[发明专利]一种便携式多功能分析仪及其测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种便携式多功能分析仪，更具体地说，涉及一种具有比色分光分析、荧光分析和散射特性分析多重功能的便携式分析仪。

背景技术

手持便携式比色分光分析仪和便携式式荧光分析仪已分别广泛应用于工业和环境现场中水的生物和化学参数的分析。使用者不需要将水样送到实验室，在取样时就能用手持便携式分析仪得到许多水中的生物和化学参数。例如，水中的铁，铜，铅，余氯的浓度。这些分析仪大多采用发光二极管和感光二极管作为光源和光强度测量元件，由于手持便携式分析仪尺寸大小和重量的限制，一般都只能容纳有限几个波长的发光二极管，这就限制了手持便携式分析仪的使用范围。在水处理现场使用便携式分析仪时，经常会遇到在加入试剂几分钟后，分析仪显示浓度超过检测范围而得不到任何读数，使用者必须估计稀释倍数，稀释样品重新测量。这样会浪费时间和化学试剂。一般来说，某一被检测物质存在一个或多个吸收峰，为了降低检测下限，一般会选择发光二极管波长接近该物质的最大吸收波长。这样做的缺点是会降低检测上限，使检测范围窄。例如，美国哈希(Hach)公司的DR890只有三个发光二极管，许多物质的比色分光分析不能在该物质的最优化波长处进行，这使该手持便携式分析仪的检测下限比实验室分光分析仪高，检测上限比实验室分光分析仪低。

此外，现有手持便携式分析仪一般只具有单一功能，比色分光分析只能用来做比色分析，荧光分析仪只能做荧光分析。现有手持便携式分析仪还缺乏必要的计算功能，一般不能同时扫描多个波长，用多个吸光度值进行多分量分析。

发明内容

本发明的目的在于提出一种具有多个波长，更大检测范围，同时具有多重分析功能以及计算分析功能的手持便携式分析仪。

本发明提出一种便携式多功能分析仪，包括：一电路板；多个安装在电路板上的表面装贴发光元件；多个安装在电路板上的表面装贴感光元件；一与所述电路板位置固定的样品池杯固定架，固定架中间部位是一透明样品池杯，用来盛放一样品池；样品池杯固定架上还包括多个光学反射面，将表面装贴发光元件发出的光反射进入样品池，将经过样品池的光反射进入表面装贴感光元件，形成多个测试光路；以及一可编程电子系统，与电路板连接，对发光元件和感光元件进行控制和读取。

较佳地，所述一个测试光路中有多个表面装贴发光元件。

较佳地，所述一个测试光路中有多个表面装贴感光元件。

较佳地，表面装贴感光元件前具有滤光片，在比色分析同时进行荧光分析。

其中，通过调节发光元件输入电流的大小，控制输出光强。

其中，通过控制感光元件增益倍数调节输出。

其中，可编程电子系统可将发光元件转换成感光元件使用。

本发明还提出一种便携式多功能分析仪的测试方法，包括如下步骤：

1）根据被分析物质多个波长的吸光度是否在给定范围内选择最优分析波长；

2）根据被分析物质在某个特定波长的吸光度是否超过某一给定上限，增大发光二极管的电流以便让感光二极管检测到足够的透射光，增加被分析物质浓度检测范围；

3）根据被分析物质在某个特定波长的吸光度是否超过某一给定上限，增大感光二极管的增益倍数以便让感光二极管检测到足够的透射光，增加被分析物质浓度检测范围；

4）根据被分析物质在某个特定波长的吸光度是否超过某一给定上限，增大发光二极管的电流并同时增大感光二极管的增益倍数以便让感光二极管检测到足够的透射光，增加被分析物质浓度检测范围；

5）根据被分析物质在某个特定波长的荧光强度是否超过某一给定上限，减少激发光源的电流以便让荧光强度在感光元件的检测范围内，增加被分析物质浓度检测范围；

6）根据被分析物质在某个特定波长的吸光度是否超过某一给定上限，减少感光元件的增益倍数以便让荧光强度在感光元件的检测范围内，增加被分析物质浓度检测范围；

7）根据被分析物质在某个特定波长的荧光强度是否低于某一给定下限，增大激发光源的电流并同时增大感光元件的增益倍数以便让感光元件检测到足够的荧光，增加被分析物质浓度检测范围；

8）根据被分析物质在发射波长的吸光度值和激发波长的吸光度值，以及水样品的在某些波长的散射强度，对荧光分析结果进行修正；

9）根据被分析物质在一个或多个波长的散射强度，对比色分析结果进行校正。

其中，用安装在不同角度的多个感光元件测量经由水样品散射的光强度，在比色分析和荧光分析时同时测量样品在某一波长的散射强度。