[实用新型]用于比色仪的超长比色皿系统

说明书

技术领域

比色皿是比色计中的核心构件，比色计是用于分析物质浓度的一种常用仪器。其方法是用特定波长的光，通过装有被测液的比色皿系统，测量它的出射光强度与透射光强度的比率，来分析被测液体的浓度。 

背景技术

比色计是利用不同颜色的溶液对某一个单色光有不同的吸收特性做成的仪器，其核心部件是比色皿。 

根据郎格-比尔定律：图1为比色皿示意图，它的左、右二边由石英窗口组成的储液容器。 

入射光强度：I₀，通过浓度为C，长度为d的溶液时，透射光强度为I，液体的吸光度为A， 

A＝lg I₀/I 

A＝KCd式中：K为常数，比色皿的长度d固定后，K’＝Kd，也为常数 

A＝K’C…………………………………………1 

由此可以通过吸光度的测量来测得被测液体的浓度。 

传统的比色皿长度在20～50mm之间，目前能看到的最长比色皿约100mm，这是因为比色计的光源通常是使用发光二极管，发光二极管发出的光是球面波，通过比色皿能被光电接收器接收的光通量只是很少一部分，用了超长比色皿后，被光电接收器接收到的光强度太弱，仪器很难测得它的变化。或用光学棱镜将白光分光后取出一个有用波长的光来工作，但它的强度也不够强。有的国外厂商采用了抛物镜的光反射原理，使发光二极管的光能集中一些，增加了通过光 电接收器的光通量，对提高分析灵敏度有一定的效果。但是对低含量物质的分析，要达到所要求的精确度还是很困难的。 

发明内容

本实用新型要解决的一个技术问题是推出一种超长比色皿系统，达到可正确测量含量极低的被测溶液。因为通常的比色计中的比色皿长度不够长，对低浓度物质，很难测量入射光强度与出射光强度的变化(因为此时该溶液的颜色的深浅已很难区分)。本实用新型解决了这个难题，从而达到可正确测量低浓度物质的困难。 

现结合附图2说明为达到上述目的本实用新型的技术方案，本实用新型采用了内径为φ12mm，长度为350mm的玻管组成的比色皿1，它的二端用石英平面玻璃封口，作为入射光的入口，与出射光的出口，在350mm圆柱形玻管外壁镀银，使玻管内壁形成一个镜面反射的表面，镀银外表覆盖一层保护层，以保护镀银材料，在玻管二个终点的圆柱面上分别开有进水口2与出水口3，用以向比色皿内通入和流出被分析液体。玻管的一端装有一个固定激光二极管4的固定架6，另一端装有固定光电接收器5的固定架7，用以接收通过液体后的出射光强度。激光二极管4与光电接收器5与比色皿1的石英玻璃必须保持约2mm的距离，防止因液体温差而产生的结露现象。利用激光二极管发射光的准直性，可以集中传输至很远距离，由此组成的比色皿单元可以解决传统比色皿的困难。从而实现了测量低含量物质的难题。 

本实用新型的技术方案的第一特征在于：用内径φ12mm，长度350mm玻管，二端用石英平面玻璃封口做成比色皿1，比色皿外壁镀银层，在比色皿内壁产生一个镜面反射的表面；镀银外表覆盖一层保护层，以保护镀银材料。 

本实用新型的技术方案的第二特征在于：激光二极管4与比色皿1的石英玻璃之间保持一个空间距离，(约2mm)；光电接收器5与比色皿1的石英玻璃之间保持一个空间距离，(约2mm)；以免结露、温度等造成对测量的影响。 

本实用新型的技术方案的第三特征在于：选用分析该物质所需要的波长的激光二极管4和光电接收器5。(如分析硅酸盐时选用波长为810nm，功率为4.5mW的激光二极管。) 

本实用新型的技术方案的第四特征在于：选用适合于该波长的带有滤色片的光电池作为光电接收器5。如分析氯离子时可选用带有340nm滤色片的光电接收器。本实用新型的技术方案的第五特征在于：比色皿1在安装进仪器时，必须有一个倾斜度。样水从下端进水口2进入，从上端出水口3流出多余水，这样可使比色皿1内充满样水，并避免产生气泡。当该样水完成分析后通过电磁阀将皿内样水从下端口2放出，这样可把皿内的剩余水放掉，从新进入下一轮测量，我们采用的比色皿倾角为60°。 

本实用新型的技术方案的第五特征在于：激光二极管4用机械结构6固定在比色皿1进水端口的石英玻璃窗外，其要求是在使用过程中保持其位置稳定，不能移动。光电接收器5用机械结构7固定在比色皿1进水端口的石英玻璃窗外，其要求同样是在使用过程中保持其位置稳定，不能移动。激光二极管4、光电接收器5与比色皿1一起组成了一个比色器系统。它们间有密切关联。