CN219737262U - 一种混合化学品浓度在线实时测量仪器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种混合化学品浓度在线实时测量仪器，涉及液体化学品量器技术领域，包括主控板和位于目标液体化学品两侧的光发射端和光接收端，主控板的输出端与之连接有若干个冷光源以及卤素灯，若干个冷光源以及卤素灯的一端通过尾纤安装有多模光纤耦合器，且多模光纤耦合器另一端设置有光发射端，光接收端的输出端连接有光谱分析模块；本实用新型提供的技术方案中，在仪器主控板的存储器中存储参考谱，用于光源性能下降、管路污染及液体混合化学品中存在未知化学物质的发现和预警，实现仪器智能化的自诊断，从而提高多化学品浓度的测量精度，且同时降低测量仪器的成本，可以满足原位、在线测量准确度、适应溶液浑浊、存在气泡、杂质等方面的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及液体化学品量器技术领域，尤其涉及一种混合化学品浓度在线实时测量仪器。
背景技术
目前，在半导体制造、太阳能制造、LED制造等行业需要对生产过程中的液体化学品进行在线实时的浓度监控测量，以保证产品质量稳定和良率的提升。对于单一组分的化学品一般使用密度法或者折射率法进行测量，但是对于混合多组分的化学品，密度法或者折射率法就无法分辨各个组分的变化。这些测量方法不具有测量的特异性，还受溶液的浑浊度、气泡及固体颗粒杂质的影响。
实际应用中对多组分液体混合化学品的在线实时测量一般采用特征光谱吸收法。随着半导体等行业制造技术的进步，对多组分混合化学品的浓度精度要求也越来越高，因此现有的产品需要设计复杂的光路系统和控制系统，从而造成仪器价格昂贵，交货期长，客制化服务不能快速满足等缺点。
总之，现有测量仪器的问题在于，不能用于多组分液体混合化学品测量，在满足原位、在线测量准确度、适应溶液浑浊、存在气泡、杂质等方面，还存在很大差距。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种混合化学品浓度在线实时测量仪器，用以解决现有技术的测量仪器不能用于多组分液体混合化学品测量，无法满足原位、在线测量准确度、适应溶液浑浊、存在气泡、杂质等方面的问题。
有鉴于此，本实用新型提供了一种混合化学品浓度在线实时测量仪器，包括主控板和位于目标液体化学品两侧的光发射端和光接收端，所述主控板的输出端与之连接有若干个冷光源，若干个所述冷光源的一端通过尾纤安装有多模光纤耦合器，且所述多模光纤耦合器另一端设置有光发射端，且所述光发射端与光接收端对应设置，所述光接收端的输出端连接有光谱分析模块。
可选地，所述多模光纤耦合器的一端安装有第一多模光纤纤维，且所述第一多模光纤纤维的另一端安装在光发射端的输入端。
可选地，所述光接收端的输出端固定安装有第二多模光纤纤维，所述第二多模光纤纤维的另一端固定安装在光谱分析模块的输入端。
可选地，所述光发射端和光接收端之间设置有液体化学品流通管道，所述液体化学品流通管道的侧壁固定安装有温度传感器，且所述温度传感器通过导线与主控板相连接。
可选地，所述冷光源的发射波长均在800nm~1700nm。
可选地，所述冷光源采用一个或多个。
可选地，所述冷光源采用带尾纤的LED、SLD、LD其中的一种，所述冷光源通过一端所安装的尾纤与多模光纤耦合器相连接。
从以上技术方案可以看出，本实用新型实施例具有以下优点：
本实用新型的一种混合化学品浓度在线实时测量仪器，通过采用高稳定的冷光源对特定光谱段的进行增强，通过设置多模光纤耦合器、第一多模光纤纤维、光发射端和光接收端，以实现多束光耦合、共路传输、共路发射和接收的方式，提高特定谱段检测信号的信噪比；在仪器主控板的存储器中存储参考谱，用于光源性能下降、管路污染及液体混合化学品中存在未知化学物质的发现和预警，实现仪器智能化的自诊断，从而提高多化学品浓度的测量精度，且同时降低测量仪器的成本，可以满足原位、在线测量准确度、适应溶液浑浊、存在气泡、杂质等方面的问题。
本实用新型的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：
图1为本实用新型结构示意图。
附图标记说明：1、主控板；2、冷光源；3、卤素灯；4、多模光纤耦合器；5、第一多模光纤纤维；6、光发射端；7、光接收端；8、液体化学品流通管道；9、第二多模光纤纤维；10、光谱分析模块；11、温度传感器。
实施方式
下面结合本实用新型实施例的附图对本实用新型实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
下面结合附图具体描述本实用新型实施例的一种混合化学品浓度在线实时测量仪器。
为了便于理解，请参阅图1，本实用新型提供的一种混合化学品浓度在线实时测量仪器的一个实施例，包括主控板1和位于目标液体化学品两侧的光发射端6和光接收端7，主控板1的输出端与之连接有若干个冷光源2和卤素灯3，若干个冷光源2和卤素灯3的一端通过尾纤安装有多模光纤耦合器4，且多模光纤耦合器4另一端设置有光发射端6，且光发射端6与光接收端7对应设置，光接收端7的输出端连接有光谱分析模块10。
需要说明的是，冷光源2为高稳定性的近红外光源，且采用特定谱段的光对卤素灯的光源进行增强，以提高检测信号的信噪比；通过设置多模光纤耦合器4,以利用不同光纤面紧邻光纤芯区中导波能量的相互交换作用；光发射端6即为光发射端机，光发射端机用于在光传输系统中发送可调制光信号；光接收端7用于在光传输系统中接收可调制光信号；利用设置光谱分析模块10用于分析目标光谱；在仪器的主控板1的存储参考谱，参考谱用于仪器自诊断，用于光源性能下降、管路污染及液体混合化学品中存在未知化学物质的发现和预警；
进一步的，参考谱可以是去离子水的测量光谱、或者是混合化学品的测量光谱；
进一步的，参考谱可以由用户在仪器标定程序中操作，或者由仪器制造商进行设置。
在一些实施例中，如图1所示，多模光纤耦合器4的一端安装有第一多模光纤纤维5，且第一多模光纤纤维5的另一端安装在光发射端6的输入端。
需要说明的是，通过采用的第一多模光纤纤维5可以传输多个光传导模的光纤，进而保证由多模光纤耦合器4发出的光信号可以分通道进行传输至光发射端6，进而利用光发射端6将可调制光信号进行发送。
在一些实施例中，如图1所示，光接收端7的输出端固定安装有第二多模光纤纤维9，第二多模光纤纤维9的另一端固定安装在光谱分析模块10的输入端。
需要说明的是，通过采用第二多模光纤纤维9可以传输多个光传导模的光纤，进而可以接收光接收端7接收的多个光传导模的光纤的信号，然后将光信号发送至光谱分析模块10中。
在一些实施例中，如图1所示，光发射端6和光接收端7之间设置有液体化学品流通管道8，液体化学品流通管道8的侧壁固定安装有温度传感器11，且温度传感器11通过导线与主控板1相连接。
需要说明的是，通过设置的液体化学品流通管道8，使得光发射端6和光接收端7更好的检测流动在液体化学品流通管道8中的液体，通过设置的温度传感器11靠近光发射和接收端进行安装，获得准确的流体温度，通过主控板1用于对检测信号进行修正。
在一些实施例中，如图1所示，冷光源2的发射波长均在800nm~1700nm;冷光源2采用一个或多个；冷光源2采用带尾纤的LED、SLD、LD其中的一种，冷光源2通过一端所安装的尾纤与多模光纤耦合器4相连接。
需要说明的是，通过冷光源2采用发射波长在800nm~1700nm之间，其特点在于使用冷光源2对特定谱段光增强，且冷光源2包括但不限于发光二极管（LED）、超辐射发光二极管（SLD）、二极管激光器（LD）；根据化学品的特征吸收谱段和低成本光谱模组的响应特性，增强的谱段包括但不限于980nm、1050nm、1450 nm、1680 nm；
进一步的，增强的谱段可以只针对某一个波长范围或多个波长范围。
其中，液体化学品流通管道8采用SUS304内衬NEW-PTFE材质，为IC厂高洁净度内衬化学品容器，其容量设计根据化学品系统需求而定；且本申请零部件的壳体都采用PTFE材质和ECTFE材质及PFA材质加工，提高整体部件的防腐能力，避免污染，延长了该测量仪器的使用寿命。
本实用新型中主控板1、多模光纤耦合器4、光发射端6、光接收端7、光谱分析模块10、温度传感器11为公知的零部件，在此不再赘述。
工作原理：在使用过程中，通过采用高稳定的冷光源2对特定光谱段的进行增强，通过设置多模光纤耦合器4、第一多模光纤纤维5、光发射端6和光接收端7，以实现多束光耦合、共路传输、共路发射和接收的方式，提高特定谱段检测信号的信噪比；在仪器主控板1的存储器中存储参考谱，用于光源性能下降、管路污染及液体混合化学品中存在未知化学物质的发现和预警，实现仪器智能化的自诊断，从而提高多化学品浓度的测量精度。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种混合化学品浓度在线实时测量仪器，其特征在于：包括主控板(1)和位于目标液体化学品两侧的光发射端(6)和光接收端(7)，所述主控板(1)的输出端与之连接有若干光源(2，3)，若干所述光源(2,3)的一端通过尾纤安装有多模光纤耦合器(4)，且所述多模光纤耦合器(4)另一端设置有光发射端(6)，且所述光发射端(6)与光接收端(7)对应设置，所述光接收端(7)的输出端连接有光谱分析模块(10)。
2.根据权利要求1所述的一种混合化学品浓度在线实时测量仪器，其特征在于：所述多模光纤耦合器(4)的一端安装有第一多模光纤纤维(5)，且所述第一多模光纤纤维(5)的另一端安装在光发射端(6)的输入端。
3.根据权利要求1所述的一种混合化学品浓度在线实时测量仪器，其特征在于：所述光接收端(7)的输出端固定安装有第二多模光纤纤维(9)，所述第二多模光纤纤维(9)的另一端固定安装在光谱分析模块(10)的输入端。
4.根据权利要求1所述的一种混合化学品浓度在线实时测量仪器，其特征在于：所述光发射端(6)和光接收端(7)之间设置有液体化学品流通管道(8)，所述液体化学品流通管道(8)的侧壁固定安装有温度传感器(11)，且所述温度传感器(11)通过导线与主控板(1)相连接。
5.根据权利要求1所述的一种混合化学品浓度在线实时测量仪器，其特征在于所述光源包括冷光源(2)以及卤素灯(3)。
6.根据权利要求5所述的一种混合化学品浓度在线实时测量仪器，其特征在于：所述冷光源(2)的发射波长均在800nm～1700nm。
7.根据权利要求5所述的一种混合化学品浓度在线实时测量仪器，其特征在于：所述冷光源(2)采用一个或多个。
8.根据权利要求5所述的一种混合化学品浓度在线实时测量仪器，其特征在于：所述冷光源(2)采用带尾纤的LED、SLD、LD其中的一种，所述冷光源(2)通过一端所安装的尾纤与多模光纤耦合器(4)相连接。
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