CN103994972A - 一种光电比色检测装置及相应地检测方法 - Google Patents

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Abstract

一种光电比色检测装置，包括光源、比色池、光电检测单元及显示单元；所述比色池用于放置比色皿，所述装置还包括比色皿检测单元，用于检测所述比色池中比色皿的放置状态，所述显示单元用于显示所述比色皿的放置状态。采用上面的光电比色检测装置及相应地检测方法后，用户可以清楚直观的知道比色池中比色皿的放置状态，改善检测体验，提高检测的效率及准确性。

Description

一种光电比色检测装置及相应地检测方法
技术领域
本发明涉及一种光电比色检测装置及相应地检测方法。
背景技术
利用光电池或光电管等光电转换元件作检测器，来测量通过有色溶液后透射光的强度，从而求出被测物质含量的方法叫做光电比色法。基于此而设计的仪器叫做光电比色计。一般的光电比色计由光源、滤光片、比色皿、光电检测器、放大和显示等六部分组成。
传统的光电比色检测装置虽然能够完成检测过程，但在人机交互以及易用性上有明显不足，当有多个比色池时，操作者无法直观判断哪个比色池中放入了比色皿。
此外，传统的光电比色检测装置往往是单机检测，缺少网络通讯功能，不能灵活的更新控制程序、配置检测过程、输出及分发检测结果。
还有，由于光源发热、外部环境变化等引起被检物的物理化学性质发生变化，传统的光电比色检测装置对检测温度控制的欠缺考虑，影响了检测结果的准确性。
发明内容
本发明的目的是提供一种光电比色检测装置及相应地检测方法，通过该装置及检测方法，用户可以清楚直观的知道比色池中比色皿的放置状态。
为了实现上述目的，本发明提供一种光电比色检测装置，包括光源、比色池、光电检测单元及显示单元；所述比色池用于放置比色皿，所述装置还包括比色皿检测单元，用于检测所述比色池中比色皿的放置状态，所述显示单元用于显示所述比色皿的放置状态。
更进一步，所述比色皿的放置状态包括插入和取出，所述比色池的数量多于3个。
更进一步，所述比色皿检测单元通过所述光电检测单元检测所述比色皿插入所述比色池或从所述比色池取出时光线的变化来判断所述比色皿是插入或取出。
更进一步，所述光源统一发出已知强度的特定波长的光作为参考光源，所述比色皿检测单元根据参考光源检测光线的变化，判断所述比色皿是插入或取出。
更进一步，所述光电检测单元检测到从上到下的的光线变化过程时，判断为比色皿插入,当检测到从下到上的光线变化过程时，判断为比色皿取出。
更进一步，所述装置还包括,滤光片、控制单元、温度控制单元、打印单元、网络通讯单元及存储单元，所述控制单元控制完成检测及结果显示输出。
更进一步，所述装置还包括, 信号处理单元、控制单元、温度控制单元、打印单元、网络通讯单元及存储单元，所述光电检测单元为CCD感应器，所述控制单元控制完成检测及结果显示输出。
本发明还提供一种光电比色检测方法，所述方法包括，检测比色池中是否放置有比色皿；在屏幕上对应显示所述比色皿在所述比色池中的放置状态。
本发明还提供一种光电比色检测方法，所述方法包括，检测比色池中是否放置有比色皿；在屏幕上对应显示所述比色皿在所述比色池中的放置状态。
更进一步，所述比色皿的放置状态包括插入和取出。
采用上面的光电比色检测装置及相应地检测方法后，用户可以清楚直观的知道比色池中比色皿的放置状态，改善检测体验，提高检测的效率及准确性。
附图说明
图1为为本发明的第一种光电比色检测装置；
图2为本发明比色皿检测单元的第一种方案；
图3为检测开始时当前比色池状态（比色皿未插入）；
图4为检测中的比色池状态（比色皿已插入）；
图5为本发明比色皿检测单元的第二种方案；
图6所示为本发明的第二种光电比色检测装置。
具体实施方式
图1所示为本发明的第一种光电比色检测装置，其中包括：光源1、单色光发生装置，即滤光片2、比色池3、光电检测单元4以及显示单元6，由此组成的检测单元11在控制单元8的控制下完成检测及结果显示输出。比色池3内放置比色皿，比色皿内有被测溶液。此外，控制单元8还控制温度控制单元7、打印单元10、网络通讯单元5以及存储单元9。光电比色检测装置的比色池的数量一般都多于3个，本实施例的比色池数量为5个。这样，用户更加需要了解比色池中比色皿的放置状态
光源1：在光电比色测定中，光源强度保持不变是获得准确测定结果的重要因素，因此，光电比色检测装置附有使电源电压稳定的装置(稳压器)。它的作用是稳定光源，使之不受外界电压变化的影响。
滤光片2：滤光片的作用是只让一定波长范围的光透过，而将其余不需要的波长光滤去。滤光片所透过的单色光的纯度，通常用其光谱特性曲线的半宽度来表示。
比色皿：比色皿是用来盛装所分析的样品液的。在可见光范围内，常用无色光学玻璃或塑料制作；而在紫外区，需要用能透紫外线的材料，如石英玻璃来制作。
光电检测单元4：在检验仪器中常使用的光电检测单元有光电池、光电管、光电倍增管等，是利用光电效应把光能转化为电能的器件。
光源1照射到滤光片2后产生特定波长的单色光，单色光透过比色池3后照射到光电检测单元4，将光信号变成电信号输出，经过控制单元8的分析计算，即可计算出被测溶液的吸光度或者吸光度变化值，从而计算出被测溶液中某种食品安全成分的浓度。温度控制单元7用于控制比色池3的温度，避免温度波动对检测结果的影响。存储单元9用于存储控制程序、检测结果以及用于比对的数据库。网络通讯单元5用于网络通讯。打印单元10用于检测结果的打印输出。
为了方便操作者直观判断哪个比色池中放入了比色皿，本发明在比色池3中设置了比色皿检测单元，用于检测比色皿的插入和取出。
图2为本发明比色皿检测单元的第一种方案。比色池3中插入比色皿16后，特定波长的单色光经过光纤15射出，透过比色皿16后，光电检测单元4检测到光纤15射出的光。
为了检测比色皿16的插入过程，在测试开始时，光电比色检测装置启动光源1、滤光片2、光电检测单元4以及显示单元6，系统记录此时光电检测单元4的检测结果，显示单元6显示当前比色池状态，如图3所示，图中6个比色池均未插入比色皿。
当有比色皿16插入时，此时，光电检测装置4检测到光线发生改变，判断比色皿已经插入。根据对每个比色池的检测结果，显示单元6显示当前比色池状态，如图4所示，图中6个比色池均中已经插入了3个比色皿。
同样，当比色皿16从比色池中取出时，光电检测装置4检测到光线发生改变，判断比色皿是否取出。
为了更好的利用光电检测装置4检测比色皿16的插入，在需要判断比色皿16是否已经插入或取出时，系统统一发出已知强度的特定波长的光作为参考光源，光电检测装置4更容易正确判断光线的变化，输出检测结果。在本实例中,当光电比色检测装置启动时,此时比色池中没有插入比色皿,系统发出一定强度的白光,此时光电检测装置4记录下此时检测到的白光强度作为参考值A0。当插入比色皿后，系统首先发出白光，光电检测装置4检测到光的强度为A1，如果|A1-A0|/A0的值超过设定的范围，如20%，则判断比色皿已经插入。
比色皿16的插入和取出是一个动态的过程，光电检测装置4还可以根据光线变化的动态过程，检测比色皿的插入或者取出。如插入时，光电检测装置4检测到的光线变化过程是一个从上到下的过程，可以判断为比色皿插入；当取出时，光电检测装置4检测到的光线变化过程是一个从下到上的过程，则可以判断为比色皿取出。
为了更加精确判断比色皿的插入或者取出，图5为本发明比色皿检测单元的第二种方案。比色池3中插入比色皿16后，特定波长的单色光经过光纤15射出，透过比色皿16后，光电检测单元4检测到光纤15射出的光，同时，比色皿16将会触动设置在比色池3底部的触碰开关20，触碰开关20导通，控制单元8检测到导通信号后，判断比色皿16已经插入。每一个比色池中均设有触碰开关，这样每一个比色池中比色皿的插入情况就能够清楚的显示出来。当比色皿16取出时，触控开关20关断，控制单元8检测到关断信号后，判断比色皿16已经取出。
触控开关有很多种，如机械轻触开关、双片导电开关、导电膜压感开关、等等，都可以用于本发明。此外，触碰开关可以设置于比色池3的上部，能够更快检测到比色皿的插入。当然，也可以设置于比色池3的底部。本发明不作限定。
除了上面公开的两种方案外，比色皿检测单元还可以是其它方案，这里也不作限定，只要是能够检测比色皿的插入或者取出，都应在本发明的保护范围之内。
图6所示为本发明的第二种光电比色检测装置，其中包括：光源31、比色池32、CCD（Charge-coupled Device，电荷耦合元件，简称为CCD传感器）感应器33，信号处理单元34，以及显示单元35，由此组成的检测单元36在控制单元8的控制下完成检测及结果显示输出。比色池32内放置比色皿，比色皿内有被测溶液。此外，控制单元8还控制温度控制单元7、打印单元10、网络通讯单元5以及存储单元9。
光源31发出的多波长复合光直接照射到比色池32，并透过比色池后投射到CCD感应器33上。由信号处理34和控制单元8分别采集彩色光探测器输出的R、G、B 信号，经过模数转换和数据处理后，可以分别获得R、G、B 对应波长的光电转换信号值，在采用专用的分析软件对这些R、G、B 信号值进行分析处理，以计算出被测溶液在某一特定波长下的吸光度值（或吸光度变化值）。
前面在第一种光电比色检测装置中所描述的比色皿检测单元均可以适用第二种光电比色检测装置。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，本领域的普通技术人员可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围内。

Claims (9)

1.一种光电比色检测装置，包括光源、比色池、光电检测单元及显示单元；所述比色池用于放置比色皿，其特征在于，所述装置还包括比色皿检测单元，用于检测所述比色池中比色皿的放置状态，所述显示单元用于显示所述比色皿的放置状态。
2.如权利要求1所述的光电比色检测装置，其特征在于，所述比色皿的放置状态包括插入和取出，所述比色池的数量多于3个。
3.如权利要求1至2中任意一项所述的光电比色检测装置，其特征在于，所述比色皿检测单元通过所述光电检测单元检测所述比色皿插入所述比色池或从所述比色池取出时光线的变化来判断所述比色皿是插入或取出。
4.如权利要求3所述的光电比色检测装置，其特征在于，所述光源统一发出已知强度的特定波长的光作为参考光源，所述比色皿检测单元根据参考光源检测光线的变化，判断所述比色皿是插入或取出。
5.如权利要求3所述的光电比色检测装置，其特征在于，所述光电检测单元检测到从上到下的的光线变化过程时，判断为比色皿插入,当检测到从下到上的光线变化过程时，判断为比色皿取出。
6.如权利要求3所述的光电比色检测装置，其特征在于，所述装置还包括,滤光片、控制单元、温度控制单元、打印单元、网络通讯单元及存储单元，所述控制单元控制完成检测及结果显示输出。
7.如权利要求3所述的光电比色检测装置，其特征在于，所述装置还包括, 信号处理单元、控制单元、温度控制单元、打印单元、网络通讯单元及存储单元，所述光电检测单元为CCD感应器，所述控制单元控制完成检测及结果显示输出。
8.一种光电比色检测方法，其特征在于，所述方法包括，检测比色池中是否放置有比色皿；在屏幕上对应显示所述比色皿在所述比色池中的放置状态。
9.如权利要求8所述的光电比色检测方法，其特征在于，所述比色皿的放置状态包括插入和取出。
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