專利名稱：分光光度檢測裝置及其檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分光光度領(lǐng)域，特別地，涉及一種分光光度檢測裝置；此外，本發(fā)明還涉及一種分光光度檢測方法。
背景技術(shù)：
目前在分析化學(xué)領(lǐng)域常用分光光度法對待測物進(jìn)行定性、定量分析。分光光度法是通過測定被測物質(zhì)在特定波長處或一定波長范圍內(nèi)光的吸光度或發(fā)光強(qiáng)度，對該物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析的方法。在分光光度計(jì)中，將不同波長的光連續(xù)地照射到一定濃度的樣品溶液時(shí)，便可得到與眾不同波長相對應(yīng)的吸收強(qiáng)度。如以波長(λ )為橫坐標(biāo)，吸收強(qiáng)度 (A)為縱坐標(biāo)，就可繪出該物質(zhì)的吸收光譜曲線。
現(xiàn)有的分光光度檢測法是主要是用分光光度計(jì)實(shí)現(xiàn)的。分光光度計(jì)的檢測原理 由光源氚燈或鎢燈發(fā)出連續(xù)輻射光線經(jīng)濾光鏡和聚光鏡至單色器入射狹縫處聚焦成像， 再經(jīng)平面反射鏡反射至準(zhǔn)直鏡產(chǎn)生平行光射至光柵，在光柵上色散后又經(jīng)準(zhǔn)直鏡聚焦在出射狹縫上成一連續(xù)光譜，經(jīng)出射狹縫射出的光在聚光鏡聚光后分別通過試樣室中的空白溶液、標(biāo)準(zhǔn)溶液或樣品溶液，被部分吸收后光經(jīng)光門再照射到光電管上，被光電管接收的光信號再被轉(zhuǎn)換成電信號。
現(xiàn)有的測試儀器進(jìn)行分光光度法進(jìn)行測試時(shí)，必須嚴(yán)格在沒有自然光的環(huán)境下完成測試。這是因?yàn)樽匀还獬煞謴?fù)雜可能會(huì)影響感光器件，從而導(dǎo)致測試出現(xiàn)誤差或者不準(zhǔn)確。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種分光光度檢測裝置及其檢測方法，以解決現(xiàn)有的分光光度檢測必須在沒有自然光的環(huán)境下進(jìn)行的技術(shù)問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種分光光度檢測裝置，包光源，用于發(fā)射檢測光束給檢測池；檢測池，用于盛放待檢測溶液，接收檢測光束，以通過檢測光束照射待檢測溶液；感光器件，用于接收通過待檢測溶液的檢測光束，將檢測光束轉(zhuǎn)換為檢測光電信號，并發(fā)送給信號處理器；信號處理器，用于接收檢測光電信號，濾除檢測光電信號的干擾信號，放大濾除干擾信號后的檢測光電信號，并發(fā)送給處理器；處理器，用于接收濾除干擾信號后的檢測光電信號，并將濾除干擾信號后的檢測光電信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字信號，并根據(jù)數(shù)字信號得到待檢測溶液的吸光度。
進(jìn)一步地，信號處理器包括帶通濾波電路和與帶通濾波電路電連接的運(yùn)算放大電路，其中，帶通濾波電路用于濾除檢測光電信號的干擾信號，運(yùn)算放大電路用于放大濾除干擾信號后的檢測光電信號。
進(jìn)一步地，運(yùn)算放大電路包括一級運(yùn)算放大電路和與一級運(yùn)算放大電路電連接的二級運(yùn)算放大電路，一級運(yùn)算放大電路包括可連續(xù)調(diào)節(jié)放大倍數(shù)的可調(diào)電阻，可調(diào)電阻連接在一級運(yùn)算放大電路的芯片的輸入端。
進(jìn)一步地，可調(diào)電阻連接在所述一級運(yùn)算放大電路的芯片的反向輸入端。
進(jìn)一步地，分光光度檢測裝置還包括設(shè)置在光源和檢測池之間的透鏡，透鏡用于會(huì)聚檢測光束。
進(jìn)一步地，光源為發(fā)光器件。
進(jìn)一步地，感光器件為光敏器件。
進(jìn)一步地，光源、檢測池及感光器件放置在同一水平面上。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種分光光度檢測方法，包括以下步驟步驟 SI :照射步驟，接收照射待檢測溶液的檢測光束；步驟S2 :轉(zhuǎn)化步驟，將照射待檢測溶液的檢測光束轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的檢測光電信號；步驟S3 :濾除步驟，濾除檢測光電信號的干擾信號； 步驟S4 :放大步驟，將濾除步驟得到的檢測光電信號放大處理，并調(diào)節(jié)放大倍數(shù)；步驟S5 處理步驟，根據(jù)朗伯-比爾定律將放大步驟得到的檢測光電信號進(jìn)行處理，以得到待檢測溶液的吸光度。
進(jìn)一步地，放大步驟的放大倍數(shù)為P=I = 2 + 其中，&為分光光度檢測裝置的K 10可調(diào)電阻的阻值，V。為分光光度檢測裝置的運(yùn)算放大電路的輸出電壓，Vi為分光光度檢測裝置的運(yùn)算放大電路的輸入電壓。
進(jìn)一步地，濾除步驟中，濾除干擾信號的頻率f < 30*IO4MHZ或f > 140*104MHZ。
本發(fā)明具有以下有益效果
I、根據(jù)本發(fā)明的分光光度檢測裝置及檢測方法，通過信號處理器濾除檢測光電信號的干擾信號，可以使得分光光度檢測過程設(shè)置在自然光或其他光源的情況下進(jìn)行；
2、根據(jù)本發(fā)明的分光光度檢測裝置及檢測方法，可連續(xù)調(diào)節(jié)放大濾除干擾信號后的檢測光電信號，增強(qiáng)分光光度檢測過程的穩(wěn)定性和抗干擾能力。
除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。 下面將參照圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。


構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中
圖I是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的分光光度檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的分光光度檢測裝置的信號處理器的示意圖；以及
圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的分光光度檢測方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
參見圖1，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例提供了一種分光光度檢測裝置，包括光源10，用于發(fā)射檢測光束給檢測池20 ;檢測池20，用于盛放待檢測溶液，接收檢測光束，以通過檢測光束照射待檢測溶液；感光器件30，用于接收通過待檢測溶液的檢測光束，將檢測光束轉(zhuǎn)換為檢測光電信號，并發(fā)送給信號處理器40;信號處理器40，用于接收檢測光電信號，濾除檢測光電信號的干擾信號，放大濾除干擾信號后的檢測光電信號，并發(fā)送給處理器50;處理器50，用于接收濾除干擾信號后的檢測光電信號，并將濾除干擾信號后的檢測光電信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字信號，根據(jù)數(shù)字信號得到待檢測溶液的吸光度。根據(jù)本發(fā)明的分光光度檢測裝置，通過信號處理器濾除檢測光電信號的干擾信號，可以使得分光光度檢測過程設(shè)置在自然光或其他光源的情況下進(jìn)行；可連續(xù)調(diào)節(jié)放大濾除干擾信號后的檢測光電信號，增強(qiáng)分光光度檢測過程的穩(wěn)定性和抗干擾能力。
光源10為特定的能夠產(chǎn)生固定頻率和波長的光波的發(fā)光器件，一般地，光源10為發(fā)光二極管。光源10發(fā)出的檢測光束照射到檢測池20。
檢測池20用于盛放待檢測溶液，檢測光束照射到檢測池20中的待檢測溶液。檢測池20由透光、耐酸、耐堿的材質(zhì)制備。
優(yōu)選地，分光光度檢測裝置還包括設(shè)置在光源10和檢測池20之間的透鏡60，光源 10發(fā)出檢測光束，檢測光束經(jīng)透鏡60聚焦后平行射出到檢測池20上。
感光器件30用于將接收通過待檢測溶液的檢測光束轉(zhuǎn)化為檢測光電信號，并發(fā)送給信號處理器40。常用的感光器件30為光敏器件。
優(yōu)選地，光源10、檢測池20及感光器件30放置在同一水平面上，使得光源10發(fā)出的檢測光束直接照射到檢測池20中的待檢測溶液后，可直接射入到感光器件30上，以減少光的反射和折射。
信號處理器40用于接收檢測光電信號，濾除檢測光電信號的干擾信號，放大濾除干擾信號后的，檢測光電信號，并發(fā)送給處理器50。
請結(jié)合參見圖2，具體地，信號處理器40包括帶通濾波電路41和與帶通濾波電路41電連接的運(yùn)算放大電路42;帶通濾波電路41用于濾除檢測光電信號的干擾信號。 帶通濾波電路41允許通過的頻率f在30*104MHZ 140*104MHZ之間，濾除的干擾信號的頻率f < 30*IO4MHZ或f > 140*104MHZ。自然光的干擾光的頻率在f < 30*IO4MHZ或f > 140*IO4MHZ之間，使得帶通濾波電路41能夠?yàn)V除自然光的干擾電信號，從而達(dá)到抗自然光干擾的效果，本發(fā)明的分光光度檢測裝置可在自然光的條件下進(jìn)行檢測。運(yùn)算放大電路42 用于可調(diào)節(jié)地放大濾除干擾信號后的檢測光電信號。運(yùn)算放大電路42包括一級運(yùn)算放大電路和與一級運(yùn)算放大電路電連接的二級運(yùn)算放大電路，一級運(yùn)算放大電路包括可連續(xù)調(diào)節(jié)放大倍數(shù)的可調(diào)電阻421，可調(diào)電阻421連接在芯片的輸入端，以調(diào)節(jié)運(yùn)算放大電路42 的放大倍數(shù)。優(yōu)選地，可調(diào)電阻421連接在芯片的反向輸入端。運(yùn)算放大電路42可連續(xù)調(diào)節(jié)地放大濾除干擾信號后的檢測光電信號，增強(qiáng)了分光光度檢測過程的穩(wěn)定性和抗干擾能力。信號處理器40將運(yùn)算放大電路42放大后的檢測光電信號發(fā)送給處理器50。
處理器50，用于接收濾除干擾信號后的檢測光電信號，并將濾除干擾信號后的檢測光電信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字信號，根據(jù)數(shù)字信號得到待檢測溶液的吸光度。
處理器50根據(jù)朗伯-比爾定律；根據(jù)檢測光電信號轉(zhuǎn)化的數(shù)字信號AD值為U1，根據(jù)入射光的光強(qiáng)度，其數(shù)字信號AD值為Utl，得到待檢測溶液的吸光度,1 U0
^ = Iog10-
請參見圖3，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例還提供了一種分光光度檢測方法。分光光度檢測方法中，與圖1和圖2示出的分光光度檢測裝置相同的部件用相同的名稱或參照標(biāo)號。根據(jù)分光光度檢測方法，包括以下步驟
步驟S1:照射步驟，接收照射待檢測溶液的檢測光束；
光源10發(fā)出特定的固定頻率和波長的檢測光束，該檢測光束照射到帶檢測溶液上。檢測溶液一般用透光、耐酸、耐堿的檢測池20盛放。
步驟S2 :轉(zhuǎn)化步驟，將照射待檢測溶液的檢測光束轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的檢測光電信號；
將通過待檢測溶液的檢測光束照射到感光器件30上，感光器件30感受到檢測光束，將檢測光束轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的檢測光電信號。
步驟S3 :濾除步驟，濾除檢測光電信號的干擾信號；
信號處理器40的帶通濾波電路41濾除檢測光電信號中的干擾信號。在本實(shí)施方式中，帶通濾波電路41的允許通過的頻率f在30*104MHZ 140*104MHZ之間，濾除的干擾信號的頻率f < 30*104MHZ或f > 140*104MHZ。自然光的干擾光的頻率在f < 30*104MHZ或 f > 140*104MHZ之間，使得帶通濾波電路41能夠?yàn)V除自然光的干擾電信號，從而達(dá)到抗自然光干擾的效果。
步驟S4 :放大步驟，將濾除步驟得到的檢測光電信號放大處理，并調(diào)節(jié)放大倍數(shù)；
經(jīng)過帶通濾波電路41的檢測光電信號發(fā)送到運(yùn)算放大電路42，運(yùn)算放大電路42 將所述檢測光電信號放大。調(diào)節(jié)運(yùn)算放大電路42的一級運(yùn)算放大電路的可調(diào)電阻421，可連續(xù)地調(diào)節(jié)運(yùn)算放大電路42的倍數(shù)，使得可調(diào)節(jié)地放大濾除干擾信號后的檢測光電信號， 增強(qiáng)了分光光度檢測過程的穩(wěn)定性和抗干擾能力。運(yùn)算放大電路42的放大倍數(shù)為r n R-F0-2+^
P-可·^
其中，R1為分光光度檢測裝置的可調(diào)電阻的阻值，V0為分光光度檢測裝置的運(yùn)算放大電路42的輸出電壓，Vi為分光光度檢測裝置的運(yùn)算放大電路42的輸入電壓?？烧{(diào)電阻的阻值R1可連續(xù)地調(diào)節(jié)。
步驟S5 :處理步驟，根據(jù)朗伯-比爾定律將放大步驟得到的檢測光電信號進(jìn)行處理，以得到待檢測溶液的吸光度。
處理器50根據(jù)朗伯-比爾定律；根據(jù)檢測光電信號轉(zhuǎn)化的數(shù)字信號AD值為U1，根據(jù)入射光的光強(qiáng)度，其數(shù)字信號AD值為Utl，得到待檢測溶液的吸光度
A=Iogw^-,U'
從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果
根據(jù)本發(fā)明的分光光度檢測裝置及檢測方法，通過信號處理器濾除檢測光電信號的干擾信號，可以使得分 光光度檢測過程設(shè)置在自然光或其他光源的情況下進(jìn)行，可連續(xù)調(diào)節(jié)放大濾除干擾信號后的檢測光電信號，增強(qiáng)分光光度檢測過程的穩(wěn)定性和抗干擾能力。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種分光光度檢測裝置，其特征在于，包括 光源(10)，用于發(fā)射檢測光束給檢測池(20)； 所述檢測池(20)，用于盛放待檢測溶液，接收所述檢測光束，以通過所述檢測光束照射所述待檢測溶液； 感光器件(30)，用于接收通過所述待檢測溶液的檢測光束，將所述檢測光束轉(zhuǎn)換為檢測光電信號，并發(fā)送給信號處理器(40)； 所述信號處理器(40)，用于接收所述檢測光電信號，濾除所述檢測光電信號的干擾信號，放大濾除干擾信號后的所述檢測光電信號，并發(fā)送給處理器(50 ); 所述處理器(50)，用于接收濾除干擾信號后的所述檢測光電信號，并將濾除干擾信號后的所述檢測光電信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字信號，并根據(jù)所述數(shù)字信號得到所述待檢測溶液的吸光度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分光光度檢測裝置，其特征在于，所述信號處理器(40)包括帶通濾波電路(41)和與所述帶通濾波電路(41)電連接的運(yùn)算放大電路(42 )，其中，所述帶通濾波電路(41)用于濾除所述檢測光電信號的干擾信號，所述運(yùn)算放大電路(42)用于放大濾除干擾信號后的所述檢測光電信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分光光度檢測裝置，其特征在于，所述運(yùn)算放大電路(42)包括一級運(yùn)算放大電路和與所述一級運(yùn)算放大電路電連接的二級運(yùn)算放大電路，所述一級運(yùn)算放大電路包括可連續(xù)調(diào)節(jié)放大倍數(shù)的可調(diào)電阻(421)，所述可調(diào)電阻(421)連接在所述一級運(yùn)算放大電路的芯片的輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分光光度檢測裝置，其特征在于，所述可調(diào)電阻(421)連接在所述一級運(yùn)算放大電路的芯片的反向輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分光光度檢測裝置，其特征在于，所述分光光度檢測裝置還包括設(shè)置在所述光源(10 )和所述檢測池(20 )之間的透鏡(60 )，所述透鏡(60 )用于會(huì)聚所述檢測光束。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分光光度檢測裝置，其特征在于，所述光源(10)為發(fā)光器件。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分光光度檢測裝置，其特征在于，所述感光器件(30)為光敏器件。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分光光度檢測裝置，其特征在于，所述光源(10)、所述檢測池(20)及所述感光器件(30)放置在同一水平面上。
9.一種分光光度檢測方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟SI :照射步驟，接收照射待檢測溶液的檢測光束； 步驟S2 :轉(zhuǎn)化步驟，將照射待檢測溶液的檢測光束轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的檢測光電信號； 步驟S3 :濾除步驟，濾除所述檢測光電信號的干擾信號； 步驟S4 :放大步驟，將所述濾除步驟得到的所述檢測光電信號放大處理，并調(diào)節(jié)放大倍數(shù)； 步驟S5 :處理步驟，根據(jù)朗伯-比爾定律將所述放大步驟得到的所述檢測光電信號進(jìn)行處理，以得到所述待檢測溶液的吸光度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的分光光度檢測方法，其特征在于，所述放大步驟的放大倍數(shù)為
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的分光光度檢測方法，其特征在于，所述濾除步驟中，濾除所述干擾信號的頻率f < 30*IO4MHZ或f > 140*104MHZ。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種分光光度檢測裝置，包括光源，用于發(fā)射檢測光束給檢測池；檢測池，用于盛放待檢測溶液，接收檢測光束，以通過檢測光束照射待檢測溶液；感光器件，用于接收通過待檢測溶液的檢測光束，將檢測光束轉(zhuǎn)換為檢測光電信號，并發(fā)送給信號處理器；信號處理器，用于接收檢測光電信號，濾除檢測光電信號的干擾信號，放大濾除干擾信號后的檢測光電信號，并發(fā)送給處理器；處理器，用于接收濾除干擾信號后的檢測光電信號，并將濾除干擾信號后的檢測光電信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字信號，根據(jù)數(shù)字信號得到待檢測溶液的吸光度。本發(fā)明提供了一種分光光度檢測方法，包括照射步驟、轉(zhuǎn)化步驟、濾除步驟、放大步驟、處理步驟。
文檔編號G01N21/31GK102980864SQ20121051921
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月6日
發(fā)明者蔡志, 鄒雄偉, 黃凱 申請人:力合科技(湖南)股份有限公司