[發明專利]一種利用錐形光纖液體折射率傳感檢測平臺的檢測方法

有效

• 申請號: 201610009305.8
• 申請日: 2016-01-06
• 公開（公告）號: CN105486639B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 胡興柳;王彥;石朝霞;方挺
• 申請（專利權）人: 金陵科技學院
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/03;G01N21/15;G01N21/41
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 蔣海軍

本發明公開了一種利用錐形光纖液體折射率傳感檢測平臺的檢測方法，屬于光纖傳感領域。它將錐形光纖置于凹槽內，兩端分別用可調節的固定片固定。其中兩個固定壓片為基礎固定，另兩個固定壓片為加強固定，固定壓片施加給錐形光纖的應力可分別通過結構的下方的螺旋測微儀來校準，可移動裝置上的凹洞內嵌入玻璃器皿，玻璃器皿上部內側有水準線，待測液體可置于其中，傳感部分懸空與液體充分接觸。所使用的錐形光纖可以組合成光錐，不但具有光學纖維面板集光性能好、分辨率高、無失真地傳遞圖像等特點外，而且可以提供一種放大的或縮小的，無畸變的圖像傳輸，因此可以滿足不同規格圖像輸入、輸出的需要，操作過程簡單，可快速實現多次采樣。

技術領域

本發明涉及光纖傳感領域，尤其涉及一種利用錐形光纖液體折射率傳感檢測平臺的檢測方法。

背景技術

隨著社會和科學技術的不斷發展，人民的生活質量和生活要求也不斷地提高，人類賴以生存的環境問題也越來越受到重視。人們對污染的控制、對飲食、醫藥和工業用液的質量檢測都提出了更多、更高的要求。對液體的檢測包括多個參數，例如液體的成分、折射率、濃度、表面張力、渾濁度、pH值以及粘度等等。針對這些液體參數的檢測日趨重要，這些液體特征參數的測量分析在石油、化工、制藥、食品以及環境監測等行業中有著廣泛的應用，開發高效可靠的液體檢測技術具有重要的經濟和社會效益。對液體成分進行檢測的方法有很多種，除了傳統的物理化學方法外，還有分光光度測量、液相色譜等方法也被廣泛應用，但這些液體檢測的方法多數功能比較單一，檢測效率低，且成本較高。光纖傳感技術的出現給液體測試帶來了更多簡單的途徑。

在現有的液體檢測平臺中，每檢測一種液體，操作較復雜，檢測速度慢，效率較低，不適用于快速檢測多種液體。在光纖光柵傳感器的實際應用中，溫度和應變的交叉敏感問題是光纖光柵本身固有的問題，一般來講，應變和溫度往往同時存在，由于應變和溫度均能引起光纖光柵的中心波長偏移，即存在溫度和應變的交叉敏感問題，會給檢測帶來誤差。現有的液體檢測平臺中，溫度和應變的交叉敏感問題較為嚴重，靈敏度也較低。

中國發明專利，公布號：CN 104266972 A，公布日：2015.01.07，公開了一種光纖式液體折射率檢測池的制作方法，屬于折射率檢測設備領域，目的在于克服現有技術的缺點，提供一種結構簡單，能有效提高光路穩定性和測量信號準確性的光纖式液體折射率檢測池及其制作方法。該光纖式液體折射率檢測池包括：池體、光纖槽、檢測池、待測液進液通道、蒸餾水進液通道和排液通道。其特點是：三個點膠針的一端分別插入待測液進液通道、蒸餾水進液通道和排液通道，另一端外接泵管可與注射器相連。設計采用聚二甲基硅氧烷制作光纖式液體折射率檢測池，PDMS是一種硅橡膠，具有成本低，設計靈活，制作工藝簡單且可通過模具澆鑄進行大批量生產等特點。其不足之處在于：1)該發明采用注射器將待測液體注入檢測池中，每檢測一種液體，均需要更換一次注射器，較為繁瑣；2)待測液體和蒸餾水的排放，需要在排液通道側抽拉注射器，操作繁瑣；3)光纖槽的細長結構長期使用容易清洗不干凈影響測量結果；4)檢測池制作過程復雜，溫度要求較高(70度)，持續時間較長，成本高；5)檢測過程中未考慮溫度的影響，檢測結果誤差較大；6)檢測池內無水準線，無法保證每次檢測時注入的待測液體的量相同，光纖所受到的應力也將不同，影響檢測結果；7)用熔融的石蠟固定光纖，檢測完成后，光纖將無法完整取出，可重復利用性差；8)該發明光纖槽的設置，在注入待測液體時，液體可能會通過光纖槽流出。

發明內容

1.發明要解決的技術問題

針對現有技術的液體檢測平臺一次檢測一種液體操作較復雜的問題，本發明提供了一種錐形光纖液體折射率傳感檢測平臺及其使用方法，它解決了溫度和應變的交叉敏感問題，一次性能夠針對多種液體進行檢測，快速高效的實現了液體檢測。

2.技術方案

為解決上述問題，本發明提供的技術方案為：