CN114324709A - 基于单通道的硫和磷检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了基于单通道的硫和磷检测装置及方法，所述基于单通道的硫和磷检测装置包括所述基于单通道的硫和磷检测装置包括燃烧室和光电倍增管；还包括：分离单元用于在空间中分离出所述燃烧室内火焰光中分别对应硫和磷的特征波长；分离出的对应硫的特征波长的第一光束在第一光路中传输，分出的对应磷的特征波长的第二光束在第二光路中传输；仅有的一个光电倍增管接收所述第一光路和第二光路的出射光。本发明具有结构简单、成本低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及化合物检测，特别涉及基于单通道的硫和磷检测装置及方法。
背景技术
火焰光度检测器(flame photometric detector，FPD)是气相色谱仪用的一种对含磷、含硫化合物有高选择型、高灵敏度的检测器。试样在富氢火焰燃烧时，含磷有机化合物主要是以HPO碎片的形式发射出波长为526nm的光，含硫化合物则以S2分子的形式发射出波长为394nm的特征光。光电倍增管将光信号转换成电信号，经微电流放大纪录下来。此类检测器的灵敏度可达几十到几百库仑/克，火焰光度检测器的检出限可达10-12g/s(对P)或10-11g/s(对S)。
现在所使用的单通道FPD在检测S、P物质时需使用对应的滤光片，测试不同的样品需要重新拆装检测器更换滤光片，操作繁琐，检测器熄火重新点火后需要半小时左右稳定，浪费实验时间。
若想同时检测S，P则使用双通道检测器，需要两个光电倍增管，两个滤光片，成本高，左右两个光电倍增管占用空间大。
发明内容
为解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种基于单通道的硫和磷检测装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
基于单通道的硫和磷检测装置，所述基于单通道的硫和磷检测装置包括燃烧室和光电倍增管；所述基于单通道的硫和磷检测装置还包括：
分离单元，所述分离单元用于在空间中分离出所述燃烧室内火焰光中分别对应硫和磷的特征波长；
第一光路和第二光路，分离出的对应硫的特征波长的第一光束在所述第一光路中传输，分出的对应磷的特征波长的第二光束在所述第二光路中传输；
仅有的一个光电倍增管接收所述第一光路和第二光路的出射光。
本发明的目的还在于提供了一种基于单通道的硫和磷检测方法，该发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
基于单通道的硫和磷检测方法，所述基于单通道的硫和磷检测方法为：
待测样品燃烧，发出火焰光；
分离单元在空间中分离出所述火焰光中分别对应硫和磷的特征波长；
分离出的对应硫的特征波长的第一光束在所述第一光路中传输，分出的对应磷的特征波长的第二光束在所述第二光路中传输；
仅有的一个光电倍增管接收所述第一光路和第二光路的出射光，经分析获得待测样品中硫和磷的含量。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
1.结构简单；
仅需一个光电倍增管，即仅使用单通道，体积小、成本低；
2.检测稳定性好；
在更换检测样品时，无需拆卸检测器和更换滤光片，减少检测器熄火重新点火后等待稳定的时间，也提高了检测的稳定性；
火焰光经过分离单元后，得到分别对应硫和磷特征波长的光，实现了硫和磷的同时检测。
附图说明
参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
图1是根据本发明实施例基于单通道的硫和磷检测方法的流程示意图。
具体实施方式
图1和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了解释本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
实施例1：
本发明实施例的基于单通道的硫和磷检测装置，所述基于单通道的硫和磷检测装置包括：
燃烧室，燃烧室内通入氢气；
分离单元，所述分离单元用于在空间中分离出所述燃烧室内火焰光中分别对应硫和磷的特征波长；
第一光路和第二光路，分离出的对应硫的特征波长的第一光束在所述第一光路中传输，分出的对应磷的特征波长的第二光束在所述第二光路中传输；
光电倍增管，仅有的一个光电倍增管接收所述第一光路和第二光路的出射光。
为了同时接收第一光路和第二光路的出射光，进一步地，所述光电倍增管是多窗型光电倍增管，相邻倍增电极间的电位差为50-100V。
为了将分离单元上的反射光传输至光电倍增管，进一步地，所述第一光路中设置反射镜，用于将所述二向镜上的反射光反射到所述光电倍增管。
图1示意性地给出了本发明实施例基于单通道的硫和磷检测方法的流程图，如图1所示，所述基于单通道的硫和磷检测方法为：
待测样品燃烧，发出火焰光；
分离单元在空间中分离出所述火焰光中分别对应硫和磷的特征波长；
分离出的对应硫的特征波长的第一光束在所述第一光路中传输，分出的对应磷的特征波长的第二光束在所述第二光路中传输；
仅有的一个光电倍增管接收所述第一光路和第二光路的出射光，经分析获得待测样品中硫和磷的含量。
为了降低结构复杂度，进一步地，所述分离单元是二向镜，火焰光在二向镜上的反射光的波长为对应硫的特征波长，如394nm，透射光的波长为对应磷的特征波长，如526nm。
实施例2：
根据本发明实施例1的基于单通道的硫和磷检测装置及方法的应用例。
在本应用例中，火焰光依次穿过平凸透镜的平面和凸面，透射光入射到分离单元，分离单元是二向镜；火焰光在二向镜上的反射光的波长为对应硫的特征波长394nm，该反射光被反射镜反射到多窗型光电倍增管的光阴极面，火焰光在二向镜上的透射光的波长为对应磷的特征波长526nm，透射光被多窗型光电倍增管的光阴极面接收；多窗型光电倍增管，相邻倍增电极间的电位差为50-100V。
本发明实施例基于单通道的硫和磷检测方法，也即本实施例检测装置的工作方法，如图1所示，所述基于单通道的硫和磷检测方法为：
氢气通入燃烧室，待测样品燃烧，发出火焰光；
火焰光在二向镜上的反射光的波长为对应硫的特征波长394nm，该反射光被反射镜反射到多窗型光电倍增管的光阴极面，火焰光在二向镜上的透射光的波长为对应磷的特征波长526nm，透射光被多窗型光电倍增管的光阴极面接收；多窗型光电倍增管，相邻倍增电极间的电位差为50-100V；
分析光电倍增管输出的电信号，获得待测样品中硫和磷的含量。
Claims (10)
1.基于单通道的硫和磷检测装置，所述基于单通道的硫和磷检测装置包括燃烧室和光电倍增管；其特征在于，所述基于单通道的硫和磷检测装置还包括：
分离单元，所述分离单元用于在空间中分离出所述燃烧室内火焰光中分别对应硫和磷的特征波长；
第一光路和第二光路，分离出的对应硫的特征波长的第一光束在所述第一光路中传输，分出的对应磷的特征波长的第二光束在所述第二光路中传输；
仅有的一个光电倍增管接收所述第一光路和第二光路的出射光。
2.根据权利要求1所述的基于单通道的硫和磷检测装置，其特征在于，所述分离单元是二向镜。
3.根据权利要求1所述的基于单通道的硫和磷检测装置，其特征在于，所述基于单通道的硫和磷检测装置还包括：
平凸透镜，所述火焰光依次穿过所述平凸透镜的平面和凸面，透射光入射到所述分离单元。
4.根据权利要求1所述的基于单通道的硫和磷检测装置，其特征在于，所述光电倍增管是多窗型光电倍增管，相邻倍增电极间的电位差为50-100V。
5.根据权利要求2所述的基于单通道的硫和磷检测装置，其特征在于，所述第一光路中设置反射镜，用于将所述二向镜上的反射光反射到所述光电倍增管。
6.基于单通道的硫和磷检测方法，所述基于单通道的硫和磷检测方法为：
待测样品燃烧，发出火焰光；
分离单元在空间中分离出所述火焰光中分别对应硫和磷的特征波长；
分离出的对应硫的特征波长的第一光束在所述第一光路中传输，分出的对应磷的特征波长的第二光束在所述第二光路中传输；
仅有的一个光电倍增管接收所述第一光路和第二光路的出射光，经分析获得待测样品中硫和磷的含量。
7.根据权利要求6所述的基于单通道的硫和磷检测方法，其特征在于，所述分离单元是二向镜，火焰光在二向镜上的反射光的波长为对应硫的特征波长，透射光的波长为对应磷的特征波长。
8.根据权利要求6所述的基于单通道的硫和磷检测方法，其特征在于，对应硫的特征波长是394nm，对应磷的特征波长是526nm。
9.根据权利要求6所述的基于单通道的硫和磷检测方法，其特征在于，所述火焰光依次穿过平凸透镜的平面和凸面，入射到所述分离单元。
10.根据权利要求6所述的基于单通道的硫和磷检测方法，其特征在于，所述光电倍增管是多窗型光电倍增管，相邻倍增电极间的电位差为50-100V。
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