[實用新型]基于熒光法檢測海水氨氮含量的雙路聚光裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520391220.1
• 申請日: 2015-06-09
• 公開（公告）號: CN204789296U
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬然;張述偉;趙陽;褚東志;吳丙偉;吳寧;孔祥峰;郭翠蓮;劉東彥;張穎;王茜;石小梅;劉巖
• 申請（專利權(quán)）人: 山東省科學(xué)院海洋儀器儀表研究所
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G02B19/00
• 代理公司: 青島聯(lián)智專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 37101
• 代理人: 邵新華

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于光學(xué)檢測設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種利用熒光反應(yīng)檢測海水中氨氮含量的光學(xué)裝置。

背景技術(shù)

氨氮是水體中浮游植物生長所必須的營養(yǎng)元素，是生態(tài)監(jiān)測的重要參數(shù)之一。監(jiān)測水體中氨氮濃度的變化，對于監(jiān)測水體污染、研究海洋地球化學(xué)循環(huán)、預(yù)警生態(tài)災(zāi)害等具有重要的意義，氨氮的原位監(jiān)測已成為海洋領(lǐng)域研究的熱點之一。目前，用于氨氮濃度的檢測一般采用紫外熒光法：將水樣與鄰苯二甲醛（OPA）依照固定比例充分混合后，通過兩種不同波長的LED光照射海水水樣，進而依據(jù)激發(fā)的熒光強度變化來確定氨氮的含量。

利用這種紫外熒光法設(shè)計的檢測裝置，通常具備能耗低、體積小、試劑用量少、性能穩(wěn)定、自動化程度高等特點，但是需要借助兩種不同波長的光線照射待測海水樣品得到光度值，然后通過標(biāo)準(zhǔn)曲線比對或者計算來推算出所測海水樣品的參數(shù)值。從簡化設(shè)備結(jié)構(gòu)、降低成本等角度考慮，通常的做法是將兩路不同波長的光線對應(yīng)到同一個檢測器，這就需要設(shè)計一種雙光路的聚光裝置，用于將兩路不同波長的光聚合到一起，然后再向指定的檢測器傳送。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種基于熒光法檢測海水氨氮含量的雙路聚光裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的光路信號損失嚴(yán)重、可靠性差的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

一種基于熒光法檢測海水氨氮含量的雙路聚光裝置，包括一塊由不透明材質(zhì)制成的基體，在所述基體上、方向相對的側(cè)面上對應(yīng)開設(shè)有光源腔和透鏡腔，在所述光源腔中安裝有發(fā)光元件，在所述透鏡腔中安裝有準(zhǔn)直透鏡；所述光源腔開設(shè)有兩個，分別與形成于基體中的兩條光源通道一一對應(yīng)連通，所述的兩條光源通道傾斜布設(shè)，并交匯于基體中形成的中心空腔；在所述中心空腔中設(shè)置有一V型平面鏡組，通過所述兩條光源通道射入的兩束光線在所述V型平面鏡組的反射作用下垂直投射至所述的準(zhǔn)直透鏡，并經(jīng)由準(zhǔn)直透鏡垂直投射至光纖端面上。

進一步的，所述發(fā)光元件通過光源固定件安裝于所述的光源腔中，所述光源固定件為中空的螺釘式結(jié)構(gòu)，其螺桿部分與光源腔內(nèi)壁上形成的內(nèi)螺紋螺紋連接，螺帽部分位于基體的外部，發(fā)光元件的接線引腳穿過光源固定件的中空部分伸出到基體外部。

為了降低光損耗，避免外界光線射入到所述的聚光裝置中，對檢測結(jié)果造成干擾，本實用新型優(yōu)選將所述發(fā)光元件的接線引腳與光源固定件的中空部分通過黑色環(huán)氧膠灌封固定在一起。

優(yōu)選的，在所述光源腔中還設(shè)置有濾光片，所述濾光片與發(fā)光元件的出光面正對并接觸，以濾除發(fā)光元件發(fā)出的中心波長以外的雜散光波。

為了簡化加工工藝，本實用新型將開設(shè)兩個所述光源腔的側(cè)面設(shè)計成兩個相交的傾斜面，以方便光源腔的開設(shè)，所述的兩個傾斜面均與開設(shè)所述透鏡腔的側(cè)面相對。

為了盡量減少光強損失并保證基體的尺寸不至于過大，優(yōu)選將所述兩條光源通道所成的夾角設(shè)計在40°~45°之間；所述V型平面鏡組由兩塊平面鏡組成，兩塊平面鏡的鏡面夾角在330°~350°之間。

為了方便準(zhǔn)直透鏡在基體中的安裝固定，將所述準(zhǔn)直透鏡通過準(zhǔn)直透鏡固定件安裝于所述的透鏡腔中，所述準(zhǔn)直透鏡固定件為螺釘式結(jié)構(gòu)，與開設(shè)在透鏡腔內(nèi)壁上的內(nèi)螺紋螺紋連接；在所述準(zhǔn)直透鏡固定件的螺桿部分形成有中空的腔室，腔室中安裝有光纖固定件，所述光纖固定件固定安裝所述的光纖，所述光纖通過準(zhǔn)直透鏡固定件的螺帽部分形成的通孔伸出到基體的外部。

優(yōu)選的，所述光纖設(shè)置有兩根，且直徑不同，兩根光纖通過黑色環(huán)氧膠與所述光纖固定件灌封固定在一起。

優(yōu)選的，所述中心空腔為方形空腔，采用在基體頂面開槽并加裝蓋板的方式形成，以簡化加工工藝。

優(yōu)選的，所述基體優(yōu)選采用ABS工程塑料制成，所述發(fā)光元件為發(fā)射中心波長為365nm、波寬為20nm的紫外光的LED。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點和積極效果是：本實用新型的雙路聚光裝置可以將兩路不同波長的光聚合到一起，并通過兩根光纖對外傳送，光路集中、穩(wěn)固，可靠性高，在采用熒光法檢測海水氨氮含量的海洋環(huán)境監(jiān)測過程中，可以對測試光信號實現(xiàn)可靠地采集，由此為氨氮含量的準(zhǔn)確檢測提供了硬件上的支持。

結(jié)合附圖閱讀本實用新型實施方式的詳細描述后，本實用新型的其他特點和優(yōu)點將變得更加清楚。

附圖說明

圖1是本實用新型所提出的雙路聚光裝置的一種實施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖面圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式進行詳細地描述。