[发明专利]光谱仪测量液体超低透射率的方法

说明书

本发明提供了一种光谱仪测量液体超低透射率的方法，包括：步骤一：搭建测量平台；步骤二：确定光谱仪测量参考标准，获得光谱仪测量参考标准光谱响应值达到最大时的积分时间t_ref以及在积分时间t_ref时的平均光谱响应值V_ref；步骤三：稀释样品至稀释度c_i，测量积分时间为t_ref时稀释度c_i样品的响应值V_i；判断积分时间为t_ref时是否适合测量稀释度c_i样品；步骤四：计算稀释度c_i样品的透射率τ_i＝τ_ref·V_i/V_ref；步骤五：以稀释度c_i样品为光谱仪测量参考标准，获得光谱仪测量参考标准光谱响应值达到最大时的积分时间t_i以及在积分时间为t_i时的平均光谱响应值V_i′；步骤六：判断积分时间为t_i时是否适合测量未稀释样品；步骤七：计算未稀释样品的透射率τ_n＝V·τ_i/V_i′。

技术领域

本发明涉及透射率检测技术领域，特别涉及一种光谱仪测量液体超低透射率的方法。

背景技术

液体组分含量和性质特征的检测和分析在实际生产和产品质量控制等方面应用广泛，近年来相关的研究已经成为热点。复杂混合溶液成分及其含量的检测涉及到食品、药物、农业、环境等领域，它不仅与相应产品的品质、生产效率息息相关，而且也关系到食品安全、等重大问题。

光谱透射率测量是液体组分含量和性质特征的检测和分析的主要方法，在液体材料相关行业应用广泛，如在食品行业，通过光谱测量获得酒、食用油、醋等液体食品的光谱透射比，进而可分析液体食品成分，也可用于分析食品色调、新鲜度或嫩度等品质特征；在环保行业，可以从污水的透射光谱反演出化学需氧量COD、总有机碳等多个污水处理指标；在印刷印染行业，通过对油墨或染料透射光谱也可定量分析其特征，可用于印刷品和纺织品的质量检测和控制。

但是，由于浑浊或乳化等原因，血液、牛奶、油墨等液体材料透光率低，现有分光光度计或光谱仪探测的光能量较弱，难以获得稳定和准确的透射光谱信号，无法对上述材料的物质成分或和特征进行准确分析。

专利CN01813602.8提出了检测和测定低透射率材料中不同成分浓度的方法和设备。其方法是采用干涉仪分束器将光源红外光分成前向光束和后向光束，并将两束光分别照射样品和参照标准，最后将两束光经光学处理和检测后，分析检测样品中分析物质的存在或具体浓度数据。薛庆生等人设计和研制了一种高精度全自动单光束光谱辐射计，其特点是采用由两个相对孔径为f/5的Ebert-Fastie型单色仪串接成的色散相加的光栅双单色仪，可有效抑制杂光，从而扩大了系统光谱透过率测量的动态范围，提高了测量的精度，可用于光谱范围在200～400nm，10^-6～10^-8量级的超低光谱透过率测量。此外，光声光谱仪利用光声效应，能够通过对光转换成声的能力大小的探测来确定物质的光谱学性质，解决了传统光谱法对弱吸收、强散射、不透明等低透射率样品检测的难题，也可用于超低光谱透过率的测量。

在现有的技术方案中，傅里叶红外光谱仪和紫外光谱辐射计通过重新设计光路来实现低透射率测量，但这两种方法只适合特定的实验室场景使用，不适合工业生产过程中的实时快速光谱检测和分析，也不适合可见光波长范围内的光谱分析；光声光谱法需要不断改变入射激光波长，需要多次扫描，时间效率低，不适合需要瞬态光谱的应用场景。

发明内容

本发明提供了一种光谱仪测量液体超低透射率的方法，其目的是为了解决现有光谱测量方法或仪器无法准确和稳定测量牛奶、血液和油墨等超低透射率液体的问题。

为了达到上述目的，本发明的实施例提供了一种光谱仪测量液体超低透射率的方法，包括：