[發明專利]一種D-果糖溶液濃度檢測裝置和方法

無效

• 申請號: 201410502167.8
• 申請日: 2014-09-26
• 公開（公告）號: CN104459169A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 惠國華;金姣姣;韓圓圓;蔡艷萍;劉偉
• 申請（專利權）人: 浙江工商大學
• 主分類號: G01N35/00
• 分類號: G01N35/00;G01N27/26;G01N27/30
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明涉及溶液濃度檢測技術領域，尤其涉及一種D-果糖溶液濃度檢測裝置和方法。?

背景技術

現有的D-果糖溶液濃度檢測技術方法有儀器分析檢測法和化學檢測法，儀器分析檢測法雖然操作簡單，但是存在檢測精度低的缺陷；化學檢測法存在操作繁瑣，重復性差的不足。?

中國專利公開號CN103528877，公開日2014年1月22日，發明的名稱為一種小型生化反應器在線糖濃度檢測系統，該申請案公開了一種小型生化反應器在線糖濃度檢測系統，它主要由嵌入式模塊、觸摸屏、恒流泵、在線糖濃度分析儀以及離線糖濃度分析儀等組成，其中，觸摸屏為人機接口，接受現場人員的設置和操作；嵌入式模塊作為系統的控制單元，控制恒流泵的流速以及糖濃度分析儀的動作，采集在線糖分析儀的糖濃度檢測值，對采集值進行在線校正，得到生化反應器內準確的糖濃度檢測值，并能根據離線糖濃度分析儀的值對模型參數進行修正。其不足之處是，糖濃度分析儀的檢測精度較低。?

發明內容

本發明的目的是克服現有D-果糖溶液濃度檢測裝置的檢測精度較低的技術問題，提供了一種D-果糖溶液濃度檢測裝置和方法，其能夠快速準確的檢測出D-果糖溶液的濃度。?

為了解決上述問題，本發明采用以下技術方案予以實現：?

本發明的一種D-果糖溶液濃度檢測裝置，包括計算機和數據采集裝置，所述數據采集裝置包括電化學工作站、容器、工作電極和對電極，所述容器頂部設有蓋板，所述工作電極和對電極正對設置在蓋板下方，所述蓋板上設有導向槽，所述導向槽內設有可沿導向槽運動的輸送機構，所述導向槽包括呈漸開線形狀的通槽以及與通槽首尾相連的凹槽，所述工作電極頂部連接有第一連接柱，所述第一連接柱穿過蓋板且位于通槽的漸開線基圓中心，所述第一連接柱與蓋板轉動連接，所述對電極頂部連接有第二連接柱，所述第二連接柱固定在輸送機構上且穿過通槽，所述第一連接柱頂端通過伸縮桿與第二連接柱頂端固定連接，所述容器底部設有攪拌機構，所述計算機分別與電化學工作站、輸送機構和攪拌機構電連接，所述電化學工作站還分別與工作電極和對電極電連接。?

在本技術方案中，取25ml的0.1mol/L?NaOH溶液加入容器內，電化學工作站在工作電極和對電極之間施加+0.5V的恒電壓。取0.05ml的0.1mol/L?D-果糖溶液加入容器內，攪拌機構工作將溶液攪拌均勻，計算機通過輸送機構帶動對電極沿通槽運動，調整對電極與工作電極之間的距離，同時計算機通過電化學工作站檢測對電極位于不同位置時的電流密度值，最后使對電極停留在最大電流密度值所對應的位置，并記錄該電流密度值S(t)及容器內溶液的D-果糖濃度X。?

通槽呈漸開線形狀，對電極沿漸開線運動，逐漸增大對電極與工作電極之間的距離。漸開線形狀的通槽有利于更精確的控制對電極與工作電極之間的距離。第一連接柱頂端通過伸縮桿與第二連接柱頂端?固定連接，對電極沿通槽運動時，伸縮桿自由伸縮，同時伸縮桿帶動第一連接柱轉動，第一連接柱帶動工作電極同步轉動，從而使對電極與工作電極始終保持正對設置，保證檢測的精確性。?

接著，每間隔50秒取0.05ml的0.1mol/L?D-果糖溶液加入容器內并攪拌均勻，計算機通過電化學工作站檢測一次電流密度，如此循環檢測9次，并記錄每一次檢測的電流密度值S(t)及其對應的容器內溶液的D-果糖濃度X。?

計算機將檢測的10個電流密度值S(t)分別代入二階線性系統隨機共振模型，計算出10個信噪比特征值SNR_特征，結合對應的10個容器內溶液的D-果糖濃度X，線性擬合得到濃度計算公式：SNR_特征＝0.75027+3.88974X。?

然后，將容器清洗干凈，將待測D-果糖溶液加入容器內，計算機通過電化學工作站檢測一次電流密度，將檢測的電流密度值S(t)代入二階線性系統隨機共振模型，計算得到信噪比特征值SNR_特征，將信噪比特征值SNR_特征代入濃度計算公式：SNR_特征＝0.75027+3.88974X，計算出D-果糖溶液的濃度。?

作為優選，所述工作電極為泡沫銅電極，所述對電極為鉑片電極。?

作為優選，所述輸送機構包括傳送帶和驅動傳送帶運動的驅動機構，所述傳送帶套設在通槽的內側壁和凹槽的內側壁上，所述驅動機構與計算機電連接。傳送帶運動帶動對電極沿漸開線運動。?