[實(shí)用新型]一種基于光譜顯色法的單通道和多通道重金屬光纖傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420833902.9
• 申請(qǐng)日: 2014-12-25
• 公開（公告）號(hào): CN204630937U
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白忠臣;秦水介;張正平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/78
• 分類號(hào): G01N21/78;G01N21/31
• 代理公司: 貴陽中新專利商標(biāo)事務(wù)所 52100
• 代理人: 吳無懼

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于光纖傳感器技術(shù)，尤其涉及一種基于光譜顯色法的重金屬光纖傳感器。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)調(diào)控水平的提高，與人類日常生活密切相關(guān)的食品、果蔬等每日必須品中的鉻、鉛、鎘等微量元素相比工業(yè)農(nóng)不發(fā)達(dá)時(shí)期有了顯著的提高。這些重金屬有些是來自于工業(yè)生產(chǎn)過程、有些來源于動(dòng)植物培育過程，它們的含量超出正常標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)在食品、果蔬中屢見不鮮，這嚴(yán)重地影響人類的健康，威脅人類的生存與發(fā)展，已成為重大社會(huì)問題之一。

??成人在長(zhǎng)期食用重金屬超標(biāo)的食品和果蔬后，這些重金屬會(huì)在人體內(nèi)累積，影響人體器官等有機(jī)體功能，破壞人體激素水平，進(jìn)而增加人的患病率，尤其是孕婦和兒童長(zhǎng)期食用重金屬超標(biāo)的食品和果蔬會(huì)產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)損害。故快速有而效地檢測(cè)食品和果蔬中重金屬含量是保護(hù)人類健康、減少新生兒畸形等方面具有重要的科學(xué)意義和社會(huì)意義。

目前，常用重金屬檢測(cè)方法主要有原子吸收光譜法、紫外可見分光光度法、原子熒光法、電化學(xué)方法、質(zhì)譜法等，這些方法均需要專業(yè)操作人員、復(fù)雜的儀器和昂貴的價(jià)格，它們適用于實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，不適合現(xiàn)場(chǎng)過程監(jiān)測(cè)。市場(chǎng)上出現(xiàn)的試紙顯色法雖然能克服上述方法的缺點(diǎn)，但是，靈敏度、可重復(fù)性和準(zhǔn)確度均無法保證，只適用于初篩，不能作為最終標(biāo)準(zhǔn)。光纖傳感器具有體積小、價(jià)格低、精度高、易于與其它設(shè)備集成等許多優(yōu)點(diǎn)。已廣泛應(yīng)用于溫度監(jiān)控、應(yīng)力監(jiān)測(cè)、環(huán)境污染、醫(yī)療等領(lǐng)域。

1992年Kopelman最早構(gòu)建并使用了基于熒光法的光纖納米傳感器用于檢測(cè)微環(huán)境中的pH值以來光纖傳感器以來，光纖傳感器應(yīng)用于有機(jī)物和無機(jī)物的檢測(cè)的研究蓬勃發(fā)展，并取得了許多先進(jìn)的成果。但是也出現(xiàn)許多難于克服的困難，主要表現(xiàn)在：（1）由于光纖的纖芯直徑細(xì)小，在組裝過程中易于折斷，受環(huán)境溫度影響較大；（2）目標(biāo)檢測(cè)物的分子、離子與光纖表面結(jié)合時(shí)間長(zhǎng)；（3）在使用過程中易于發(fā)生彎曲、折斷等。以上這些缺點(diǎn)限制光纖傳感器在食品、果蔬等重金屬檢測(cè)中的應(yīng)用。由于光纖傳感器的與生俱來的優(yōu)點(diǎn)和在食品、果蔬中對(duì)重金屬檢測(cè)的高精度、低花費(fèi)、檢測(cè)速度快等巨大優(yōu)勢(shì)，依然是重金屬快速檢測(cè)領(lǐng)域亟待發(fā)展的前沿技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題：提供一種基于光譜顯色法的單通道和多通道重金屬光纖傳感器，以解決現(xiàn)有技術(shù)的光纖傳感器由于光纖的纖芯直徑細(xì)小，在組裝過程中易于折斷，受環(huán)境溫度影響較大；目標(biāo)檢測(cè)物的分子、離子與光纖表面結(jié)合時(shí)間長(zhǎng)；在使用過程中易于發(fā)生彎曲、折斷等。以上這些缺點(diǎn)限制光纖傳感器在食品、果蔬等重金屬檢測(cè)中的應(yīng)用等問題。

??本實(shí)用新型技術(shù)方案：

一種基于光譜顯色法的單通道重金屬光纖傳感器，它包括光纖，光纖外層是重金屬光譜顯色薄膜層，重金屬光譜顯色薄膜層外層是曲面空腔層，曲面空腔層外層是重金屬離子透過層，重金屬離子透過層外層是帶孔曲面保護(hù)層。

所述的帶孔曲面保護(hù)層兩端有橡膠套環(huán)和光纖插芯。

一種包含基于光譜顯色法的單通道重金屬光纖傳感器的多通道重金屬光纖傳感器，它包括樣品池，樣品池內(nèi)蓋有重金屬離子過濾膜，重金屬離子過濾膜內(nèi)有單通道重金屬光纖傳感器。

所述的單通道重金屬光纖傳感器通過光纖插芯固定夾固定。

所述的樣品池底部有樣品池基底。

??本實(shí)用新型有益效果：