[發明專利]余氯傳感芯片及余氯檢測方法

有效

• 申請號: 201811014115.0
• 申請日: 2018-08-31
• 公開（公告）號: CN109142764B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 王寧;楊建強;雷磊
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G01N35/00
• 分類號: G01N35/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 許美紅

1.一種余氯傳感芯片，其特征在于，包括空心光子晶體光纖，所述空心光子晶體光纖的一端通過光纖連接外部的光電探測器，另一端的底部端面為反射面；所述空心光子晶體光纖的一端還設有光源耦合端口；

在所述空心光子晶體光纖外部沿其長度方向依次設置顯色劑腔、混合反應腔和溶液回收腔；

所述顯色劑腔內設有顯色劑微流體管；

所述混合反應腔內設有微流控芯片，該微流控芯片上設有微流溝道，該微流溝道與所述空心光子晶體光纖的內部連通；所述該微流溝道上設有顯色劑入口和水樣入口，該顯色劑入口與所述顯色劑微流體管連通，該水樣入口連接一水微流體管；

所述溶液回收腔設有導流管，該導流管與空心光子晶體光纖的內部連通。

2.根據權利要求1所述的余氯傳感芯片，其特征在于，所述溶液回收腔底部設有導流孔。

3.根據權利要求1所述的余氯傳感芯片，其特征在于，該顯色劑微流體管上設有第一閥門，該水微流體管上設有第二閥門。

4.根據權利要求3所述的余氯傳感芯片，其特征在于，所述第一閥門和所述第二閥門均為微型壓力閥。

5.根據權利要求1所述的余氯傳感芯片，其特征在于，所述反射面上涂覆有反射膜。

6.根據權利要求1所述的余氯傳感芯片，其特征在于，所述顯色劑腔、所述混合反應腔和所述溶液回收腔沿所述空心光子晶體光纖長度方向組成一空心圓柱體。

7.根據權利要求1所述的余氯傳感芯片，其特征在于，外部光源通過所述光源耦合端口進入所述空心光子晶體光纖內部。

8.一種自來水余氯檢測系統，其特征在于，包括余氯傳感芯片、光源、光電探測器和單片機；

所述余氯傳感芯片為權利要求1-7中任一項所述的余氯傳感芯片；

所述光源通過第一光纖與余氯傳感芯片的光源耦合端口連接；

所述光電探測器通過第二光纖與余氯傳感芯片的空心光子晶體光纖連接；所述光電探測器與單片機連接。

9.一種基于權利要求8所述的自來水余氯檢測系統的自來水余氯檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

從自來水管處接出分管，分管上設有水開關，將分管連接水微流體管，自來水樣通過水微流體管進入微流控芯片；

以DPD溶液作為顯色劑，將裝有按標準配好的DPD溶液注入顯色劑腔，DPD溶液通過顯色劑微流體管進入微流控芯片；

流入微流控芯片的自來水樣和顯色劑在微流控芯片內的微流溝道中充分混合并且反應；

反應后的顯色混合溶液經過導管流入空心光子晶體光纖；

反應穩定后，開啟光源、光電探測器和單片機，光源釋放出所需波段的光，耦合進入空心光子晶體光纖，經過顯色混合溶液作用后的光信號經反射面反射回來進入光電探測器，光電探測器將光信號轉換成電信號，單片機對電信號進行處理和計算，得出自來水樣中余氯的含量。

10.根據權利要求9所述的自來水余氯檢測方法，其特征在于，通過第一閥門和第二閥門控制顯色劑和自來水樣在微流溝道中的流速。