[發明專利]一種用于液相實時檢測的便攜式激光拉曼光譜檢測裝置

在審

• 申請號: 202110394170.2
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN112903662A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 張程元喆;劉玉柱;彭浩辰;陸旭;徐凱迪;陳宇;張啟航
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 蔣廈

1.一種用于液相實時檢測的便攜式激光拉曼光譜檢測裝置，其特征在于：包括光譜檢測部分和液相流動循環部分；

所述的光譜檢測部分包括光纖光譜儀、單模激光器、激光拉曼探頭和第一光纖、第二光纖，通過第一光纖將單模激光器產生的單色光源耦合并傳輸至激光拉曼探頭處并聚焦至激光拉曼探頭所檢測的樣品中，所述樣品產生的非彈性散射譜線激光拉曼探頭采集，采集到的非彈性散射譜線由激光拉曼探頭中的第二光纖耦合傳輸至光纖光譜儀中進行光譜分析；

所述的液相流動循環部分包括石英流動池、蠕動泵、樣品池、廢液收集池、手動開關閥及連接管道，所述的樣品池連接至蠕動泵，所述的蠕動泵連接至石英流動池，所述的石英流動池連接至手動開關閥，所述的手動開關閥連接至廢液收集池；所述的石英流動池由流動池外殼、流動池外殼內部的石英流動池、上部的進樣管、下部的出樣管和流動池外殼頂部的氣塞組成；樣品裝入至樣品池后開啟蠕動泵抽取樣品，于此同時打開石英流動池上的氣塞排出裝置內多余空氣且關閉手動開關閥，讓樣品在石英流動池中積累達到一定的檢測高度，之后打開光譜檢測系統和手動開關閥，關閉氣塞，此時整個裝置內部形成一個壓強穩定狀態，樣品液面高度能夠維持穩定以進行檢測操作，檢測完后的廢液流入廢液收集池中。

2.根據權利要求1所述的用于液相實時檢測的便攜式激光拉曼光譜檢測裝置，其特征在于：所述的單模激光器選擇以532nm激光作為拉曼光譜激發波長，同時該激光器功率范圍為0mw～130mw，正常工作功率為90mw以上。

3.根據權利要求1所述的用于液相實時檢測的便攜式激光拉曼光譜檢測裝置，其特征在于：還包括集束器，所述的第一光纖、第二光纖經過集束器整合為一體，但整合為一體的光纖在其內部仍為第一光纖、第二光纖兩根獨立的光纖。

4.根據權利要求1所述的用于液相實時檢測的便攜式激光拉曼光譜檢測裝置，其特征在于：還包括光具座，所述的光具座用于支撐激光拉曼探頭，使激光拉曼探頭保持在石英流動池檢測面的檢測高度處。

5.根據權利要求1所述的用于液相實時檢測的便攜式激光拉曼光譜檢測裝置，其特征在于：所述的激光拉曼探頭中的散射譜線采集部分具有濾光片組，以大幅降低外界環境背景光對于拉曼光譜采集的影響，提高光譜采集效率。

6.根據權利要求1所述的用于液相實時檢測的便攜式激光拉曼光譜檢測裝置，其特征在于：所述的光纖光譜儀的分辨率為10cm^-1，檢測范圍為0cm^-1～4000cm^-1。

7.根據權利要求1所述的用于液相實時檢測的便攜式激光拉曼光譜檢測裝置，其特征在于：光纖光譜儀在對散射譜線進行分析后將其光譜數據轉化為數字信號傳輸至計算機中得到實時的拉曼光譜圖像。

8.根據權利要求1所述的用于液相實時檢測的便攜式激光拉曼光譜檢測裝置，其特征在于：蠕動泵抽取速率可設置范圍：0ml/min～14ml/min；所述的石英流動池可拆卸。

9.根據權利要求1所述的用于液相實時檢測的便攜式激光拉曼光譜檢測裝置，其特征在于：所述的流動池外殼部分內設有用于與內部石英流動池匹配的插槽，在所述插槽下方設有一個轉向90°的彎管，用于將液體流動方向引至出樣管的管口，其中彎管上方的插槽部分為圓臺狀凹槽。

10.根據權利要求1所述的用于液相實時檢測的便攜式激光拉曼光譜檢測裝置，其特征在于：所述石英流動池內的液面檢測高度設置為內部石英流動池高度的2/3處，以使激光拉曼探頭的出射光直接照射到檢測面區域的石英流動池內；進樣管和氣塞直接連接到內部石英流動池上方，進樣管和氣塞均可拔出；通過手動提起氣塞能夠排出多余空氣，在液面穩定后關閉，維持石英流動池內部氣壓的平衡。