CN102439420B - 用于测量吸光度和浊度的测光装置 - Google Patents
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Abstract
测光装置(1)用于基于光源测量在一单元(2)中安置的样品的吸光度和浊度，所述测光装置(1)包括：位于壳体(13)内的发光二极管(3，16)的结构，其中至少一个所述发光二极管能够提供紫外光，使得光束朝向包含将被测量的所述样品的所述单元(2)发射。这种装置允许测量色基分子吸收和悬浮物色散或浊度。
Description
技术领域
本发明专利申请的目的在于，登记一种测光装置，用于测量吸光度和浊度，其包括显著的创新性和优点。
更具体地，本发明涉及一种测光装置，用于基于光源(特别是LED类型的光)测量在一单元中安置的样品。
背景技术
申请人已知，当今现有的测光装置使用由光源发射的光束测量生物样品的吸光度，其中光源在传统上包括使用卤素灯。这方面限制了装置的测量可能性，而且隐含由于更换卤素灯所致的较大维护成本，这意味着需要在制造方面简单且经济的测光装置。
发明内容
开发本发明的目标在于，提供一种解决上述缺点的测光装置，进一步提供其它另外的优点，这通过在下文中的详细描述将显而易见。
因此，本发明的目的在于，提供一种测光装置，用于基于光源测量在单元中的样品，其特征在于以下事实：
测光装置包括发光二极管的结构，每个发光二极管关联到倾斜的光束分离器，使得光束朝向包含将被测量的样品的单元发射；
镜，将发射穿过单元中的样品的光束朝向主光电二极管反射，主光电二极管执行光束强度的测量；
第一聚焦镜头，位于单元之前的光束路径中；第二聚焦镜头，位于光束朝向光电二极管射出单元的出口处；
辅助束分离器，其位于单元之前的光束路径中，使得：所述光的一部分被导向基准光电二极管，所述光束的其余部分被导向单元中包含的样品并由此被导向主光电二极管，其中至少一个发光二极管将紫外光提供于朝向单元中安置的样品发射的光束。
此外，所述测光装置包括：
两个管状缝，其分别位于主光电二极管和基准光电二极管上方，使得适合的光束被准直以测量将被测量的样品的浊度。
由于这些特征，所获得的装置允许测量色基(即，分子的原子的影响到其颜色的部分或基团)分子吸收、以及悬浮物色散或浊度。
另一个或次重要的有利方面在于以下事实：不存在移动部分或马达，从而避免可能会传到其余元件并可能由此使将被获得的测量值失真的噪音和振动。与使用传统的卤素灯相比，使用LED延长了光束生成机构的使用寿命，由此减少了维护成本。
另一方面，LED的功耗比卤素灯的功耗小得多，使得安装有此装置的设备具有低功耗。
前述的本发明的装置的优选实施例在所附从属权利要求中描述。
在优选实施例中，所述光二极管的结构是行对准结构(row alignment)，所述紫外光二极管被布置在所述第一聚焦镜头之前紧邻处。
有利地，所述紫外光二极管的束分离器具有二向光性涂层，以优化紫外光反射并由此使发光二极管的发射最大化。
根据本发明的装置的另一方面，所述装置包括壳体，在壳体内装容与产生光束相关的测光装置的不同部分；所述装置还设置有可移除的上盖，上盖具有供单元穿过插入的开口，壳体通过螺母和螺栓联结到上盖。
优选地，壳体设置有多个相互分离的独立座，在每个独立座中插入发光二极管。
特别地，壳体由可成形的塑性材料制成，这减少了所述装置的制造成本。
附图说明
通过对附图中以非限制性示例方式例示的优选但非专用的实施例的描述，本发明的测光装置的其它特征、优点和目的将变得明显，其中：
图1是本发明的测光装置的纵剖立体图；
图2是根据本发明的测光装置的纵剖立视图；和
图3是本发明的测光装置的安置有将被分析样品的区部的纵剖细节图。
具体实施方式
如附图中所示，整体上以1表示的测光装置能够基于光源测量在一可移除单元2中安置的生物样品的吸光度和浊度，其中光源包括对准的发光二极管(常被表示为LED)3和16的结构，每个LED关联到相对于竖直轴线倾斜的光束分离器4，使得光束朝向包含将被测量的样品的单元2发射。
每个发光二极管关联到带通滤波器5以获得适合的单色性水平，用以执行吸光度测量，其中，发光二极管和带通滤波器5装容在独立座中，独立座设置有适合材料的支撑元件6，以将带通滤波器5保持在相对于对应发光二极管3的固定位置。所述支撑元件6具有螺纹区段，所述螺纹区段拧到独立座的侧壁上的螺纹部分上。
还设置镜7，将发射穿过单元中样品的光束朝向主光电二极管8反射，主光电二极管8执行光束强度的测量。另外，第一聚焦镜头9位于可移除单元2之前的光束路径中。第二聚焦镜头10位于光束朝向主光电二极管8射出可移除单元2之外的出口处。
此外，所述装置包括：辅助束分离器11，其位于单元之前的光束路径中，使得：所述光的一部分被导向基准光电二极管12，所述光束的其余部分被导向单元2中安置的样品。
通过每次读取，测量两个光电二极管(即，主二极管8和基准二极管12)的信号。如果已经存在任何源光束(LED)的强度变化，则其显示在基准光电二极管12上，从而允许校正在主光电二极管8上进行的测量(一旦样品已经穿过(go through))。
在主光电二极管8和基准光电二极管12的上方，安置对应的管状缝20，管状缝20准直(collimate)这些光束，以在理想状态下执行浊度测量。
更接近于单元2而安置的发光二极管16将紫外光(340nm)提供于朝向单元2中所安置样品发射的光束，而其余发光二极管可发射可见光或红外光。
所有前述元件位于坚固塑性材料的壳体13内，壳体13具有大致平行六面体(paralelepipedic)的形状并在内部设置有独立座。为了整体提供必要的尺度稳定性和坚固性以确保系统度量特征在制造及随后使用的过程中的可重复性，使用技术高性能塑料(HPT)以提供高刚性和最小变形性的理想组合。
镜头9和10以及带通滤波器5被安装在其对应的支撑部21和6上。这些支撑部与其余光学元件(光束分离器4、11、22和镜7)一起安置在壳体13内，并利用螺纹结构15与盖14持久固定。如图可见，壳体13和上盖14分别具有开口和通孔，可移除单元2在测光装置的操作过程中安置于开口和通孔中。特别地，所述单元2被装容在方形支撑元件17中，支撑元件17设置有两个孔18、19，光束能够穿过孔18、19并由此穿过(go through)样本。
一旦前述完整结构已经组装完毕，则其安装到电子板23上，发光二极管3、16、主光电二极管8和基准光电二极管12已经焊接在电子板23上。
本发明的测光装置的不同部分的细节、形状和尺度和其它辅助元件以及在制造时所用的材料可方便地被替换为其它技术等同方案，而不会背离本发明的基本性质或背离由下文中所提供权利要求书限定的范围。
Claims (10)
1.一种测光装置（1），用于基于光源测量在一单元（2）中安置的样品的吸光度和浊度，其特征在于以下事实：
所述测光装置（1）包括发光二极管（3，16）的结构，其中至少一个所述发光二极管能够提供紫外光，其中每个所述发光二极管关联到带通滤波器（5）和倾斜的光束分离器，使得光束朝向包含将被测量的所述样品的所述单元（2）发射；
镜（7），其将发射穿过所述单元（2）中的样品的所述光束朝向主光电二极管（8）反射，所述主光电二极管（8）执行光束强度的测量；
第一聚焦镜头（9），其位于所述单元（2）之前的所述光束的路径中；和第二聚焦镜头（10），其位于所述光束朝向所述主光电二极管（8）射出所述单元（2）之外的出口处；
辅助束分离器（11），其位于所述单元（2）之前的所述光束的路径中，使得：所述光的一部分被导向基准光电二极管（12），所述光束的其余部分被导向所述单元（2）中安置的所述样品并由此被导向所述主光电二极管；和
两个管状缝（20），其分别位于所述主光电二极管（8）和所述基准光电二极管（12）上方，使得适合的光束被准直以测量将被测量的所述样品的浊度。
2.如权利要求1所述的测光装置（1），其特征在于以下事实：
所述发光二极管的结构是行对准结构，提供紫外光的发光二极管被布置在所述第一聚焦镜头（9）之前紧邻处。
3.如权利要求1所述的测光装置（1），其特征在于以下事实：
关联到提供紫外光的发光二极管（16）的所述光束分离器具有二向光性涂层。
4.如权利要求1所述的测光装置（1），其特征在于以下事实：
所述测光装置（1）包括：壳体（13），所述壳体（13）内装容与产生所述光束相关的所述测光装置的不同部分；所述测光装置（1）还设置有可移除的上盖（14），所述上盖（14）具有供所述单元（2）穿过插入的开口。
5.如权利要求4所述的测光装置（1），其特征在于以下事实：
所述壳体（13）设置有多个相互分离的独立座，在每个所述独立座中插入带通滤波器（5）和发光二极管。
6.如权利要求4所述的测光装置（1），其特征在于以下事实：
所述壳体（13）利用螺母和螺栓联结到所述上盖（14）。
7.如权利要求4所述的测光装置（1），其特征在于以下事实：
所述壳体（13）由可成形的塑性材料制成。
8.如权利要求7所述的测光装置（1），其特征在于以下事实：
所述壳体（13）由液晶聚合物LCP制成。
9.如权利要求5所述的测光装置（1），其特征在于以下事实：
所述带通滤波器与联接到所述独立座的支撑元件（6）连带地固定。
10.如权利要求9所述的测光装置（1），其特征在于以下事实：
所述支撑元件（6）具有螺纹区段，所述螺纹区段拧到所述独立座的侧壁上的螺纹部分上。
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