[发明专利]多位置调制透射和荧光激发光源测量复杂溶液成分的方法

说明书

技术领域

本发明涉及光谱复杂溶液浓度分析化学计量领域，尤其涉及一种结合多位置调制透射和荧光激发光源测量复杂溶液成分的方法。

背景技术

现有技术中，较为成熟的技术是通过化学检验来检测包装袋中袋装复杂溶液所测目标成分的含量，具有准确性高的突出优点，但化学检验的方式无法满足快速、非接触、以及无污染的需求，光谱测量由于其非接触、无污染的特性也有可能实现包装袋内袋装复杂溶液所测目标成分的含量检测。

针对复杂溶液成分的复杂性，单纯的透射光谱得到的是全部复杂溶液成分的信息，针对性较差。为进一步提高复杂溶液所测目标成分的测量精度，结合荧光针对性强的特点，但受到复杂溶液强散射性等导致光谱非线性的因素以及光谱背景噪声的影响，因此不能很好的反应所测物质的特征。

发明内容

本发明提供了一种多位置调制透射和荧光激发光源测量复杂溶液成分的方法，增加了受激发物质的信息量，不仅测量针对性强，且极大抑制了光谱的非线性问题，实现了快速、无污染的包装袋内复杂溶液所测目标成分高精度测量。详见下文描述：

一种多位置调制透射和荧光激发光源测量复杂溶液成分的方法，所述方法包括以下步骤：

光源的出光光口与光谱接收装置的入射狭缝紧贴包装袋，光源包括透射光源和荧光激发光源，调制装置调制光源使其发出方波光信号，透射光源对袋装复杂溶液进行透射，荧光激发光源激发袋装复杂溶液产生荧光，光谱接收装置采集透射光谱和荧光光谱；

位移平台控制透射光源和荧光激发光源移动至多个位置，由光谱接收装置采集透射光谱和荧光光谱；

将多个位置处采集到的透射光谱和荧光光谱变换到频域，构造频域内透射光谱和频域内荧光光谱并归一化处理，与已有化学分析的结果对比，建立数学模型；

采集未知复杂溶液在多个位置处的透射光谱和荧光光谱，构造频域内透射光谱和频域内荧光光谱归一化后带入数学模型，得到所测成分的含量；

所述方法多位置采集到的透射光谱和荧光光谱，是与受激发物质、及其他物质同时相关的光谱，增加受激发物质信息量；抑制光谱非线性；消除光谱背景噪声；实现快速、无污染的包装袋内复杂溶液所测目标成分高精度测量。

所述构造频域内透射光谱和频域内荧光光谱的步骤具体为：

调制装置将光源调制成方波光信号，由光谱接收装置采集透射光谱和荧光光谱，将每个波长的时间序列变换到频域，以各个波长的基波分量构造频域内的透射光谱和频域内荧光光谱。

其中，位移平台控制透射光源和荧光激发光源移动至多个位置，由光谱接收装置采集透射光谱和荧光光谱的步骤具体为：

透射光源和荧光激发光源在位置a处对袋装复杂溶液分别进行透射和激发，由光谱接收装置采集透射光谱和荧光光谱；

位移平台控制透射光源和荧光激发光源移动至位置b，由光谱接收装置采集透射光谱和荧光光谱；

位移平台控制透射光源和荧光激发光源一直移动至位置n，由光谱接收装置采集透射光谱和荧光光谱；

或，

透射光源和荧光激发光源对袋装复杂溶液分别进行透射和激发，由光谱接收装置在位置a处采集透射光谱和荧光光谱；

位移平台控制光谱接收装置移动至位置b，采集位置b处的透射光谱和荧光光谱；

位移平台控制光谱接收装置移动至位置n，采集位置n处的透射光谱和荧光光谱。

其中，所述方法还包括：

在光源处设置一光纤，作为入射光纤，且保证入射光纤与光谱接收装置入射狭缝紧贴包装袋；

或，

在光谱接收装置处设置一光纤，作为出射光纤，且保证出射光纤与光源出光光口紧贴包装袋；

或，

在光源与光谱接收装置处分别设置入射光纤与出射光纤，且保证入射光纤与出射光纤紧贴包装袋。

其中，所述a位置为入射光纤的第一位置，由光谱接收装置采集该位置下的透射光谱和荧光光谱；位移平台控制入射光纤移动到位置b处，由光谱接收装置采集该位置下的透射光谱和荧光光谱，位移平台控制入射光纤一直移动到位置n处，由光谱接收装置采集该位置下的透射光谱和荧光光谱。

其中，所述a位置为出射光纤的第一位置，由光谱接收装置采集该位置下的透射光谱和荧光光谱；位移平台控制出射光纤移动到位置b处，由光谱接收装置采集该位置下的透射光谱和荧光光谱，位移平台控制出射光纤一直移动到位置n处，由光谱接收装置采集该位置下的透射光谱和荧光光谱。