CN104596961A - 液体吸光度测试装置及吸光度测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液体吸光度测试装置及吸光度测试方法，包括：将液态样品夹在第一样品接触面和第二样品接触面之间，发光口发出测试光，测试光从第一样品接触面射入样品、穿过样品到达第二样品接触面上的反射面、被反射面反射、再次穿过样品、最终进入第一样品接触面上的采光口。避免测试过程中样品断裂使杂质进入光路造成的测试不准确，提高测试精度，使测试重复性更好，并且设备结构简单、测试操作简便。

Description

液体吸光度测试装置及吸光度测试方法

技术领域

本发明属于测量领域，具体涉及一种液体吸光度测试装置及吸光度测试方法。

背景技术

在传统的液体吸光度测量方法中，将测试光一次穿过液态样品，通过检测测试光穿过样品后与穿过样品前的区别，获得样品的吸光度。对于微量样品，一般采用拉伸的方式，将样品夹在两块夹板之间，牵拉夹板，使液体厚度增加，以获得足够的光程，保障测试精度。

这种方式往往造成液体夹在夹板之间的表面为内凹面，内凹面向样品内部凹陷，即使液体与夹板的接触角小于90度，在测试过程中，样品容易断裂，使空气或其他杂质进入测试光的光路内，造成测试不准确；并且，样品边缘内凹，使样品垂直于光路的截面有缩小的趋势，容易造成测试光光斑的截面大于样品截面，部分测试光穿过杂质区域，测试不准确。此外，上述方式需要在样品的两侧分别设置发光器和采光器，造成测试设备结构复杂、凌乱；另一方面，重复测试或测试多个样品时，需要重新安装发光器和采光器，在安装过程中只要发光器或者采光器稍有错位都会对测试结果造成严重影响，测试重现性差。

发明内容

基于此，本发明公开一种液体吸光度测试装置及液体吸光度测试方法，避免测试过程中样品断裂使杂质进入光路造成的测试不准确，提高测试精度，使测试重复性更好，并且设备结构简单、测试操作简便。

其技术方案如下：

一种液体吸光度测试方法，包括：液态样品夹在第一样品接触面和第二样品接触面之间，发光口发出测试光，测试光从第一样品接触面射入样品、穿过样品到达第二样品接触面上的反射面、被反射面反射、再次穿过样品、最终进入第一样品接触面上的采光口。

一种液体吸光度测试装置，包括相对设置的第一样品接触面和第二样品接触面；其中，第二样品接触面朝向第一样品接触面的一侧至少有部分为反射面，第一样品接触面朝向第二样品接触面的一侧设有发光口和采光口，发光口用于发出测试光，采光口用于采集测试光进行测试。

在其中一个实施例中，还包括：调整第一样品接触面，使第一样品接触面和第二样品接触面相互平行；或/和，调整第二样品接触面，使第一样品接触面和第二样品接触面相互平行。

在其中一个实施例中，还包括：调整第一样品接触面与水平面的夹角，夹角范围为0度至360度；或/和，调整第二样品接触面与水平面的夹角，夹角范围为0度至360度。

在其中一个实施例中，使样品夹在第一样品接触面和第二样品接触面之间的表面形成外凸面，所述外凸面向样品外侧凸出。

在其中一个实施例中，还包括：使用挤压装置对样品进行挤压，并在样品接受测试光照射的过程中维持该挤压状态。

在其中一个实施例中，所述第一样品接触面与所述第二样品接触面相互平行。

在其中一个实施例中，所述第一样品接触面和所述第二样品接触面之间设有透射板。

在其中一个实施例中，所述采光口为至少两个，所述发光口为至少一个，至少两个所述采光口将至少一个所述发光口围在中间；或，所述发光口为至少两个，所述采光口为至少一个，至少两个所述发光口将至少一个所述采光口围在中间。

在其中一个实施例中，还包括有发光光纤和采光光纤，所述发光光纤的末端和所述采光光纤的末端固定连接、成为一个整体探头，所述探头的断面为所述第一样品接触面，所述发光光纤末端断面为所述发光口，所述采光光纤末端断面为所述采光口。

在其中一个实施例中，还包括挤压装置，用于对第一样品接触面或/和第二样品接触面施加压力。

下面对上述技术方案的优点或原理进行说明：

1、液体吸光度测试装置包括相对设置的第一样品接触面和第二样品接触面，第一样品接触面和第二样品接触面之间用于放置液态样品；第一样品接触面朝向第二样品接触面的一侧设有发光口和采光口，发光口用于发出测试光，采光口用于采集测试光进行测试，第二样品接触面朝向第一样品接触面的一侧至少有部分为反射面，反射面用于反射测试光；

进行测试时，将液态样品夹在第一样品接触面和第二样品接触面之间，发光口发出测试光，测试光射入样品、穿过样品到达反射面、被反射面反射、再次穿过样品、最终进入采光口，可以通过对比发光口发出的测试光参数、采光口采集到的测试光参数获得样品的吸光度参数；

采用反射的方式，一次测试中测试光两次穿过样品，在相同的样品厚度下，测试光光程加倍，测试更精准，对微量液体进行测试时，即使样品的量很少也可以保证测试精度，不再需要牵拉样品来增加光程，这样样品的表面没有向样品内部凹陷的趋势，避免样品被拉断裂，保证测试光的光路纯净无杂质，测试光始终经过样品，使测试精度高、成功率高；

并且，反射的方式使得在相同测试精度下所需样品的量更少，特别是对微量液体进行测量时，可以节约珍贵的样品，同时保证测试精度；在样品的量相同的情况下，样品垂直光路的截面可以更大，可以容纳更大的测试光斑，相同条件下容纳的光通量更大，测试精度更高；

此外，发光口和采光口设于样品的同一侧，利于简化测试装置的结构、缩小测试设备体积；

另一方面，传统方法由于采用拉伸方式，对样品的表面张力属性有限制，不能对表面张力过小的样品进行测试，本发明采用反射方式，不需要对样品进行拉伸，对样品表面的表面张力属性无要求，适用范围更广。

2、调整第一样品接触面或第二样品接触面，使第一样品接触面和第二样品接触面相互平行，这样第一样品接触面和第二样品接触面之间的距离处处相等，测试光两次穿过样品的光程一样，只要一次测量第一样品接触面和第二样品接触面之间的距离就可获得光程，简化测试的劳动强度，也避免由于对光程的测量不准确导致测试精度降低；

并且，多次测试时只需将第一样品接触面和第二样品接触面调节成相互平行，测量第一样品接触面和第二样品接触面之间的间距即可，容易控制测试光的光程，提高测试的可重复性。

3、使样品夹在第一样品接触面和第二样品接触面之间的表面形成外凸面，外凸面向样品外侧凸出，即样品与第一样品接触面的接触角、样品与第二样品接触面的接触角均大于90度，样品外凸面的表面张力趋于将样品聚拢，在测试过程中不存在样品被拉伸断裂的风险，确保测试的稳定性，大幅提高测试成功率；也避免杂质进入测试光的光路内，提高测试的精度；

优选的，采用挤压装置对样品进行挤压，使样品在压力作用下完成测试光的测试，当样品量很少使，通过挤压可以使样品铺展开来，增大可接受测试光照射的有效面积，提高测试精度和成功率；并且，通过设置不同的挤压力，可以调整样品被挤压的程度，根据需要设置测试光的光程，可以针对不同的样品、不同样品的量进行测试，测试覆盖面广。

4、还包括有发光光纤和采光光纤，发光光纤的末端和采光光纤的末端固定连接、成为一个整体探头，探头的断面为第一样品接触面，发光光纤末端断面为发光口，采光光纤末端断面为采光口；样品可以直接滴在探头断面(也就是第一样品接触面)上，装置结构简单，将探头正对第二样品接触面就可以进行测试，不需要重新调整发光口和采光口的位置，操作简单便捷；并且，移动探头时发光口和采光口整体移动，不需要另外调试发光口和采光口的位置，操作简单、测试重复性好；

此外，还可以设置透射板，透射板设于探头和第二样品接触面之间，可以使用透射板与第二样品接触面夹持样品，透射板将样品和第一样品接触面上的发光口和采光口隔离开来，避免样品污染发光口和采光口，在对不同样品进行测试时不会不同种类的样品不会产生相互接触，避免相互污染对试验精度造成不利影响；并且，可以配备多个透射板和第二样品接触面，将多个待检测样品预先夹持在各自对应的透射板和第二样品接触面之间、做成试片，测试时只需更换试片，即可快速测试多个样品的吸光度，大大提高测试效率。

5、调整第一样品接触面或/和第二样品接触面与水平面的夹角，夹角范围为0度至360度，由于无需对样品进行拉伸，可以根据测试需要或测试环境的限制，任意调整第一样品接触面或第二样品接触面与水平面的夹角，测试灵活方便，适用面广；特别是，当使样品夹在第一样品接触面和第二样品接触面间隙的表面形成向样品外侧凸出的外凸面，更无需考虑样品被拉断的风险，更有利于调节不同角度进行测试；

特别的，调整第一样品接触面和第二样品接触面均与水平面平行，液态样品均匀铺展于反射板或透射板上，避免样品在重力作用下变形、滑动，对测试产生不利影响。

6、所述采光口为至少两个，所述发光口为至少一个，至少两个所述采光口将至少一个所述发光口围在中间；采用多个采光口环绕至少一个发光口的方式，使采光口能更多的收集发光口发出的测试光，提高测试精度；同理，所述发光口为至少两个，所述采光口为至少一个，至少两个所述发光口将至少一个所述采光口围在中间；也可以是测试光散布更均匀，利于提高测试精度。

附图说明

图1为本发明实施例一液体吸光度测试装置的结构示意图；

图2为本发明实施例二液体吸光度测试方法示意图；

图3为本发明实施例二液体吸光度测试装置及吸光度测试方法示意图；

图4为本发明实施例三液体吸光度测试装置的结构示意图；

图5为本发明实施例三液体吸光度测试装置及吸光度测试方法示意图。

附图标记说明：

100、第一样品接触面，110、发光光纤，111、发光口，120、采光光纤，121、采光口，130、连接套，200、发射板，210、第二样品接触面，300、样品，310、外凸面，400、透射板。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例一

如图1、图2所示，包括发光器和检测器，发光器有发光光纤110，检测器有采光光纤120，发光光纤110末端和采光光纤120末端通过连接套130链接为一个整体探头，探头的断面为第一样品接触面100，发光光纤110末端断面为测试光发出的发光口110；采光光纤120末端断面为测试光进入的采光口121。

反射板200面向第一样品接触面100的一面为第二样品接触面210，第二样品接触面210为反射面。

样品300夹在第一样品接触面100和第二样品接触面210之间，样品100夹在样品300夹在第一样品接触面100和第二样品接触面210之间的表面形成外凸面310，外凸面310向样品外侧凸出。

发光口111、采光口121正对反射面，反射面将发光口111发出的测试光反射至采光口121。

第一样品接触面100在第二样品接触面210下方。

对样品300进行测试时，包括步骤：

A、在探头断面上滴入液态样品300，样品300覆盖发光口111和采光口121，盖上反射板200，样品100夹在第一样品接触面100和第二样品接触面210中间；

b、使用挤压装置对探头或反射板200施加压力，同时调整第一样品接触面100与第二样品接触面210相互平行、且都与水平面平行，将探头和反射板200向内挤压样品，样品300夹在第一样品接触面100和第二样品接触面210之间的表面形成外凸面310，外凸面310向样品300外侧凸出，即使样品300与第一样品接触面300的接触角、样品300与第二样品接触面210的接触角均大于90度，并在样品300接受测试光测试过程中维持此挤压状态；

c、发光器从发光口发出测试光，测试光穿过样品300后被反射面(即第二样品接触面)反射，再次穿过样品300后测试光进入采光口，采光口采集到的测试光被检测器接收检测；

D、通过比较穿过样品300前和穿过样品300后的测试光参数的不同，获得样品300的吸光度。

本实施例中，发光器发射的测试光为单色光或复色光，波长范围为200nm至2700nm。发光器发射的测试光为脉冲光或连续光。

本实施例中发射板与透射板的距离为0.5mm至1mm，所需样品的量为1μL至2μL。

实施例二

实施例二与实施例一的区别在于：

如图3所示，第一样品接触面100和第二样品接触面210之间有透射板400，样品300夹在透射板400和第二样品接触面210之间，发光口110、采光口120不直接接触样品300，保证发光口110和采光口120的清洁，方便对不同的样品进行测试。

并且，发光光纤110和采光光纤120可以固定成一体探头，也可以是像互分离的形式。

实施例三

实施例三与实施例一的区别在于：

如图4、5所示，设有六根采光光纤120，六根采光光纤120环形均匀分布、将发光光纤110围在中间，发光光纤110发出的测试光均匀的被所有采光光纤120采集。

特别的，可以设置为多个采光光纤120将多个发光光纤110围在中间；或者，多个发光光纤110将至少一个采光光纤120围在中间。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种液体吸光度测试方法，其特征在于，包括：

液态样品夹在第一样品接触面和第二样品接触面之间，发光口发出测试光，测试光从第一样品接触面射入样品、穿过样品到达第二样品接触面上的反射面、被反射面反射、再次穿过样品、最终进入第一样品接触面上的采光口。

2.根据权利要求1所述的液体吸光度测试方法，其特征在于，还包括：调整第一样品接触面，使第一样品接触面和第二样品接触面相互平行；或/和，调整第二样品接触面，使第一样品接触面和第二样品接触面相互平行。

3.根据权利要求1所述的液体吸光度测试方法，其特征在于，还包括：调整第一样品接触面与水平面的夹角，夹角范围为0度至360度；或/和，调整第二样品接触面与水平面的夹角，夹角范围为0度至360度。

4.根据权利要求1至3任一所述的液体吸光度测试方法，其特征在于，使样品夹在第一样品接触面和第二样品接触面之间的表面形成外凸面，所述外凸面向样品外侧凸出。

5.根据权利要求4所述的液体吸光度测试方法，其特征在于，还包括：使用挤压装置对样品进行挤压，并在样品接受测试光照射的过程中维持该挤压状态。

6.一种液体吸光度测试装置，其特征在于，包括相对设置的第一样品接触面和第二样品接触面；

其中，第二样品接触面朝向第一样品接触面的一侧至少有部分为反射面，第一样品接触面朝向第二样品接触面的一侧设有发光口和采光口，发光口用于发出测试光，采光口用于采集测试光进行测试。

7.根据权利要求6所述的液体吸光度测试装置，其特征在于，所述第一样品接触面与所述第二样品接触面相互平行。

8.根据权利要求6所述的液体吸光度测试装置，其特征在于，所述采光口为至少两个，所述发光口为至少一个，至少两个所述采光口将至少一个所述发光口围在中间；或，所述发光口为至少两个，所述采光口为至少一个，至少两个所述发光口将至少一个所述采光口围在中间。

9.根据权利要求6至8任一所述的液体吸光度测试装置，其特征在于，还包括有发光光纤和采光光纤，所述发光光纤的末端和所述采光光纤的末端固定连接、成为一个整体探头，所述探头的断面为所述第一样品接触面，所述发光光纤末端断面为所述发光口，所述采光光纤末端断面为所述采光口。

10.根据权利要求9所述的液体吸光度测试装置，其特征在于，还包括挤压装置，用于对第一样品接触面或/和第二样品接触面施加压力。