[發明專利]一種激光檢測亞硝酸根濃度的檢測裝置及其檢測方法

有效

• 申請號: 201410100551.5
• 申請日: 2014-03-18
• 公開（公告）號: CN103822887A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 吳灃;郝瑞霞;姜源;楊詩琴;魯安懷
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11360
• 代理人: 王巖

1.一種亞硝酸根濃度的檢測裝置，其特征在于，所述檢測裝置包括：光源系統（1）、比色皿（2）、樣品槽（3）、硅光電池（4）和電壓表（5）；其中，所述比色皿（2）中盛有樣品和顯色劑，顯色劑與光源系統（1）發出的單色激光相對應，顯色劑與樣品中的亞硝酸根反應生成的紫紅色染料，對入射至比色皿（2）的單色激光的吸收與亞硝酸根的濃度成線性關系；所述光源系統（1）發射出532nm的激光，透過放置在樣品槽（3）中的比色皿（2），由硅光電池（4）接收，將光信號轉換成電信號，傳輸至電壓表（5），根據電壓表（5）的讀數，通過電壓的變化量-亞硝酸根的濃度的線性回歸方程，得到樣品中亞硝酸根的濃度；所述顯色劑采用體積比例0.1～0.12濃度為210.10g/L的檸檬酸溶液，體積比例0.060～0.075濃度為1.00g/L的對氨基苯磺酸溶液，振蕩后，再加入體積比例為0.035～0.050濃度為0.5g/L的N-1-萘基-乙二胺鹽酸鹽溶液。

2.如權利要求1所述的檢測裝置，其特征在于，所述光源系統（1）包括激光器（11）、準直器（12）、散熱器（13）和穩壓器；其中，所述穩壓器連接激光器（11）；所述激光器的表面連接散熱器（13）；所述準直器（12）放置在激光器（11）前。

3.如權利要求1所述的檢測裝置，其特征在于，所述硅光電池（4）經二極管（D）連接至電壓表（5）。

4.如權利要求1所述的檢測裝置，其特征在于，進一步包括機箱，所述光源系統（1）、比色皿（2）、樣品槽（3）、硅光電池（4）和電壓表（5）放置在機箱中。

5.一種亞硝酸根濃度的檢測方法，其特征在于，所述檢測方法，包括以下步驟：

1）建立電壓的變化量-亞硝酸根的濃度的標準曲線和線性回歸方程，得到參數a和回歸系數b；

2）開啟單色激光器和電壓表，并等待電壓表的讀數穩定；

3）將盛有未加入顯色劑的樣品的比色皿放置于樣品槽中，光源系統發射出單色激光，透過比色皿，由硅光電池接收，將光信號轉換成電信號，傳輸至電壓表，記錄此時電壓表的讀數U₀；

4）將顯色劑加入盛有樣品的比色皿中，待顯色穩定后，將比色皿放置于樣品槽中；

5）光源系統發射出單色激光，透過比色皿，由硅光電池接收，將光信號轉換成電信號，傳輸至電壓表，記錄此時電壓表的讀數U；

6）根據U₀-U的值，通過電壓的變化量-亞硝酸根的濃度的線性回歸方程U₀-U=a+bx，得到樣品中亞硝酸根的濃度x。

6.如權利要求5所述的檢測方法，其特征在于，所述在步驟1）中，建立電壓的變化量-亞硝酸根的濃度的標準曲線和回歸方程，包括以下步驟：

a）將不含有亞硝酸根的溶液注入比色皿中，再加入定量的顯色劑，溶液總體積一定；

b）開啟單色激光器和電壓表，并等待電壓表的讀數穩定；

c）將比色皿放置在樣品槽中，光源系統發射出單色激光，透過比色皿，由硅光電池接收，將光信號轉換成電信號，傳輸至電壓表，記錄此時電壓表的讀數U⁰；

d）總體積不變，在盛有顯色劑的比色皿中加入濃度為Cⁱ的亞硝酸根，待顯色穩定后，將比色皿放置于樣品槽中；

e）光源系統發射出單色激光，透過比色皿，由硅光電池接收，將光信號轉換成電信號，傳輸至電壓表，記錄此時電壓表的讀數Uⁱ，1≤i≤n，n和i為自然數，且n≥2；

f）i從1依次取到n，重復步驟d）～e），得到電壓的變化量U⁰-Uⁱ與亞硝酸根的濃度Cⁱ的標準曲線，并建立電壓的變化量U⁰-Uⁱ與亞硝酸根的濃度Cⁱ的線性回歸方程U⁰-Uⁱ=a+bCⁱ，得到參數a和回歸系數b。

7.如權利要求5所述的檢測方法，其特征在于，所述在步驟2）中，所述電壓表的讀數穩定的時間為10～30秒。