[發明專利]測定海水中磷含量的光流控檢測器

在審

• 申請號: 201810462356.5
• 申請日: 2018-05-15
• 公開（公告）號: CN108896539A
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 楊奕;朱嬌夢;史陽
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01N21/77
• 分類號: G01N21/77;G01N21/3577;G01J3/28
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 俞琳娟

本發明提供一種測定海水中磷含量的光流控檢測器，能夠提高檢測過程的穩定性，并保證結果的準確定和精確性，其特征在于，包括：三個微流泵；入口部，包含分別與三個微流泵相連的第一入口流道、第二入口流道、第三入口流道；混合部，包含：多個相互平行設置的縱向微流溝道，多個連接相鄰縱向微流溝道的橫向微流溝道，和設置在縱向微流溝道和橫向微流溝道中的多個半圓環形微結構；毛細比色管，入口與設置在最下游的縱向微流溝道的出流端相連通；光纖部，包含兩個光纖，兩個光纖的前端口相對向設置在毛細比色管的左右兩側，前端口上均鍍有光學膜使兩個端口之間形成光學諧振腔；以及激光源，與一個光纖的后端相連接，另一個光纖的后端與光譜儀相連。

技術領域

本發明涉及一種測定海水中磷含量的光流控檢測器。

背景技術

海水監測是環境監測中的一個重要部分。磷酸鹽作為一種典型的海水營養鹽，對海洋中浮游生物的生長起著至關重要的作用。在了解環境中的物質循環和預防海洋有害藻類的繁殖方面，海水營養鹽監測有著重大意義。現有監測海水中磷酸鹽的人工技術主要有三種：電化學分析法，熒光標記分析法和分光光度法。電化學分析法在檢測高濃度含有磷酸鹽的液體具有高的精確性，但不適合用來測量磷酸鹽濃度較低的海水。熒光標記法具有好的選擇性和高的精確度，但熒光強度易受外界環境影響。分光光度分析方法以其簡單有效、高靈敏性和準確度、高再現性被廣泛應用于傳感器研制和海水監測中。目前我國海洋營養鹽主要采用現場采樣實驗室分析為主，儀器設備存在尺寸大、耗能高等不足，其獲取的檢測結果代表性和時效性均不高，難以支撐海洋環境承載力監測預警和總量控制等管理需求。近年來，隨著微流控技術的發展，這些缺點的得以克服。

光流控技術是一個跨學科的新領域，近年來發展迅速。光流控技術結合光學和微流控，微觀尺寸上精確控制液體。微流控芯片具有尺寸小，低損耗，反應快等優點，可以克服傳統分光光度法測量海水營養鹽的不足。但是，磷酸鹽的摩爾系數較低，光流控芯片的尺寸較小，檢測時信號不太穩定。

發明內容

本發明是為了解決上述課題而進行的，目的在于提供一種測定海水中磷含量的光流控檢測器，提高檢測過程的穩定性，并保證檢測結果的準確定和精確性。

本發明為了實現上述目的，采用了以下方案。

本發明提供一種測定海水中磷含量的光流控檢測器，其特征在于，包括：三個微流泵，分別泵送第一指示劑、待檢測液、和第二指示劑；入口部，包含分別與三個微流泵相連的第一入口流道、第二入口流道、第三入口流道；混合部，包含：多個相互平行設置的縱向微流溝道，多個連接相鄰縱向微流溝道的橫向微流溝道，和設置在縱向微流溝道和橫向微流溝道中的多個半圓環形微結構，設置在最上游的縱向微流溝道的入流端與第一入口流道、第二入口流道、和第三入口流道的出口均相連通；毛細比色管，入口與設置在最下游的縱向微流溝道的出流端相連通；光纖部，包含兩個光纖，兩個光纖的前端口相對向設置在毛細比色管的左右兩側，兩個前端口上均鍍有光學膜使兩個端口之間形成光學諧振腔；以及激光源，與一個光纖的后端相連接，用于發射激光，其中，另一個光纖的后端與光譜儀相連，使光譜儀記錄激光通過毛細比色管后輸出的光強度，并與激光標準強度進行比對得到吸光度值。

優選地，在本發明所涉及的測定海水中磷含量的光流控檢測器中，還可以具有這樣的特征：第二入口流道位于第一入口流道和第三入口流道之間，泵送待檢測液的微流泵與第二入口流道相連。

優選地，在本發明所涉及的測定海水中磷含量的光流控檢測器中，還具有這樣的特征：縱向微流溝道共有六個，沿著流向方向將它們依次設為第一至第六縱向微流溝道，第一縱向微流溝道的長度為D1，第二至第六縱向微流溝道的長度相等均為D2，D1：D2＝1：1.5～3，橫向微流溝道共有五個，長度均為B1，B1：D1＝1：1.5～3，所有縱向微流溝道和橫向微流溝道的寬度相等，均為W，W：D1＝1：15～20。