[发明专利]基于手机APP测定海水中磷含量的光流控检测器

说明书

本发明提供一种基于手机APP测定海水中磷含量的光流控检测器，包括泵送待检测液的第一微流泵和泵送指示剂的第二微流泵，反应部为微流控网络，呈树状网络结构，所述反应部多层混合单元，检测部包含自上而下设置的光源、微流控芯片和感光元件，组成夹心结构，微流控芯片中设有比色单元，最下层混合单元与比色单元一一连通，信号传输部将检测部得到光信号转化成电信号并与手机APP通过蓝牙连接，手机APP通过计算得到检测结果，废液收集部与比色单元的出口相连通用于收集排出的废液，本发明公开的一种基于手机APP测定海水中磷含量的光流控检测器，不仅小型、高效、便携，且能稳定测定磷酸盐含量。

技术领域

本发明具体涉及基于手机APP测定海水中磷含量的光流控检测器。

背景技术

海水监测是环境监测中的一个重要部分。磷酸盐作为一种典型的海水营养盐，对海洋中浮游生物的生长起着至关重要的作用。在了解环境中的物质循环和预防海洋有害藻类的繁殖方面，海水营养盐监测有着重大意义。基于比尔-郎伯定律的比色法是测定水溶液中磷酸盐浓度的主要方法，它表明物质的吸光度与其浓度线性相关。磷酸根离子本身在可见光范围内几乎没有吸收，因此在检测之前需要使用指示剂进行显色反应。首先制备几种标准浓度的磷酸盐溶液，进行充分的显色反应后依次测量其透射光强，通过与空白溶液进行比照计算得到相应的吸光度。吸光度与浓度之间的线性关系，也即检测系统的校准曲线，用于待测样品浓度的定量计算。比色法采用非接触的光学检测法，在很大程度上排除了其他化学成分的影响，因而在生化检测上具有许多优点，如高选择性、灵敏度和稳定性。传统的比色法在单个样品的检测过程中往往需要重复检测十几个吸光度值来确定校准曲线，导致大量的时间消耗和试剂用量，校准曲线的实效性低，且这种异步的检测方法的误差与环境温度、光源稳定性等问题引起的系统漂移直接相关。

光流控技术是一个在微米尺度上集成光子学与微流控技术的新领域，已经在变换光学、光学器件和生化检测等方面展现出优异的性能，具有广泛的应用前景。当前在光流控领域，有关磷酸盐检测的研究重点在于将比色法和微流控技术进行组合，且已经开发了几种微流控分析仪，用于特定情景下连续监测磷酸根离子。这些微型仪器普遍使用单个或多个厘米级的微流控单元来增加溶液吸收，以提高检测精度。或者通过检测光在两个反射膜(法布里-珀罗谐振腔)之间的多次反射来增加光程，从而在较短路径中改善比色法的可检测性，但是这种结构需要较高的加工精度和较多的加工步骤。这两种方法都可以有效地降低传感器的试剂消耗和物理尺寸，但与传统检测方法一样仍然采用异步的方法，包括标准样品制备和校准曲线测量等步骤。除了与传统方法面临同样的问题之外，光信号在微米级吸收池中传输时更容易受到微流控芯片中的扰动影响，对检测系统的稳定性提出了更高的要求。

传统的基于比色法的光流控检测仪器都需要一个电脑作为数据分析模块，对于实时监测来说有着诸多不便。智能手机是一种高度集成的智能设备，具有多种功能。例如，智能手机具有集成的CMOS组件和中央处理器(CPU)，可以在同一设备上捕获数据、处理图像信息和输出处理结果。它是电脑的良好替代品。近年来，智能手机中的各种应用(APPs)发展迅速，为人们的生产生活提供了极大的便利。它们主要是指安装在智能手机上的软件，可以改进原有系统，为用户提供更丰富的体验。手机APP在数据处理方面也有巨大的应用。当使用智能手机进行检测时，操作者只需触摸屏幕上的几个按钮，就可以在友好的人机交互中完成检测过程。更重要的是，作为一个几乎不可或缺的沟通工具，人们可以方便地进行数据分析。

发明内容

根据现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于手机APP测定海水中磷含量的光流控检测器，不仅小型、高效、便携，且能稳定测定磷酸盐含量。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

基于手机APP测定海水中磷含量的光流控检测器，包括：

微流泵，包括泵送待检测液的第一微流泵和泵送指示剂的第二微流泵；

入口部，包含分别与第一微流泵和第二微流泵相连的第一入口流道和第二入口流道；