CN111537454A - 基于多次反射和衰减全反射的综合检测方法 - Google Patents

基于多次反射和衰减全反射的综合检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及检测方法的技术领域，公开了基于多次反射和衰减全反射的综合检测方法，其中有以下步骤：1)、接发器往镜件发射射线，射线经过镜件后，反射入第一反射室，而后再由镜件反射进入第二反射室，射线先后在第一反射室以及第二反射室内多次反射分别经过待检测样品；通过设置第一反射室以及第二反射室，设置了接发器以及固定件，射线在第一反射室多次反射在固或液状的待检测样品上，而且射线在第二反射室内多次反射且通过气状的待检测样品，这样射线被接收后，可以从射线中检测到所检测的待检测样品的物质成分，而又由于射线是多次接触待检测样品，射线接触次数越多，检测的灵敏度越高，在对待检测物质的检测精度上十分灵敏。

Description

基于多次反射和衰减全反射的综合检测方法
技术领域
本发明专利涉及检测方法的技术领域，具体而言，涉及基于多次反射和衰减全反射的综合检测方法。
背景技术
在现有的安检流程中，存在需要检测气体或固体或液体的物质成分的需求，为了快速检测待检测物质的物质成分，利用射线在物质表面多次反射后的结果进行运算得出物质成分，越来越流行。
目前，检违禁品方法主要由接发器发射射线，经过待检测的气体后，抵达第一反射板，且被第一反射板反射后直接返回到接发器中，射线通过两次待检测气体，而后接发器分析返回的射线，从而得出当前气体中所含的成分。
现有技术中，缺少一种可以用于固体、液体和气体的综合检测方法，而且现存的检测方法的检测灵敏度还不够高。
发明内容
本发明的目的在于提供基于多次反射和衰减全反射的综合检测方法，旨在提供一种可以用于固体、液体和气体的综合检测方法。
本发明是这样实现的，基于多次反射和衰减全反射的综合检测方法，包括用于发射或接收射线的接发器、用于放置固或液状的待检测样品的第一反射室、用于放置气状的待检测样品的第二反射室、用于反射或分束射线的镜件以及用于反射或接收射线的固定件，其中有以下步骤：
1)、所述接发器往所述镜件发射射线，所述射线经过所述镜件后，反射入所述第一反射室，而后再由所述镜件反射进入所述第二反射室，所述射线先后在所述第一反射室以及所述第二反射室内多次反射分别经过待检测样品；
或，所述接发器往所述镜件发射射线，所述镜件将所述射线分束进入到所述第一反射室以及所述第二反射室，所述射线在所述第一反射室以及所述第二反射室内多次反射经过待检测样品；所述射线在所述第一反射室内多次反射后返回到所述镜件，经所述镜件反射后返回到所述接发器；
2)、所述固定件布置在所述第二反射室内，所述射线在所述第二反射室内多次反射后，抵达所述固定件，
所述固定件反射所述射线，在所述第二反射室内多次反射后返回到所述镜件，再次进入到所述第一反射室，再次多次反射后，由所述镜件反射回到所述接发器；
或，所述固定件吸收所述射线；
3)、所述接发器或所述固定件将所述射线转化成数据结果。
进一步地，所述第一反射室包括第一反射板、第二反射板以及用于放置所述待检测样品的置放部；所述第一反射板以及所述第二反射板之间间隔布置，所述第一反射板以及冲所述第二反射板之间围合形成所述第一反射室。
进一步地，所述第一反射板以及所述第二反射板水平布置，且正对布置，所述置放部位于所述第一反射板以及所述第二反射板之间。
进一步地，所述第二反射室包括第三反射板以及第四反射板，所述固定件与所述第四反射板连接连接，所述第三反射板以及所述第四反射板间隔布置，围合形成所述第二反射室。
进一步地，所述第三反射板以及所述第四反射板竖直布置，且正对布置。
进一步地，所述固定件位于所述第四反射板的下端。
进一步地，所述镜件为反射镜或分束镜。
进一步地，步骤(1)中所述射线经所述镜件分流后，分别穿过遮光板，所述遮光板将所述射线进一步集中成射线束。
进一步地，步骤(1)中所述射线经所述镜件反射，所述镜件包括第一镜片以及第二镜片，所述第一镜片与所述第二镜片间隔布置；所述射线在所述第一镜片上反射后进入所述第一反射室，而后从第一反射室出来后，再从所述第二镜片反射进入所述第二反射室。
进一步地，所述基于多次反射和衰减全反射的综合检测方法包括架体，所述固定件、所述镜件、所述第一反射板、第二反射板、第三反射板、第四反射板均与所述架体固定连接。
与现有技术相比，本发明提供的基于多次反射和衰减全反射的综合检测方法，通过设置第一反射室以及第二反射室，设置了接发器以及固定件，射线在第一反射室多次反射在固或液状的待检测样品上，而且射线在第二反射室内多次反射且通过气状的待检测样品，这样射线被接收后，可以从射线中检测到所检测的待检测样品的物质成分，而又由于射线是多次接触待检测样品，射线接触次数越多，检测的灵敏度越高，在对待检测物质的检测精度上十分灵敏。
附图说明
图1是本发明提供的基于多次反射和衰减全反射的综合检测方法的步骤示意图；
图2是本发明提供的用于检测易燃易爆物的装置的立体示意图；
图3是本发明提供的用于检测易燃易爆物的装置的立体示意图；
图4是本发明提供的用于检测易燃易爆物的装置的正视示意图；
图5是本发明提供的第二反射室的俯视示意图；
图6是本发明提供的闸机检爆模块检测系统的模块示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。
本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
参照图1-6所示，为本发明提供的较佳实施例。
本实施例提供的基于多次反射和衰减全反射的综合检测方法可以用于检测各种各样的易燃易爆物质，也可以用于检测其它的待检测物质。
基于多次反射和衰减全反射的综合检测方法，包括接发器17、第一反射室12、第二反射室15、镜件20以及固定件16，接发器17用于发射或接收射线，第一反射室12用于放置固或液状的待检测样品，第二反射室15用于放置气状的待检测样品，镜件20用于反射或分束射线，固定件16用于反射或接收射线，其中有以下步骤：
1)、接发器17往镜件20发射射线，射线经过镜件20后，反射入第一反射室12，而后再由镜件20反射进入第二反射室15，射线先后在第一反射室12以及第二反射室15内多次反射分别经过待检测样品；
或，接发器17往镜件20发射射线，镜件20将射线分束进入到第一反射室12以及第二反射室15，射线在第一反射室12以及第二反射室15内多次反射经过待检测样品；射线在第一反射室12内多次反射后返回到镜件20，经镜件20反射后返回到接发器17；
2)、固定件16布置在第二反射室15内，射线在第二反射室15内多次反射后，抵达固定件16，
固定件16反射射线，在第二反射室15内多次反射后返回到镜件20，再次进入到第一反射室12，再次多次反射后，由镜件20反射回到接发器17；
或，固定件16吸收射线；
3)、接发器17或固定件16将射线转化成数据结果。
通过设置第一反射室12以及第二反射室15，设置了接发器17以及固定件16，射线在第一反射室12多次反射在固或液状的待检测样品上，而且射线在第二反射室15内多次反射且通过气状的待检测样品，这样射线被接收后，可以从射线中检测到所检测的待检测样品的物质成分，而又由于射线是多次接触待检测样品，射线接触次数越多，检测的灵敏度越高，在对待检测物质的检测精度上十分灵敏。
其中第一反射室12包括第一反射板、第二反射板以及用于放置待检测样品的置放部；第一反射板以及第二反射板之间间隔布置，第一反射板以及冲第二反射板之间围合形成第一反射室12；第一反射板以及第二反射板水平布置，且正对布置，置放部位于第一反射板以及第二反射板之间。
还有第二反射室15包括第三反射板19以及第四反射板18，固定件16与第四反射板18连接连接，第三反射板19以及第四反射板18间隔布置，围合形成第二反射室15；第三反射板19以及第四反射板18竖直布置，且正对布置。
其中固定件16位于第四反射板18的下端，这样射线在第三反射板19以及第四反射板18之间多次反射后，抵达固定件16，固定件16反射或吸收射线；当固定件16为全返镜16时，固定件16反射射线；当固定件16为探测器时，固定件16吸收射线，且不再在第三反射板19以及第四反射板18之间反射，且不再回到第一反射室12或接发器17中。
其中镜件20为反射镜或分束镜，分束镜用于分散射线，使其变成两束乃至多束射线。
而步骤(1)中射线经镜件20分流后，分别穿过遮光板，遮光板将射线进一步集中成射线束。
其中步骤(1)中射线经镜件20反射，镜件20包括第一镜片13以及第二镜片14，第一镜片13与第二镜片14间隔布置；射线在第一镜片13上反射后进入第一反射室12，而后从第一反射室12出来后，再从第二镜片14反射进入第二反射室15。
进一步地，基于多次反射和衰减全反射的综合检测方法包括架体11，固定件16、镜件20、第一反射板、第二反射板、第三反射板19、第四反射板18均与架体11固定连接。
还有一种实施例，步骤(1)中，当启动接发器17后，接发器17上连接有定位灯，全返镜16上形成有校准部，这样，对接发器17进行角度校准，定位灯发射的定位光线在第二反射室15内多次反射后射到校准部上，可以对接发器17进行角度校准。
而接发器17位于第三反射板19或第四反射板18宽度方向上的中垂线上；具体地，定位灯发射的光线为可见光，且校准部形成在第三反射板19或第四反射板18的宽度方向的中垂线上。
其中第一反射室和第二反射室先后顺序和功能可以互换，此处仅是一种数量关系的选择，第一反射室和第二反射室只是常规的先后顺序。
还有另一种实施例，基于多次反射和衰减全反射的综合检测方法中使用的可以是多个反射室，以满足不同的灵敏度和选择性、不同性能以及不同应用的需求。
还有另一种实施例，基于多次反射和衰减全反射的综合检测方法可以就只使用其一反射室，不需要两个反射室，具体而言，其中第一反射室可以不存在，或第二反射室可以不存在。
多个反射室之间使用多个分束镜进行分束或多个反射镜进行反射。
还有，接发器17的发射以及接收的射线的光谱频率可以是从紫外、可见光、近红外、中红外到远红外连续或间断的波段，以满足不同的灵敏度和选择性、不同性能以及不同应用的需求。
还有，接发器17的发射以及接收的射线的光谱的分光方法可以是棱镜分光、光栅分光和干涉法分光。
另外，接发器17的发射以及接收的射线的光源可以是普通光源和激光光源，包括量子级联激光器光源。
还有，射线的种类可以是近红外光、也可以是激光、也可以是拉曼光，优选为近红外光。
还有接发器17是光谱仪主机，通过光谱仪主机，可以发射近红外光，这样，对物质进行高精度的检测。
还有，第二反射室15内形成有供气体置放的置放空间，而第一反射室12上设有非气体样品池，这样射线在第一反射板以及第二反射板之间反射多次，且多次接触非气体样品池中的固或液状待检测物质，这样可以检测固或液状待检测物质的物质成分。
具体地，其中非气体样品池布置在第三反射板19以及第四反射板18之间。
其中，第一反射板、第二反射板、第三反射板19、第四反射板18上使用前镀膜技术，将膜镀在反射板地表面上，而且镀膜材质优选为金，因为金可以将射线完全进行反射，防止射线在第一反射板、第二反射板或第三反射板19、第四反射板18之间进行反射的时候，出现散射或折射情况。
如附图2-4所示的用于检测易燃易爆物的装置，包括接发器17、第一反射室12、第二反射室15、镜件20、全返镜16以及架体11，接发器17用于发射或接收射线，第一反射室12用于放置固或液状的待检测样品，第二反射室15用于放置气状的待检测样品，镜件20用于反射射线，全返镜16用于反射射线；第一反射室12、第二反射室15布置在架体11上，全返镜16与镜件20分别与架体11固定连接，当接发器17往镜件20发射射线，射线经过镜件20后，再经过第一反射室12，而后再经过镜件20，再经过第二反射室15抵达全返镜16，射线原路返回。
通过设置第一反射室12以及第二反射室15，设置了接发器17以及固定件16，射线在第一反射室12多次反射在固或液状的待检测样品上，而且射线在第二反射室15内多次反射且通过气状的待检测样品，这样射线被接收后，可以从射线中检测到所检测的待检测样品的物质成分，而又由于射线是多次接触待检测样品，由于接触次数越多，检测的灵敏度越高，在对待检测物质的检测精度上十分灵敏。
其中第一反射室12包括正对且平行布置的第一反射板以及第二反射板，第二反射板短于第一反射板；镜件20包括第一镜片13以及第二镜片14，第一镜片13与第一反射板之间呈间隔布置，且呈角度布置；而且第二镜片14与第一反射板之间呈间隔布置，且呈角度布置，第一镜片13的反射面朝向第一反射板，第一镜片13与第二镜片14呈同向倾斜布置，这样射线经过第一镜片13后，在第一反射板以及第二反射板之间多次反射后，出来再经过第二镜片14反射，进入到第二反射室15内。
具体地，第二镜片14朝向第一反射板以及第三反射板19延伸形成的夹角。
还有第二反射室15包括第三反射板19以及第四反射板18，第三反射板19以及第四反射板18与架体11连接；全返镜16与第四反射板18的下端固定连接；第三反射板19以及第四反射板18竖立布置且正对布置；全返镜16朝向第三反射板19，这样，全返镜16反射的射线可以完全原路返回到接发器17中。
具体地，接发器17与架体11活动连接布置，且接发器17的发射头以及接收头皆朝向第一镜片13。
还有，接发器17上连接有定位灯，全返镜16上形成有校准部，定位灯射出可见光到校准部上，从而对接发器17进行校准。
还有一种实施例，架体1111上设有减震结构，减震结构包括弹簧、上板以及下板，上板以及下板之间通过弹簧连接，而第三反射板19以及全返镜16与上板结构连接，当检爆装置布置在机场或者车站等多人行走的场合中时，设置减震结构可以防止震动带来的检测问题。
如图5所示是第二反射室15的另一实施例，包括形成有折面的第三反射板19以及第四反射板18，折面具有反射能力，第三反射板19以及第四反射板18的反射面的折线正对布置，且折面的角为90度；当接发件将射线射到第三反射板19上的折面的左边时，其会反射至第三反射板19的折面的右边，而后再反射到第四反射板18的折面的右边，而后再反射到第四反射板18的折面的左边，循环多次后抵达全返镜16，射线按原反射路径返回到第一反射室12内，而后经过第一镜片13再返回到接发器17中。
通过设置折面，射线在折面的左右边之间反射的过程中，也可以经过一次气体，从而进一步提高了检测气体中的易燃易爆物的灵敏度。
如图6所示，基于多次反射和衰减全反射的综合检测方法使用了闸机检爆模块检测系统，系统包括以下组成部分：量子级联激光器(光谱仪)主机、多端口转发器(HUB)、后台服务器、控制芯片、抽气泵、遮光板、身份证检测装置、闸机前/后门开关、风扇，其中控制芯片用于控制各部分的运行，使用的是RK2388主板。
待检测物质有浓度限值限制，例如丙酮的最低检测浓度为1ppm，而酒精的最低检测浓度则为2.5ppm，氨水的最低检测浓度为1ppm，甲醇的最低检测浓度则也为1ppm，而这些仅为其中一部分的实施例，并非是该光谱仪主机可以检测的所有物质的相对应的最低检测限度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于多次反射和衰减全反射的综合检测方法，其特征在于，包括用于发射或接收射线的接发器、用于放置固或液状的待检测样品的第一反射室、用于放置气状的待检测样品的第二反射室、用于反射或分束射线的镜件以及用于反射或接收射线的固定件，其中有以下步骤：
1)、所述接发器往所述镜件发射射线，所述射线经过所述镜件后，反射入所述第一反射室，而后再由所述镜件反射进入所述第二反射室，所述射线先后在所述第一反射室以及所述第二反射室内多次反射分别经过待检测样品；
或，所述接发器往所述镜件发射射线，所述镜件将所述射线分束进入到所述第一反射室以及所述第二反射室，所述射线在所述第一反射室以及所述第二反射室内多次反射经过待检测样品；所述射线在所述第一反射室内多次反射后返回到所述镜件，经所述镜件反射后返回到所述接发器；
2)、所述固定件布置在所述第二反射室内，所述射线在所述第二反射室内多次反射后，抵达所述固定件，
所述固定件反射所述射线，在所述第二反射室内多次反射后返回到所述镜件，再次进入到所述第一反射室，再次多次反射后，由所述镜件反射回到所述接发器；
或，所述固定件吸收所述射线；
3)、所述接发器或所述固定件将所述射线转化成数据结果。
2.如权利要求1所述的基于多次反射和衰减全反射的综合检测方法，其特征在于，所述第一反射室包括第一反射板、第二反射板以及用于放置所述待检测样品的置放部；所述第一反射板以及所述第二反射板之间间隔布置，所述第一反射板以及冲所述第二反射板之间围合形成所述第一反射室。
3.如权利要求2所述的基于多次反射和衰减全反射的综合检测方法，其特征在于，所述第一反射板以及所述第二反射板水平布置，且正对布置，所述置放部位于所述第一反射板以及所述第二反射板之间。
4.如权利要求1-3任一项所述的基于多次反射和衰减全反射的综合检测方法，其特征在于，所述第二反射室包括第三反射板以及第四反射板，所述固定件与所述第四反射板连接连接，所述第三反射板以及所述第四反射板间隔布置，围合形成所述第二反射室。
5.如权利要求4所述的基于多次反射和衰减全反射的综合检测方法，其特征在于，所述第三反射板以及所述第四反射板竖直布置，且正对布置。
6.如权利要求5所述的基于多次反射和衰减全反射的综合检测方法，其特征在于，所述固定件位于所述第四反射板的下端。
7.如权利要求1-3任一项所述的基于多次反射和衰减全反射的综合检测方法，其特征在于，所述镜件为反射镜或分束镜。
8.如权利要求1-3任一项所述的基于多次反射和衰减全反射的综合检测方法，其特征在于，步骤(1)中所述射线经所述镜件分流后，分别穿过遮光板，所述遮光板将所述射线进一步集中成射线束。
9.如权利要求1-3任一项所述的基于多次反射和衰减全反射的综合检测方法，其特征在于，步骤(1)中所述射线经所述镜件反射，所述镜件包括第一镜片以及第二镜片，所述第一镜片与所述第二镜片间隔布置；所述射线在所述第一镜片上反射后进入所述第一反射室，而后从第一反射室出来后，再从所述第二镜片反射进入所述第二反射室。
10.如权利要求1-3任一项所述的基于多次反射和衰减全反射的综合检测方法，其特征在于，所述基于多次反射和衰减全反射的综合检测方法包括架体，所述固定件、所述镜件、所述第一反射板、第二反射板、第三反射板、第四反射板均与所述架体固定连接。
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