CN207074170U - 便携式紫外光激发荧光检测仪 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种用于一次性卫生用品原料荧光定量检测的便携式紫外光激发荧光检测仪，其具有壳体，在所述壳体的平坦侧壁中形成有一检测开口，在所述壳体内限定有共平面的紫外光发射光路、第一和第二接收光路，当所述便携式紫外光激发荧光检测仪置于一平坦待检基片上时，所述紫外光发射光路、所述第一和第二接收光路经所述检测开口于所述平坦待检基片的表面上的一点处汇聚，在所述紫外光发射光路上布置紫外光源，能够向所述汇聚点发射紫外光并产生激发荧光，在所述第一和第二接收光路上分别布置第一传感器和第二传感器，所述第一和第二传感器能够选择性地被独立操作，所述第一传感器设置成能够将波长在420与480nm之间的光转化成与其光强成比例的电信号，所述第二传感器设置成能够将波长在480与760nm之间的光转化成与其光强成比例的电信号，为所述第一传感器和所述第二传感器分别配置第一滤波装置和第二滤波装置，从而所产生的激发荧光能够经由所述第一和第二滤波装置被所述第一和第二传感器接收。本申请还公开了采用便携式紫外光激发荧光检测仪的检测方法。

Description

便携式紫外光激发荧光检测仪
技术领域
本申请大体上涉及用于定量检测一次性卫生用品原料的荧光量的便携式紫外光激发荧光检测仪。
背景技术
诸如纸尿裤、卫生巾等的一次性卫生用品大体上由热熔胶以及非热熔胶类基材例如无纺布、吸水物质、聚乙烯膜等制成。出于制造和美观原因，有时会在非热熔胶类基材中添加荧光物质，并且热熔胶本身也存在荧光成分。但是，随着消费者对个人健康越来越关注，一次性卫生用品的荧光量检测越来越重要，并且国家法规要求对此也越来越严格。
对于一次性卫生用品的荧光检测传统方法是将作为待测物品的热熔胶或非热熔胶类基材置入一检测黑箱内，并用紫外灯照射待测物品，然后用人眼来观察由紫外光激发的荧光强度，以此来评价待测物品的荧光量是否超标。但是，不同的检测人员的眼睛对于荧光的感知能力是不一样的，因此仅靠人眼观察很难对待测物品进行定量地荧光检测，无法提供一种对一次性卫生用品关于荧光量的客观评价标准。
另外，虽然对于一次性纸巾可以定量地检测荧光，但这种方法需要将纸巾溶解后进行评价，用时较长，并不适用于对一次性卫生品原料的快速荧光检测。
发明内容
针对以上问题，本申请旨在提供一种便携式紫外光激发荧光检测仪，采用该检测仪，既能够对一次性卫生用品的热熔胶也能够对一次性卫生用品的非热熔胶类基材进行定量荧光检测，此外，检测过程用时较短，方便生产经营场所灵活使用。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于一次性卫生用品原料荧光定量检测的便携式紫外光激发荧光检测仪，其具有壳体，在所述壳体的平坦侧壁中形成有一检测开口，在所述壳体内限定有共平面的紫外光发射光路、第一和第二接收光路，当所述便携式紫外光激发荧光检测仪置于一平坦待检基片上时，所述紫外光发射光路、所述第一和第二接收光路经所述检测开口于所述平坦待检基片的表面上的一点处汇聚，在所述紫外光发射光路上布置紫外光源，能够向所述汇聚点发射紫外光并产生激发荧光，在所述第一和第二接收光路上分别布置第一传感器和第二传感器，所述第一和第二传感器能够选择性地被独立操作，所述第一传感器设置成能够将波长在420与480nm之间的光转化成与其光强成比例的电信号，所述第二传感器设置成能够将波长在480与760nm之间的光转化成与其光强成比例的电信号，为所述第一传感器和所述第二传感器分别配置第一滤波装置和第二滤波装置，从而所产生的激发荧光能够经由所述第一和第二滤波装置被所述第一和第二传感器接收。
可选地，所述第一接收光路和所述第二接收光路相对于经过所述汇聚点且与所述平坦侧壁垂直的平面是左右对称的。
可选地，所述紫外光发射光路相对于所述平面位于所述第一接收光路一侧。
可选地，所述紫外光发射光路相对于所述平坦侧壁以第一角度倾斜，所述第一接收光路和所述第二接收光路相对于所述平坦侧壁以第二角度倾斜，所述第一角度小于所述第二角度。
可选地，所述第一角度是在10与45度之间，所述第二角度是在15与60度之间，优选地，所述第二角度是60度。
可选地，所述第一滤波装置包括能够将波长大于480nm的光滤除的第一荧光滤波片和紫外光滤波片，所产生的激发荧光依次经过所述紫外光滤波片和所述第一荧光滤波片。
可选地，所述第二滤波装置包括能够将波长小于480nm的光滤除的第二荧光滤波片和紫外光滤波片，所产生的激发荧光依次经过所述紫外光滤波片和所述第二荧光滤波片。
可选地，由所述紫外光源发射的紫外光的波长是在320nm与400nm之间，优选为365nm。
可选地，便携式紫外光激发荧光检测仪还包括液晶显示屏，所述电信号能够以读数的形式显示于所述液晶显示屏。
可选地，便携式紫外光激发荧光检测仪还包括遮光结构，用于在所述便携式紫外光激发荧光检测仪的壳体与所述平坦待检基片时防止环境光进入所述检测开口。
可选地，便携式紫外光激发荧光检测仪还包括存储装置，所述电信号以能够读取数据的方式存储在所述存储装置内。
可选地，便携式紫外光激发荧光检测仪还包括位于所述壳体内的保持架，在所述保持架中形成有用于限定所述紫外光发射光路的紫外光源安装孔、用于限定所述第一接收光路的热熔胶检测通道、以及用于限定所述第二接收光路的非热熔胶类基材检测通道，所述紫外光源固定在所述紫外光源安装孔内，所述第一传感器和所述第一滤波装置固定在所述热熔胶检测通道内，所述第二传感器和所述第二滤波装置固定在所述非热熔胶类基材检测通道内。
根据本发明的另一个方面，提供了一种前述的便携式紫外光激发荧光检测仪对一次性卫生用品原料进行荧光定量检测的方法，所述一次性卫生用品原料包括热熔胶和非热熔胶类基材，所述方法包括：
将所述热熔胶或非热熔胶类基材制备为一平坦待检基片；
将所述便携式紫外光激发荧光检测仪置于所述平坦待检基片，使得检测开口朝向所述平坦待检基片；
依据制备所述平坦待检基片的材质，选择性启用第一传感器或第二传感器；
启动紫外光源，使得所启用的传感器将激发荧光转化成与其光强成比例的电信号。
可选地，将所述电信号以读数的形式实时显示于所述便携式紫外光激发荧光检测仪的液晶显示屏上。
附图说明
从后述的详细说明并结合下面的附图将能更全面地理解本申请的前述及其它方面。需要指出的是，各附图的比例出于清楚说明的目的有可能不一样，但这并不会影响对本申请的理解。在附图中：
图1示意性示出了根据本申请一个实施例的便携式紫外光激发荧光检测仪的立体图；
图2示意性示出了根据图2的便携式紫外光激发荧光检测仪的分解立体图；
图3示意性示出了用于便携式紫外光激发荧光检测仪的根据本申请一个实施例的保持架的一部分的剖视图；并且
图4示意性示出了在根据图3的保持架上所安装的各元器件。
具体实施方式
在本申请的各附图中，结构相同或功能相似的特征由相同的附图标记表示。
因为人眼存在视敏特性，所以即使同一检测人员对不同波长的光线的敏感程度也是不一样的。本申请的发明人发现，由紫外光对热熔胶类物质所激发出的荧光其波长范围主要是蓝紫光波段，而由紫外光对非热熔胶类基材所激发出的荧光其波长范围主要是绿红光波段。但人眼对红光、绿光和蓝光的敏感性依次递减。因此，对于一个检测人员而言，当他/她适应了非热熔胶类基材所激发出的荧光时，很有可能对热熔胶类物质所激发出的荧光并不适应，也即无法通过人眼观测来评定荧光强度。
因此，本申请提出了一种便携式紫外光激发荧光检测仪100，图1示意性示出了其一个实施例的立体图。该便携式紫外光激发荧光检测仪100便于由操作人员手持，并置于一平坦试样上，通过切换开关能够选择进行热熔胶类试样物质和非热熔胶类试样物质的定量荧光检测，避免了因人眼差异而造成的无法评定荧光强度的问题。
如图1所示，根据本申请的便携式紫外光激发荧光检测仪100包括壳体200、位于壳体200上的液晶显示屏300、紫外光照射按钮400、检测试样切换开关500、USB接口600和仪器清零按钮700等。壳体200例如可由塑料或轻质金属制成。液晶显示屏300用于显示荧光检测结果。
进一步参看图2，壳体200大体上包括上面板210、下面板220(在图1中隐藏)、前面板230、后面板240、左面板250(在图1中隐藏)和右面板260。需要指出的是，在本申请的说明书中，涉及到上或下的术语指的是便携式紫外光激发荧光检测仪相对于水平面的上下；涉及到前或后以及左或右均指的是按照附图1所观察到的便携式紫外光激发荧光检测仪的前或后以及左或右。上面板210、下面板220、前面板230、后面板240、左面板250和右面板260例如可以通过螺钉固定在一起，从而形成壳体200。
液晶显示屏300和紫外光照射按钮400位于上面板210中。检测试样切换开关500、USB接口600和仪器清零按钮700位于右面板260中。此外，在左面板250中可以设置电源开关251。在下面板220中形成有一检测开口221。在一优选的实施例中，该检测开口221大体上为长条形。
在壳体200的内部中容纳有电路板810、电池组件820以及保持架900。保持架900可以由与壳体200相同的材料制成。保持架900用于安装发射紫外光的电子元器件以及用于接收激发荧光的电子元器件(如后所述)。电池组件820用于为整个检测仪的相关元器件供电。在电路板810上设置有用于对相关元器件进行控制的集成电路、用于数据采集和显示的集成电路、以及用于存储数据的存储器等。
前述液晶显示屏300、紫外光照射按钮400、检测试样切换开关500、USB接口600、仪器清零按钮700、电源开关251等能够通过导线等任何合适的连接方式与电路板810相连。
例如，在电池组件820包括充电电池的情况下，USB接口600可以设置成经外部电源向充电电池充电。替代地或附加地，USB接口600可以设置成经USB线与电脑相连，用于将存储的数据拷贝出来。可选地，电池组件820也可以设置成是可拆卸的，从而能够方便拆装18650规格的高性能电池(非充电)。
保持架900例如通过螺钉固定在下面板220朝向壳体200内部的那侧上。本领域技术人员应当清楚可以采用任何合适的方式将电路板810和电池组件820固定在壳体200的内部中。
如图3所示，保持架900包括一本体，在该本体中形成有紫外光源安装孔910、热熔胶检测通道920以及非热熔胶类基材检测通道930。在保持架900的本体底部形成有一开口940，紫外光源安装孔910、热熔胶检测通道920以及非热熔胶类基材检测通道930与该开口940相通。此外，该开口940的大小设置成与下面板220中的检测开口221相匹配。在保持架900被固定在下面板220上时，开口940恰好与检测开口221相通。
此外，紫外光源安装孔910的中心轴线、热熔胶检测通道920的中心轴线和非热熔胶类基材检测通道930的中心轴线是共平面的，并且这些中心轴线在一距保持架900的本体的底表面下方一距离h处的想象的平面H中会聚到一点O。该距离h等于下面板220的厚度。
如图4所示，在紫外光源安装孔910中固定安装有诸如紫外光灯泡或紫外光LED的紫外光源911，从而由紫外光源911发出的紫外光束能够沿着紫外光源安装孔910的中心轴线朝向开口940射出。紫外光源911设计成能够产生恒定功率的、波长在320nm与400nm之间的紫外光。优选地，所产生的紫外光的波长为365nm。
在热熔胶检测通道920中距开口940由远到近地依次固定安装有第一传感器921、第一荧光滤波片922和紫外光滤波片923。第一传感器921被选型成能够将波长在420nm与480nm之间的蓝紫光转化为等比例的电信号。第一荧光滤波片922被选型成能够将波长大于蓝紫光的杂光滤除，即能够将波长大于480nm的光滤除。这样，在一待测物品的表面与想象的平面H重合的情况下，当由紫外光源911发出的紫外光束入射到点O后，在该点O处产生激发荧光，然后该激发荧光能够顺着通道920首先经过紫外光滤波片923，将紫外光源911发出的紫外光滤除；然后经过第一荧光滤波片922，将波长大于蓝紫光的杂光滤除；最后基本上仅蓝紫光到达第一传感器921，并转化电信号。
在非热熔胶类基材检测通道930中距开口940由远到近地依次固定安装有第二传感器931、第二荧光滤波片932和紫外光滤波片933。第二传感器931例如可以是常用的可见光(全光谱)传感器，优选地其被选型成能够将波长在480nm与760nm之间的光(主要红光和绿光)转化为等比例的电信号，但是这种传感器与紫光波段的光不太敏感。第二荧光滤波片932被选型成能够将波长小于绿光(波长小于480nm)的光滤除。这样，在待测物品的表面与想象的平面H重合的情况下，当由紫外光源911发出的紫外光束入射到点O后，在该点O处产生激发荧光，然后该激发荧光能够顺着通道930首先经过紫外光滤波片933，将紫外光源911发出的紫外光滤除；然后经过第二荧光滤波片932，将波长小于绿光的杂光滤除；最后到达第二传感器931，并转化电信号。
经过以上解释，可以认为紫外光源安装孔910限定了紫外光发射光路(其与紫外光源安装孔910的中心轴线平行)，热熔胶检测通道920限定了第一接收光路(其与热熔胶检测通道920的中心轴线平行)，并且非热熔胶类基材检测通道930限定了第二接收光路(其与非热熔胶类基材检测通道930的中心轴线平行)。优选地，这三个光路是共平面的。在此，共平面指的是这三个光路的中心轴线是位于同一平面内。优选地，第一接收光路和第二接收光路相对于经过点O且与平面H垂直的一竖直平面V是镜像对称的。也就是说，第一接收光路和第二接收光路在竖直平面V两侧相对于平面H以同一角度α倾斜，该角度α例如是在15与60度之间。本领域技术人员应当清楚，第一接收光路和第二接收光路也可以设置成竖直平面V是非镜像对称的，即二者相对于平面H以不同的角度倾斜。
紫外光发射光路与第一接收光路相对于竖直平面V位于同一侧，并且该紫外光发射光路相对于平面H(即相对于壳体的平坦底侧)以一角度β倾斜，β<α，该角度β例如是在10与45度之间。根据本申请的发明人经大量试验得出，当α为60度且β是在10与45度之间时，可以达到较佳的检测结果。
本领域技术人员还应当清楚，紫外光发射光路也可以设置成与第二接收光路相对于竖直平面V位于同一侧。
检测试样切换开关500设置成能够选择性地令第一传感器921或第二传感器931操作。紫外光照射按钮400设置成能够启动紫外光源911发射紫外光。仪器清零按钮700设置成按压后电路板810中的清零电路运行，从而使得相关元器件清零，消除因温度变化可能导致的零点漂移现象。
在采用根据本申请的便携式紫外光激发荧光检测仪100进行荧光定量检测时，首先，将热熔胶或非热熔胶类基材制成为一待检基片。对于热熔胶而言，将其熔入到一平坦模具内，从而固化后至少具有一个平坦的上表面。对于非热熔胶类基材而言，例如对于无纺布，将其平铺在一平坦表面上形成待检基片。
然后，可以打开电源开关251，使得便携式紫外光激发荧光检测仪100开机自检，此时液晶显示屏300可以显示相关自检信息。在自检完成后将便携式紫外光激发荧光检测仪100放置一段时间，例如30分钟，使得各传感器进入稳定状态。
接着，将便携式紫外光激发荧光检测仪100放置在待检基片上，使得便携式紫外光激发荧光检测仪100的检测开口221朝向待检基片，从而平面H能够与待检基片的上表面重合。同时，没有环境光能够漏入检测仪100与待检基片之间。可选地，此时可以按压仪器清零按钮700使得各传感器清零，并且相关数据可以显示于液晶显示屏300，供操作人员参考。例如，可以依次将两个传感器检测的电信号以数据的形式显示在液晶显示屏300上。
依据待检基片的材质选择切换检测试样切换开关500，使得相应的传感器启动。可选地，每当选定一个传感器后，检测仪100可以如上所述重复自检一次。
当液晶显示屏300显示的读数完全为零后，即当传感器已经完全清零后，按压紫外光照射按钮400，然后紫外线激发荧光产生并且由选定的传感器检测，相应读数显示于液晶显示屏300上，并且可以保持一段时间例如6秒。
可选地，在每次自检过程之后，可以检查电池组件820的电量并在液晶显示屏300上显示。若电量小于一定值，则在液晶显示屏300上发出警告，提醒操作人员充电或者更换电池。
为了确保当检测仪100放置在待检基片上后没有环境光能够漏入，例如在检测仪100的壳体周边可以设置遮光结构例如围绕着壳体底部周边外壁设置一圈软橡胶带或其它合适的遮光结构，从而能够密闭检测仪100与待检基片之间任何可能存在的空隙。
尽管根据本申请紫外光源安装孔910、热熔胶检测通道920以及非热熔胶类基材检测通道930都是形成在同一保持架900的本体中，但是它们也可以各自配备独立的保持架，只要能够满足以上提到的对于紫外光发射光路、第一和第二接收光路的要求即可。
采用本申请的便携式紫外光激发荧光检测仪，无需人眼观察，可以方便快捷地对一次性卫生用品的热熔胶或非热熔胶类基材进行定量荧光检测，可以为一次性卫生用品原料就荧光残留方面提供产品质量控制依据。
尽管这里详细描述了本申请的特定实施方式，但它们仅仅是为了解释的目的而给出的，而不应认为它们对本申请的范围构成限制。在不脱离本申请精神和范围的前提下，各种替换、变更和改造可被构想出来。

Claims (14)

1.一种用于一次性卫生用品原料荧光定量检测的便携式紫外光激发荧光检测仪，其具有壳体，在所述壳体的平坦侧壁中形成有一检测开口，在所述壳体内限定有共平面的紫外光发射光路、第一和第二接收光路，当所述便携式紫外光激发荧光检测仪置于一平坦待检基片上时，所述紫外光发射光路、所述第一和第二接收光路经所述检测开口于所述平坦待检基片的表面上的一点处汇聚，在所述紫外光发射光路上布置紫外光源，能够向所述汇聚点发射紫外光并产生激发荧光，在所述第一和第二接收光路上分别布置第一传感器和第二传感器，所述第一和第二传感器能够选择性地被独立操作，所述第一传感器适于将波长在420与480nm之间的光转化成与其光强成比例的电信号，所述第二传感器适于将波长在480与760nm之间的光转化成与其光强成比例的电信号，为所述第一传感器和所述第二传感器分别配置第一滤波装置和第二滤波装置，所产生的激发荧光经由所述第一和第二滤波装置被所述第一和第二传感器接收。
2.根据权利要求1所述的便携式紫外光激发荧光检测仪，其特征在于，所述第一接收光路和所述第二接收光路相对于经过所述汇聚点且与所述平坦侧壁垂直的平面是左右对称的。
3.根据权利要求1或2所述的便携式紫外光激发荧光检测仪，其特征在于，所述紫外光发射光路相对于所述平面位于所述第一接收光路一侧。
4.根据权利要求1或2所述的便携式紫外光激发荧光检测仪，其特征在于，所述紫外光发射光路相对于所述平坦侧壁以第一角度倾斜，所述第一接收光路和所述第二接收光路相对于所述平坦侧壁以第二角度倾斜，所述第一角度小于所述第二角度。
5.根据权利要求4所述的便携式紫外光激发荧光检测仪，其特征在于，所述第一角度是在10与45度之间，所述第二角度是在15与60度之间。
6.根据权利要求1或2所述的便携式紫外光激发荧光检测仪，其特征在于，所述第一滤波装置包括将波长大于480nm的光滤除的第一荧光滤波片和紫外光滤波片，所产生的激发荧光依次经过所述紫外光滤波片和所述第一荧光滤波片。
7.根据权利要求6所述的便携式紫外光激发荧光检测仪，其特征在于，所述第二滤波装置包括将波长小于480nm的光滤除的第二荧光滤波片和紫外光滤波片，所产生的激发荧光依次经过所述紫外光滤波片和所述第二荧光滤波片。
8.根据权利要求1或2所述的便携式紫外光激发荧光检测仪，其特征在于，由所述紫外光源发射的紫外光的波长是在320nm与400nm之间。
9.根据权利要求1或2所述的便携式紫外光激发荧光检测仪，其特征在于，还包括液晶显示屏，所述电信号以读数的形式显示于所述液晶显示屏。
10.根据权利要求1或2所述的便携式紫外光激发荧光检测仪，其特征在于，还包括遮光结构，在所述便携式紫外光激发荧光检测仪的壳体与所述平坦待检基片时所述遮光结构防止环境光进入所述检测开口。
11.根据权利要求1或2所述的便携式紫外光激发荧光检测仪，其特征在于，还包括存储装置，所述电信号以能够读取数据的方式存储在所述存储装置内。
12.根据权利要求1或2所述的便携式紫外光激发荧光检测仪，其特征在于，还包括位于所述壳体内的保持架，在所述保持架中形成有限定所述紫外光发射光路的紫外光源安装孔、限定所述第一接收光路的热熔胶检测通道、以及限定所述第二接收光路的非热熔胶类基材检测通道，所述紫外光源固定在所述紫外光源安装孔内，所述第一传感器和所述第一滤波装置固定在所述热熔胶检测通道内，所述第二传感器和所述第二滤波装置固定在所述非热熔胶类基材检测通道内。
13.根据权利要求5所述的便携式紫外光激发荧光检测仪，其特征在于，所述第二角度是60度。
14.根据权利要求8所述的便携式紫外光激发荧光检测仪，其特征在于，由所述紫外光源发射的紫外光的波长是365nm。
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