[发明专利]双光程调制荧光激发光源测量袋装复杂溶液成分的方法

说明书

技术领域

本发明涉及光谱复杂溶液浓度分析化学计量领域，尤其涉及一种双光程荧光光谱测量包装袋内复杂溶液的复杂溶液所测目标成分含量的方法。

背景技术

现有技术中，较为成熟的技术是通过化学检验的方式检测包装袋中复杂溶液所测目标成分的含量，具有准确性高的突出优点，但化学检验的方式需要打开包装袋取出样品进行化验，无法满足快速，非接触、无污染的需求。

荧光光谱测量由于其非接触、无污染、针对性强的特性也有可能实现包装袋内复杂溶液所测目标成分的含量检测。但受到入射光强、光程长度和所测目标浓度的影响，导致荧光有严重的自吸收问题，因此会导致光谱的非线性，且传统的荧光光谱无法完全消除光谱背景噪声的影响，针对这一问题，本发明提出了一种双光程调制荧光激发光源测量袋装复杂溶液成分的方法。

发明内容

本发明提供了一种双光程调制荧光激发光源测量袋装复杂溶液成分的方法，本发明测量针对性强，消除了光谱背景噪声的影响，极大抑制了荧光自吸收等带来的非线性影响，实现了快速、无污染的袋装复杂溶液成分的高精度测量，且可操作性强，详见下文描述：

一种双光程调制荧光激发光源测量袋装复杂溶液成分的方法，所述方法包括以下步骤：

荧光激发光源的出光光口与光谱接收装置的入射狭缝紧贴包装袋，调制装置调制荧光激发光源使其发出方波光信号，荧光激发光源对袋装复杂溶液样品进行激发，由光谱接收装置采集荧光光谱；

位移平台在保证荧光激发光源出光光口和光谱接收装置入射狭缝同轴前提下，控制荧光激发光源移动，由光谱接收装置采集荧光光谱；

将两个位置处采集到荧光光谱变换到频域，构造频域内荧光光谱后归一化处理，与已有化学分析的结果对比，建立数学模型；

采集未知复杂溶液样品两位置处的荧光光谱，将其变换到频域构造频域内荧光光谱后归一化并带入数学模型，得到复杂溶液所测目标成分的含量；

所述方法测量得到的两位置处的荧光光谱是与产生荧光的位置、强度同时相关的荧光光谱，增加被测物质的信息量；抑制荧光自吸收带来的非线性影响；消除光谱背景噪声影响；实现快速、无污染的袋装复杂溶液成分的高精度测量。

所述构造频域内荧光光谱的步骤具体为：

调制装置将荧光激发光源调制成方波光信号，由光谱接收装置采集荧光光谱，将荧光光谱的每个波长的时间序列变换到频域，以各个波长的基波分量构造频域内荧光光谱。

其中，位移平台控制荧光激发光源移动，由光谱接收装置采集荧光光谱的步骤具体为：

荧光激发光源在位置a处对袋装复杂溶液样品进行激发，由光谱接收装置采集荧光光谱；

位移平台控制荧光激发光源移动至位置b，由光谱接收装置采集荧光光谱；

或，

荧光激发光源对袋装复杂溶液样品进行激发，由光谱接收装置在位置a处采集荧光光谱；

位移平台控制光谱接收装置移动至位置b，采集位置b处的荧光光谱；

或，

在位置a处由荧光激发光源对袋装复杂溶液样品进行激发，在位置a’处由光谱接收装置采集荧光光谱；

位移平台控制荧光激发光源和光谱接收装置分别移动至位置b、b’处，由光谱接收装置采集荧光光谱。

其中，所述方法还包括：

在荧光激发光源处设置一光纤，作为入射光纤，且保证入射光纤与光谱接收装置入射狭缝紧贴包装袋且同轴；

或，

在光谱接收装置处设置一光纤，作为出射光纤，且保证出射光纤与荧光激发光源出光光口紧贴包装袋且同轴；

或，

在荧光激发光源与光谱接收装置处分别设置入射光纤与出射光纤，且保证入射光纤与出射光纤紧贴包装袋且同轴。

其中，所述a位置为入射光纤的第一位置，由光谱接收装置采集入射光纤与出射光纤相对位置a下的荧光光谱；在保证入射光纤与出射光纤同轴的前提下，位移平台控制入射光纤移动到位置b处，由光谱接收装置采集入射光纤与出射光纤相对位置b下的荧光光谱。

其中，所述a位置为出射光纤的第一位置，由光谱接收装置采集入射光纤与出射光纤相对位置a下的荧光光谱；在保证入射光纤与出射光纤同轴的前提下，位移平台控制出射光纤移动到位置b处，由光谱接收装置采集入射光纤与出射光纤相对位置b下的荧光光谱。