CN104297212A - 一种饮品光电散射检测器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生物技术领域，公开了一种饮品光电散射检测器，该饮品光电散射检测器包括雾化器、漂移管及光检测池，所述雾化器、所述漂移管及所述光检测池依次相连，制作所述漂移管的材料为陶瓷。该饮品光电散射检测器利用陶瓷制作该饮品光电散射检测器中的漂移管，使得该漂移管具有抗腐蚀的特性，制作成本低廉，便于该饮品光电散射检测器的普及和推广，本发明用于对流动相中的成分进行检测。

Description

一种饮品光电散射检测器

技术领域

本发明涉及生物技术领域，公开了一种饮品光电散射检测器。

背景技术

饮品检测器用于按照企业生产标准或行业的生产标准对饮品中标准规定的不应该有的物质进行检测，科研人员也可以利用该仪器进行科学实验。目前市场上常用的饮品检测器是饮品光电散射检测器，饮品光电散射检测器的结构包括雾化器、漂移管及光检测池，雾化器、漂移管及光检测池依次相连。

该仪器检测时的工作原理为：被检测的流动相通过雾化器与氮气或空气等载气体流相混合，形成雾状液体；紧随雾化器的是漂移管，雾状液体在漂移管中移动，此时，液雾中的易挥发的流动相气化而挥发，不易挥发的样品即形成微小颗粒；流过蒸发区段后流动相在光检测池中完全挥发，样品即形成微小颗粒，这些颗粒在通过光检测池中的激光束时，会造成光束散射。通过散射的光，产生电信号。光检测池通过对这些电信号进行检测，软件可进行固有波长比对，从而最终确定流动相中的成分。

但是，在该饮品光电散射检测器工作的过程中，在雾化器对流动相雾化的过程中，流动相可能会产生一些带有腐蚀性的气体，这些带有腐蚀性的气体紧接着会流入漂移管，而目前制作漂移管的材料基本都是钢管，钢管不具有强耐腐蚀性，因此，在使用过程中从雾化器中流出的腐蚀性气体会腐蚀漂移管，从而减少饮品光电散射检测器的寿命。有人提出将制作漂移管的材料换成耐腐蚀钢管来解决这一问题，虽然耐腐蚀钢管能抗击腐蚀性气体的腐蚀，但是该耐腐蚀钢管的制作材料是金属，制作成本较高，间接的也提高了饮品光电散射检测器的制作成本，不利于该仪器的普及和推广。

此外，目前饮品光电散射检测器中使用的漂移管的最小直径为14mm（毫米），管壁厚度最大为1mm（毫米），漂移管的直径较大，管壁较薄，即漂移管内的体积较大，而且漂移管在雾化器和光检测池间连接时呈多个螺旋形状连接，这样就导致流速较低的流动相在漂移管内的浓度较低，仪器无法检测出该流动相中的成分。

发明内容

本发明的目的在于提供一种饮品光电散射检测器，利用陶瓷制作该饮品光电散射检测器中的漂移管，使得该漂移管具有抗腐蚀的特性，制作成本低廉，便于该饮品光电散射检测器的普及和推广。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种饮品光电散射检测器，包括雾化器、漂移管及光检测池，所述雾化器、所述漂移管及所述光检测池依次相连，制作所述漂移管的材料为陶瓷。

本发明实施方式相对于现有技术而言，将制作饮品光电散射检测器中漂移管的材料更换为陶瓷，陶瓷可以有效的抗腐蚀，延长了漂移管的寿命，由于陶瓷制作的主要原料为粘土，制作成本低廉，因此也降低了漂移管的制作成本，间接的降低了饮品光电散射检测器的制作成本及延长了饮品光电散射检测器的寿命，便于该饮品光电散射检测器的普及和推广。

优选的，所述漂移管的直径小于14mm（毫米），且所述漂移管的环绕形状呈多个Z字形。

减小漂移管的直径，可以减小整个仪器的体积，将漂移管的环绕形状呈多个Z字形，可以加快样品在漂移管中的流速，维持样品在漂移管中较高的浓度，可以检测到流速较小的流动相。

优选的，所述漂移管的管壁厚度大于1mm（毫米），且所述漂移管的环绕形状呈多个Z字形。

增大漂移管的管壁厚度，可以减小漂移管内的体积，将漂移管的环绕形状呈多个Z字形，可以加快样品在漂移管中的流速，维持样品在漂移管中较高的浓度，可以检测到流速较低的流动相。

优选的，所述雾化器采用分流模式或不分流模式工作。

采用分流模式或不分流模式的双模式工作方式，可以使不同流动相不同流量得到一致的实验效果，最大限度地提高仪器的灵敏度。

优选的，所述光检测池中包括样品池、散射光源和光电检测元件，所述样品池、所述散射光源和所述光电检测元件两两之间光连接。所述散射光源为激光二极管，所述光电检测元件为光电二极管。

光检测池中采用激光二极管作为散射光源，以光电二极管作为光电检测元件，可以提高基线稳定性，减小噪声水平。

优选的，所述饮品光电散射检测器还包括：废气回收装置，所述废气回收装置通过排气口与所述雾化器相连，其中，所述排气口位于所述雾化器的侧壁上。所述废气回收装置包括半导体制冷室、冷凝管及废液回收瓶，所述排气口、所述半导体制冷室、所述冷凝管及所述废液回收瓶依次相连。

利用该废气回收装置可以收集和处理有毒有腐蚀性的气体，这样使得该饮品光电散射检测器具有健康环保特性。

优选的，所述饮品光电散射检测器还包括：控制器，所述控制器同时与所述雾化器、所述漂移管及所述光检测池电连接，所述控制器用于调控所述雾化器、所述漂移管及所述光检测池。

通过该控制器，用户可以独立的控制雾化器中载气体流的开关及气体压力，或单独调节漂移管温度，或控制激光二级管的开关等功能，而不对其他器件的工作状态产生影响，也可以直接读取检测结果，使用方便，提高了工作效率，用户感知良好。

附图说明

图1是现有技术中的饮品光电散射检测器的结构示意图；

图2是本发明第七实施方式的饮品光电散射检测器的结构示意图；

图3是本发明第七实施方式的饮品光电散射检测器中的废气回收装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

如图1所示，现有技术中的饮品光电散射检测器包括雾化器101、漂移管102及光检测池103，雾化器101、漂移管102及光检测池103依次相连。在该饮品光电散射检测器工作的过程中，在雾化器101对流动相雾化的过程中，流动相可能会产生一些带有腐蚀性的气体，这些带有腐蚀性的气体紧接着会流入漂移管102，而目前制作漂移管102的材料基本都是钢管，钢管不具有强耐腐蚀性，因此，在使用过程中从雾化器101中流出的腐蚀性气体会腐蚀漂移管102，从而减少饮品光电散射检测器的寿命。有人提出将制作漂移管102的材料换成耐腐蚀钢管来解决这一问题，虽然耐腐蚀钢管能抗击腐蚀性气体的腐蚀，但是该耐腐蚀钢管的制作材料是金属，制作成本较高，间接的也提高了饮品光电散射检测器的制作成本，不利于该仪器的普及和推广。本发明对该饮品光电散射检测器做了改进，示例的，本发明第一实施方式提供一种饮品光电散射检测器，该饮品光电散射检测器的结构与现有技术中的饮品光电散射检测器的结构相同，具体参见图1，包括雾化器101、漂移管102及光检测池103，雾化器101、漂移管102及光检测池103依次相连，与现有技术不同的是，制作漂移管102的材料由钢管更换为陶瓷，陶瓷具有抗腐蚀性，可以延长漂移管102的使用寿命，同时保证具有腐蚀性的样品经过检测腔体时，不会腐蚀光学元件。由于陶瓷制作的主要原料为粘土，制作成本低廉，因此也降低了漂移管102的制作成本，间接的降低了饮品光电散射检测器的制作成本及延长了饮品光电散射检测器的使用寿命，便于该饮品光电散射检测器的普及和推广。

本发明第二实施方式涉及一种饮品光电散射检测器，第二实施方式在第一实施方式的基础上做了进一步改进，改进之后的饮品光电散射检测器中的漂移管不但能抗腐蚀，而且还能检测流速较低的流动相。具体的，本实施方式对饮品光电散射检测器的改进之处在于：在制作漂移管时，漂移管的直径要小于14mm，且漂移管在雾化器和光检测池间连接时的环绕形状呈多个Z字形。在保持漂移管的长度与现有技术中使用的漂移管的长度相同的情况下，减小漂移管的直径，可以减小整个仪器的体积，将漂移管的环绕形状呈多个Z字形，可以加快样品在漂移管中的流速，维持样品在漂移管中较高的浓度，可以检测到流速较小的流动相。

本发明第三实施方式涉及一种饮品光电散射检测器，第三实施方式在第一实施方式的基础上做了进一步改进，改进之后的饮品光电散射检测器中的漂移管不但能抗腐蚀，而且还能检测流速较小的流动相。具体的，本实施方式对饮品光电散射检测器的改进之处在于：在制作漂移管时，漂移管的管壁厚度大于1mm，且漂移管在雾化器和光检测池间连接时的环绕形状呈多个Z字形。在保持漂移管的长度与现有技术中使用的漂移管的长度相同的情况下，增大漂移管的管壁厚度，可以减小漂移管内的体积，将漂移管的环绕形状呈多个Z字形，可以加快样品在漂移管中的流速，维持样品在漂移管中较高的浓度，可以检测到流速较小的流动相。

本发明第四实施方式涉及一种饮品光电散射检测器，第四实施方式在第二实施方式的基础上做了进一步改进，改进之后的饮品光电散射检测器中的漂移管不但能抗腐蚀，而且检测流速较小的流动相的检测能力增强。具体的，本实施方式对饮品光电散射检测器的改进之处在于：在制作漂移管时，漂移管的直径要小于14mm，漂移管的管壁厚度大于1mm，且漂移管在雾化器和光检测池间连接时的环绕形状呈多个Z字形。在保持漂移管的长度与现有技术中使用的漂移管的长度相同的情况下，同时减小漂移管的直径和漂移管的管壁厚度，可以最大程度的减小漂移管内的体积，将漂移管的环绕形状呈多个Z字形，可以加快样品在漂移管中的流速，维持样品在漂移管中较高的浓度，能够检测到流速较小的流动相。

本发明第五实施方式涉及一种饮品光电散射检测器，第五实施方式在第一实施方式的基础上做了进一步改进，改进之后的饮品光电散射检测器中的漂移管不但能抗腐蚀，而且可以使不同流动相不同流量得到一致的实验效果，最大限度地提高仪器的灵敏度。具体的，本实施方式对饮品光电散射检测器的改进之处在于：雾化器采用分流模式或不分流模式工作。一般的，当待检测样品为可挥发样品时，雾化器采用分流模式工作；在样品量低，痕量分析时，雾化器使用不分流模式工作。本发明中雾化器同时采用分流模式和不分流模式进行工作。采用分流模式或不分流模式的双模式工作方式，在分流模式下和不分流模式下分别通过不同的温度及气流气压调节，可以使不同流动相不同流量得到一致的实验效果，最大限度地提高仪器的灵敏度。

本发明第六实施方式涉及一种饮品光电散射检测器，第六实施方式在第一实施方式的基础上做了进一步改进，改进之后的饮品光电散射检测器中的漂移管不但能抗腐蚀，而且可以提高基线稳定性，减小噪声水平。具体的，本实施方式对饮品光电散射检测器的改进之处在于：光检测池中包括样品池、散射光源和光电检测元件，样品池、散射光源及光电检测元件两两之间光连接。样品池接收散射光源散射过来的激光，样品池再将该激光反射至光电检测元件，该光电检测元件根据该反射过来的光对样品进行检测。散射光源为激光二极管，光电检测元件为光电二极管。光检测池是饮品光电散射检测器中的一个重要部件，作为探测粒子散射的检测部分，一方面要保证雾化的液滴均匀性，另一方面要提高光电元件的灵敏度，提高信噪比。激光二极管的寿命长、体积小、价格低，650nm（纳米）的红光激光二极管技术成熟，功耗低，且激光的光强度比较大，因此在光检测池中采用激光二极管作为散射光源。对波长为670nm，功率小于10mW（毫瓦）的激光二极管，配备以光学模块，可以保证光路的稳定性和准直性。接收端数据采用光电二极管，带有专用放大电路，可以保证信号有足够的灵敏度和较低的噪声水平。

本发明第七实施方式涉及一种饮品光电散射检测器，第七实施方式在第一实施方式的基础上做了进一步改进，改进之后的饮品光电散射检测器中的漂移管不但能抗腐蚀，而且具有健康环保特性。具体的，如图2所示，本实施方式对饮品光电散射检测器的改进之处在于：在饮品光电散射检测器中增加废气回收装置104，废气回收装置104通过排气口1011与雾化器101相连，排气口1011位于雾化器101的侧壁上。如图3所示，废气回收装置104包括半导体制冷室1041、冷凝管1042及废液回收瓶1043，排气口1011、半导体制冷室1041、冷凝管1042及废液回收瓶1043依次相连。雾化器101将有毒或有腐蚀性的气体通过原有的排气管1011送入废气回收装置104，在该装置中，废气首先在载气的压力下进入半导体制冷室1041，使高温废气在这里冷凝液化成高温液体，然后高温液体再经过盘旋环绕的冷凝管1042自然冷却成为低温液体，最后低温液体进入废气回收瓶1043，从而将废气回收成为低温的液体，然后可以很方便的对废液回收装置中的废液进行集中处理，避免了废气进入空气造成污染，比较环保，该废气回收装置针对ELSD特制附件，操作简单，轻便，容易拆卸、更换和清理，设计精巧、体积小，适用于微小流量的废液废气回收，温度可控、效率高、速度快。

本发明第八实施方式涉及一种饮品光电散射检测器，第八实施方式在第一实施方式的基础上做了进一步改进，改进之后的饮品光电散射检测器中的漂移管不但能抗腐蚀，而且用户可以独立的控制雾化器中载气体流的开关及气体压力，或单独调节漂移管温度，或控制激光二级管的开关等功能，而不对其他器件的工作状态产生影响。具体的，饮品光电散射检测器还包括：控制器，控制器同时与雾化器、漂移管及光检测池电连接，控制器用于调控雾化器、漂移管及光检测池。

该控制器可以由PC（Personal Computer，个人电脑）来实现。该PC可以周期性的采集饮品光电散射检测器中各器件中的数据。

示例的，由于雾化器在雾化时需要在雾化器中注入载气，而雾化效果又会受到载气压力的影响，因此可以通过该控制器来实现载气压力检测的功能。在具体实现时，可以在雾化器中设置一个压力传感器，然后将该传感器与该控制器相连，该压力传感器将检测到的雾化器中当前的载气压力值传送给控制器，控制器可以将当前的压力值显示出来。此外，还可以通过该控制器实现参数控制功能，即可以对仪器的操作参数，如温度、压力、流速、流量等进行程序操作，并可以进行方法预先设定、保存和修改等功能，实现程序化自动控制。此外通过该控制器还可以实现对仪器进行自我诊断，判断故障并予以排除。还可以在控制器中安装专业的数据分析软件，利用该软件进行智能化数据处理和谱图处理功能，即可以通过软件分析检测结果。还可以在控制器中安装色谱分析软件，该控制器通过色谱分析获得色谱图，并可按归一化法、内标法、外标法等进行色谱数据处理。

本实施方式中的调控及判断方法等与现有技术类似，在此不做赘述。

通过该控制器，用户可以独立的控制雾化器中载气体流的开关及气体压力，或单独调节漂移管温度，或控制激光二级管的开关等功能，而不对其他器件的工作状态产生影响，也可以直接读取检测结果，使用方便，提高了工作效率，用户感知良好。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种饮品光电散射检测器，包括雾化器、漂移管及光检测池，所述雾化器、所述漂移管及所述光检测池依次相连，其特征在于，制作所述漂移管的材料为陶瓷。

2.根据权利要求1所述的饮品光电散射检测器，其特征在于，所述漂移管的直径小于14毫米，且所述漂移管的环绕形状呈多个Z字形。

3.根据权利要求1所述的饮品光电散射检测器，其特征在于，所述漂移管的管壁厚度大于1毫米，且所述漂移管的环绕形状呈多个Z字形。

4.根据权利要求1所述的饮品光电散射检测器，其特征在于，所述雾化器采用分流模式或不分流模式工作。

5.根据权利要求1所述的饮品光电散射检测器，其特征在于，所述光检测池中包括样品池、散射光源和光电检测元件，所述样品池、所述散射光源和所述光电检测元件两两之间光连接。

6.根据权利要求5所述的饮品光电散射检测器，其特征在于，所述散射光源为激光二极管，所述光电检测元件为光电二极管。

7.根据权利要求1所述的饮品光电散射检测器，其特征在于，所述饮品光电散射检测器还包括：废气回收装置，所述废气回收装置通过排气口与所述雾化器相连，其中，所述排气口位于所述雾化器的侧壁上。

8.根据权利要求7所述的饮品光电散射检测器，其特征在于，所述废气回收装置包括半导体制冷室、冷凝管及废液回收瓶，所述排气口、所述半导体制冷室、所述冷凝管及所述废液回收瓶依次相连。

9.根据权利要求1所述的饮品光电散射检测器，其特征在于，所述饮品光电散射检测器还包括：控制器，所述控制器同时与所述雾化器、所述漂移管及所述光检测池电连接，所述控制器用于调控所述雾化器、所述漂移管及所述光检测池。

10.根据权利要求9所述的饮品光电散射检测器，其特征在于，所述控制器为个人电脑PC。