CN110398467A - 一种毒品和爆炸物的检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于光度法的毒品和爆炸物的自动检测方法及装置，该方法通过试纸擦拭或吸气式采样，将毒品或爆炸物样品采集到试纸采样区，然后将试纸放置到检测区，显色剂供给装置将特定的显色剂加注到试纸采样区，样品在显色剂的作用下显现特定的颜色；用发射光源照射试纸采样区，用光电检测器检测反射光在显色前后的变化；样品显色后，反射光产生相应的吸收峰，光电检测器在对应波段检测到反射光强度的变化，从而判断出样品的种类，并根据反射光在该波段的吸光度，测量出样品含量。该方法通过测量反射光的吸光度来鉴别样品种类和含量，相对于传统的比色法具有更高的灵敏度，而且自动加注显色剂也有助于提高检测毒品或爆炸物的速度。多个光电检测器形成的阵列不仅可以检测多个波段的吸光度，还可以跟踪样品显色过程或颜色变化过程，提高检测定性的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及毒品和爆炸物的识别与检测领域，尤其涉及一种基于光度法的毒品和爆炸物的自动检测方法及装置。
背景技术
随着经济和社会的发展，以及文明的进步，全球对于毒品控制和公共安全的要求日益增高，对于毒品和爆炸物的现场快速检测方法也提出了新的要求。比色法是一种常见的可用于现场检测的化学分析方法。
现有的一些基于比色法的检测装置和方法通常存在如下的缺点：1）需要手动添加显色剂，或者需要购买价格高昂的预制采样试纸。2）采用目测或成像后进行计算机辅助对比比色卡；其中，目测法的检测灵敏度较低且受检验员个体影响大，而计算机辅助可能因成像色差带来不确定性。
发明内容
为克服上述比色法检测装置和方法的不足，本发明公开了一种基于光度法的毒品和爆炸物的自动检测方法及装置，通过测量反射光的吸光度来鉴别样品种类和含量，相对于传统的比色法具有更高的灵敏度和可靠性，可用于快速检测微量的毒品或爆炸物。
为了解决上述问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
通过试纸擦拭或吸气式采样，将毒品或爆炸物样品采集到试纸采样区，然后将试纸放置到检测区，显色剂供给装置将特定的显色剂加注到试纸采样区，样品在显色剂的作用下显现特定的颜色；用发射光源照射试纸采样区，用光电检测器检测反射光在显色前后的变化；样品显色后，反射光产生相应的吸收峰，光电检测器在对应波段检测到反射光强度的变化，从而判断出样品的种类，并根据反射光在该波段的吸光度，测量出样品含量；吸气式采样可以非接触方式采集空气中的气态样品，并可以通过吸气量和吸光度计算出样品在空气中的浓度。
作为优选，试纸采样区是一个整体区域，或由多个相互隔离的小区域构成，可加注一种或者多种显色剂。
作为优选，显色剂供给装置包含一个或多个显色剂注射器，单次可提供一种或多种显色剂，也可以依次提供不同的显色剂。
作为优选，显色剂注射器由弹性装置或步进电机推进，并由电磁阀控制显色剂加注口的开和关。
作为优选，光电检测器可以是单个检测器或多个光电检测器形成的阵列，并相应配以单个或多个不同的滤光片，以检测反射光的吸收峰波段及其吸光度。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
该方法通过测量反射光的吸光度来鉴别样品种类和含量，相对于传统的比色法具有更高的灵敏度，而且自动加注显色剂也有助于提高检测毒品和爆炸物的速度。多个光电检测器形成的阵列不仅可以检测多个波段的吸光度，还可以跟踪样品显色过程或颜色变化过程，提高检测定性的可靠性。
附图说明
图1是本发明一种基于光度法的毒品和爆炸物的自动检测方法及装置的示意图。
图2是显色剂供给装置的示意图。
图3是含单个采样区的试纸示意图。
图4是安装了多波段滤波片的光电检测器阵列及其多光谱响应示意图。
图5是含多个相互隔离的采样区的试纸示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
如图1所示，首先将试纸（4）放入检测区（8）。打开显色剂供给装置（6）（如图2所示）的电磁阀（63），由显色剂注射器推进器（61）推进注射器（62）中的过氧化物显色剂到试纸（4）的采样区（41），参见图3。再开启发射光源（3）照射试纸（4）的采样区（41），由光电检测器阵列（5）检测出各波段的反射光强度，作为本底（如图4所示）。然后，开启采样泵（1），将一定量的样品气（2）吸入至检测区（8），样品在试纸（4）的采样区（41）发生显色反应。若光电检测器阵列（5）检测到橙红色波段产生吸收峰，随后在蓝绿色波段检测到吸收峰，则证实该样品气中含有三过氧化三丙酮(TATP)爆炸物，并根据相应波段的反射光吸收率和采样量计算出其浓度。
按本实施例所述方法，可以非接触式采样，采用专用显色剂，检测出可疑区域空气中毒品或爆炸物的种类和浓度，并发出报警信息。
实施例2：
用如图5所示的试纸（4），擦拭采集微量样品到采样区（41）。将试纸（4）放入检测区（8），开启发射光源（3）照射试纸（4）的采样区，由光电检测器阵列（5）检测出各波段的反射光强度，作为本底。由于采样区被隔离带（42）分割成多个独立的小区域，同时分别加注多种显色剂。各区域分别加注显色剂后，若光电检测器阵列（5）首先检测到蓝绿色波段产生吸收峰，然后在所有采样区加入辅助显色剂后，又检测到两种显色剂混合作用下产生的黄绿色波段吸收峰，则证实该样品为氯胺酮（KET）。
以上内容是结合具体的实施例对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种毒品和爆炸物的检测方法和装置，其特征在于：通过试纸擦拭或吸气式采样，将毒品或爆炸物样品采集到试纸采样区，然后将试纸放置到检测区，显色剂供给装置将特定的显色剂加注到试纸采样区，样品在显色剂的作用下显现特定的颜色；用发射光源照射试纸采样区，用光电检测器检测反射光在显色前后的变化；样品显色后，反射光产生相应的吸收峰，光电检测器在对应波段检测到反射光强度的变化，从而判断出样品的种类，并根据反射光在该波段的吸光度，测量出样品含量；吸气式采样可以非接触方式采集空气中的气态样品，并通过吸气量和吸光度计算出样品在空气中的浓度。
2.根据权利要求1所述的一种毒品和爆炸物的检测方法和装置，其特征在于：显色剂供给装置包含一个或多个显色剂注射器，单次可提供一种或多种显色剂，也可以依次提供不同的显色剂。
3.根据权利要求1所述的一种毒品和爆炸物的检测方法和装置，其特征在于：显色剂注射器由弹性装置或步进电机推进，并由电磁阀控制显色剂加注口的开和关。
4.根据权利要求1所述的一种毒品和爆炸物的检测方法和装置，其特征在于：光电检测器可以是单个检测器或多个光电检测器形成的阵列，并相应配以单个或多个不同波段的滤光片，以检测反射光的吸收峰波段及其吸光度。
5.根据权利要求1所述的一种毒品和爆炸物的检测方法和装置，其特征在于：试纸采样区是一个整体区域，或由多个相互隔离的小区域构成，可加注一种或者多种显色剂。
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