian Maritime University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian Maritime University filed Critical Dalian Maritime University
Priority to CN202111197677.5A priority Critical patent/CN113899726B/zh
Publication of CN113899726A publication Critical patent/CN113899726A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113899726B publication Critical patent/CN113899726B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28—Investigating the spectrum
    • G01J3/44—Raman spectrometry; Scattering spectrometry ; Fluorescence spectrometry
    • G01J3/4406—Fluorescence spectrometry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N2021/6417—Spectrofluorimetric devices

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于油膜油种鉴别的便携式被动荧光***，包括半球形专用样品池，半球形专用样品池包括位于底部的圆形底座和半球形顶盖，所述半球形顶盖与圆形底座可拆卸连接，圆形底座的中央固定连接有用于放置油样的圆柱形石英比色皿，半球形顶盖上设置有长为四分之一半球弧的弧形开孔，弧形开孔的外侧安装有电动弧形滑轨，所述电动弧形滑轨与滑块相连接，电动弧形滑轨控制滑块的运动位置，所述滑块的中心位置设置有圆形开孔，圆形开孔上安装有用于透过阳光的第一聚光透镜和短波通滤光片，所述滑块的底部设置有弧形挡板，半球形顶盖的侧面设置有开孔，开孔上安装有第二聚光透镜和长波通滤光片，其中光纤光谱仪的光纤连接在开孔中。

Description

一种用于油膜油种鉴别的便携式被动荧光***
技术领域
本发明涉及油膜种类鉴别技术领域，尤其涉及一种用于油膜油种鉴别的便携式被动荧光***。
背景技术
目前针对油膜油种鉴别的方法主要包括化学气相色谱分析法、激光诱导油荧光法、可见光遥感等。化学气相色谱分析法准确性高、但受仪器设备限制，时效性不高，难以现场应用；可见光遥感范围大、时效性好，可以现场检测，但识别精度相对较低。传统的激光诱导油荧光法，有着精确度高、可以现场识别的优点。但其采取的是主动激发方式，需要至少一个激光光源。受限于激光光源的体积、供电及冷却要求，适用于固定式探测，便携性不高。而且在阳光强烈的白天，激光所激发的荧光会收到阳光及阳光激发的荧光的干扰，识别准确率会降低。
发明内容
根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种用于油膜油种鉴别的便携式被动荧光***，包括半球形专用样品池，所述半球形专用样品池包括位于底部的圆形底座和半球形顶盖，所述半球形顶盖与圆形底座可拆卸连接，所述圆形底座的中央固定连接有用于放置油样的圆柱形石英比色皿，所述半球形顶盖上设置有长为四分之一半球弧的弧形开孔，所述弧形开孔的外侧安装有电动弧形滑轨，所述电动弧形滑轨与滑块相连接，所述电动弧形滑轨控制滑块的运动位置，所述滑块的中心位置设置有圆形开孔，所述圆形开孔上安装有用于透过阳光的第一聚光透镜和短波通滤光片，所述滑块的底部设置有弧形挡板，所述半球形顶盖的侧面设置有开孔，所述开孔上安装有第二聚光透镜和长波通滤光片，其中光纤光谱仪的光纤连接在开孔中。
所述电动弧形滑轨的长度与弧形开孔的长度相同。
所述半球形顶盖的内侧、圆形底座的上表面、滑块的底部以及弧形挡板上设置有朗伯体涂层。
由于采用了上述技术方案，本发明提供的一种用于油膜油种鉴别的便携式被动荧光***，该***能够获取油膜经阳光诱导的荧光光谱，并利用机器学习算法对阳光诱导油荧光光谱进行分类，实现油膜油种的精确鉴别，相较于激光诱导油荧光技术，本发明不受白天阳光限制，有效的降低了设备成本，提升了便携能力，具备较高的现场工程应用价值。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明***的结构示意图；
图2为本发明***中半球型顶盖结构示意图
图3为本发明***中滑块局部放大图
图4为本发明***中半球形顶盖的侧面开孔局部放大图
1、圆柱形石英比色皿，10、圆形底座，11、半球形顶盖，12、弧形开孔，13、电动弧形滑轨，14、滑块，15、圆形开孔，16、开孔，17、弧形挡板，151、第一聚光透镜，152、短波通滤光片，161、第二聚光透镜，162、长波通滤光片。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：
如图1所示的一种用于油膜油种鉴别的便携式被动荧光***，包括半球形专用样品池，所述半球形专用样品池包括位于底部的圆形底座10和半球形顶盖11，还包括用于荧光信号采集的便携式光纤光谱仪和用于荧光光谱处理的计算机。
如图2和图3所示，半球形顶盖11与圆形底座10可拆卸连接，所述圆形底座10的中央固定连接有用于放置油样的圆柱形石英比色皿1，半球形顶盖11上设置有长为四分之一半球弧的弧形开孔12，弧形开孔12的外侧安装有电动弧形滑轨13，电动弧形滑轨13与滑块14相连接，电动弧形滑轨13控制滑块14的运动位置，滑块14的中心位置设置有圆形开孔15，圆形开孔15上安装有用于透过阳光的第一聚光透镜151和短波通滤光片152，所述滑块14的底部设置有弧形挡板17，所述半球形顶盖11的侧面设置有开孔16，开孔16上安装有第二聚光透镜161和长波通滤光片162，其中光纤光谱仪的光纤连接在开孔16中。
如图4所示，半球型顶盖11上的滑块14的圆形开孔15用于透射阳光，圆形开孔上端安装短波通滤光片152，圆形开孔15下端安装第一聚光透镜151，经过短波通滤光片152后的短波阳光被第一聚光透镜151汇聚后照射固定在圆形底座10的石英比色皿1上。
进一步的，电动弧形滑轨13控制滑块14在半球型顶盖11的弧形开孔12上运动，从而可以根据太阳高度角找到合适位置，使得通过滑块14圆形开孔15的进光量达到最大。
石英比色皿1中样品受滤光后的短波阳光激发后，发射出荧光，荧光混合短波阳光进入半球型顶盖11上的开孔16中，经过开孔16下端的长波通滤光片162后分离出单独的荧光信号，再经过聚光滤镜161汇聚后进入光纤，进入光纤式光谱仪。
本***在使用过程中具有如下步骤：
1)在不同阳光条件下使用该***获取多种常见油类油膜的被动荧光光谱，构建不同油类的被动荧光光谱数据集，使用机器学习算法进行训练。
2)选择合适的短波通滤光片152安装在滑块14上，选择合适的长波通滤光片162安装在半球型顶盖11开孔16上，采集油膜样品放置于采样池中的石英比色皿1中。
3)安装半球形顶盖11，根据太阳高度角调整电动弧形滑轨13，使滑块14尽可能正对太阳，令阳光充分照射样品池。
4)油膜受阳光激发产生荧光信号，荧光混合短波阳光进入半球型顶盖11上的开孔16中，经过开孔16下端的长波通滤光片162后分离出单独的荧光信号，传入光谱仪光纤。
5)光谱仪将荧光信号转化为对应的被动荧光光谱传输给计算机。
6)计算机用训练好的机器学习算法对所采集的被动荧光光谱进行分类，并显示分类结果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于油膜油种鉴别的便携式被动荧光***，其特征在于包括：半球形专用样品池，所述半球形专用样品池包括位于底部的圆形底座(10)和半球形顶盖(11)，所述半球形顶盖(11)与圆形底座(10)可拆卸连接，所述圆形底座(10)的中央固定连接有用于放置油样的圆柱形石英比色皿(1)，所述半球形顶盖(11)上设置有长为四分之一半球弧的弧形开孔(12)，所述弧形开孔(12)的外侧安装有电动弧形滑轨(13)，所述电动弧形滑轨(13)与滑块(14)相连接，所述电动弧形滑轨(13)控制滑块(14)的运动位置，所述滑块(14)的中心位置设置有圆形开孔(15)，所述圆形开孔(15)上安装有用于透过阳光的第一聚光透镜(151)和短波通滤光片(152)，所述滑块(14)的底部设置有弧形挡板(17)，所述半球形顶盖(11)的侧面设置有开孔(16)，所述开孔(16)上安装有第二聚光透镜(161)和长波通滤光片(162)，其中光纤光谱仪的光纤连接在开孔(16)中。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于：所述电动弧形滑轨(13)的长度与弧形开孔(12)的长度相同。
3.根据权利要求1所述的***，其特征在于：所述半球形顶盖(11)的内侧、圆形底座(10)的上表面、滑块(14)的底部以及弧形挡板(15)上设置有朗伯体涂层。
CN202111197677.5A 2021-10-14 2021-10-14 一种用于油膜油种鉴别的便携式被动荧光*** Active CN113899726B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111197677.5A CN113899726B (zh) 2021-10-14 2021-10-14 一种用于油膜油种鉴别的便携式被动荧光***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111197677.5A CN113899726B (zh) 2021-10-14 2021-10-14 一种用于油膜油种鉴别的便携式被动荧光***

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113899726A true CN113899726A (zh) 2022-01-07
CN113899726B CN113899726B (zh) 2024-06-14

Family

ID=79192027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111197677.5A Active CN113899726B (zh) 2021-10-14 2021-10-14 一种用于油膜油种鉴别的便携式被动荧光***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113899726B (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002116144A (ja) * 2000-10-11 2002-04-19 Yamagata Dkk Corp 油膜検知装置
EP1483951A1 (de) * 2003-06-04 2004-12-08 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren und Einrichtung zum Bestimmen des Düngebedarfs in Gärten
CN104502319A (zh) * 2014-12-25 2015-04-08 重庆大学 一种半积分球荧光量子效率测量装置及其测量方法
CN106770193A (zh) * 2017-01-11 2017-05-31 江西农业大学 一种食用植物油中倍硫磷含量检测装置及方法
CN109307666A (zh) * 2018-11-21 2019-02-05 清华大学 一种便携式荧光光谱检测***及利用该***判别再生水与饮用水的方法
CN110749584A (zh) * 2019-11-20 2020-02-04 大连民族大学 一种便携式荧光光谱仪
CN111380809A (zh) * 2020-05-06 2020-07-07 长春理工大学 一种基于偏振特性测试油膜种类的方法
CN111630372A (zh) * 2018-01-23 2020-09-04 浜松光子学株式会社 光测定装置及光测定方法
CN111965154A (zh) * 2020-09-15 2020-11-20 上海宏盾防伪材料有限公司 一种便携式荧光编码检测装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002116144A (ja) * 2000-10-11 2002-04-19 Yamagata Dkk Corp 油膜検知装置
EP1483951A1 (de) * 2003-06-04 2004-12-08 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren und Einrichtung zum Bestimmen des Düngebedarfs in Gärten
CN104502319A (zh) * 2014-12-25 2015-04-08 重庆大学 一种半积分球荧光量子效率测量装置及其测量方法
CN106770193A (zh) * 2017-01-11 2017-05-31 江西农业大学 一种食用植物油中倍硫磷含量检测装置及方法
CN111630372A (zh) * 2018-01-23 2020-09-04 浜松光子学株式会社 光测定装置及光测定方法
CN109307666A (zh) * 2018-11-21 2019-02-05 清华大学 一种便携式荧光光谱检测***及利用该***判别再生水与饮用水的方法
CN110749584A (zh) * 2019-11-20 2020-02-04 大连民族大学 一种便携式荧光光谱仪
CN111380809A (zh) * 2020-05-06 2020-07-07 长春理工大学 一种基于偏振特性测试油膜种类的方法
CN111965154A (zh) * 2020-09-15 2020-11-20 上海宏盾防伪材料有限公司 一种便携式荧光编码检测装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
侯永超 等: "岸基式海面油膜探测传感器设计", 仪表技术与传感器, no. 11, pages 7 - 11 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113899726B (zh) 2024-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104483285B (zh) 基于近红外光谱技术的车载土壤养分检测及自动采样装置
CN1578903A (zh) 测试流体特性的装置和方法
CN107356248B (zh) 一种具有环境适应性的多光谱偏振导航***
CN106053404A (zh) 一种便携式多波段荧光检测微量物质分析仪
CN108414409B (zh) 一种旋转式铁谱仪谱片图像采集***及方法
CN106950183A (zh) 一种基于光谱技术的便携式土壤养分检测装置
CN102980658A (zh) 一种微型光纤光谱仪
CN113155814A (zh) 基于光纤阵列的便携式比色阵列图像采集装置及检测方法
CN106501190A (zh) 一种移动终端及基于移动终端的分析***
CN105277530A (zh) 一种用于水体污染物检测的流动注射显微拉曼光谱装置及检测方法
CN103575675A (zh) 机载多角度区域污染分布扫描探测装置
CN208076380U (zh) 光学检测仪
CN113899726B (zh) 一种用于油膜油种鉴别的便携式被动荧光***
CN106404744A (zh) 一种便携式指向性拉曼光谱采集***及采集方法
CN207318354U (zh) 无人机遥控式libs装置
CN109297952A (zh) 基于激光诱导击穿光谱技术的宣纸优劣鉴别***
CN205157055U (zh) 一种多功能光栅光谱仪实验装置
CN116183525A (zh) 立体化湖泊蓝藻生物量光谱检测***
CN201788147U (zh) 光纤探头式土壤养分测试仪
CN206038536U (zh) 一种用于多角度探测叶绿素荧光和光化学植被指数的装置
CN209247636U (zh) 基于激光诱导击穿光谱技术的宣纸优劣鉴别***
CN205538658U (zh) 一种紫外气体分析仪中气体浓度测量***
CN112129708B (zh) 一种多功能自主检测巡检机器人***
CN211626681U (zh) 一种手持微型智能高光谱成像仪
CN111174913A (zh) 一种手持微型智能高光谱成像仪及其定标和成像方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant