[发明专利]基于荧光淬灭传感器的检测的温度效应补偿装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及光学信号检测技术领域，尤其涉及一种基于荧光淬灭传感器的检测的温度效应补偿装置及方法。

背景技术

荧光淬灭是指荧光物质分子与溶剂分子或其他溶质分子相互作用引起荧光强度降低的现象。荧光淬灭技术应用在传感器检测已经做过大量的研究，且市场上已经出现很多基于此原理的传感器，这种传感器具有很小的零点漂移、稳定性好、寿命长、实时快速等优点。基于荧光淬灭的传感器已经得到了广泛的应用，例如：基于多孔硅光激荧光淬灭效应的SO₂传感器、光学溶解氧传感器等等。荧光敏感膜是此类传感器的重要组成部分，其对激发光的响应会受到温度的影响，进而影响传感器的准确度，现有的基于荧光淬灭的传感器未考虑到温度对敏感膜的影响，这些传感器均易受到温度的影响，进而准确度有限。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：提供一种能够检测准确度较高的基于荧光淬灭传感器的检测的温度效应补偿装置及方法。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明提供了一种基于荧光淬灭传感器的检测的温度效应补偿装置，该方法包括步骤：校正参数获取模块，用于测量荧光淬灭传感器的敏感膜的温度特性，获得所述敏感膜的温度校正参数，并将其发送至信号处理模块；工作参数获取模块，用于测量所述敏感膜工作时的实时温度数据，并将其发送至信号处理模块；信号处理模块，用于根据所述温度校正参数以及实时温度数据，对所述敏感膜受激发出的荧光信号进行温度效应补偿。

优选地，该装置还包括：激发光源，用于对所述敏感膜进行照射，使其激发出荧光；探测器，与所述校正参数获取模块以及所述信号处理模块均相连，用于采集所述敏感膜受激发出的荧光信号，并将其发送至校正参数获取模块以及信号处理模块。

优选地，所述工作参数获取模块进一步包括：温度传感器，与所述敏感膜以及信号处理模块相连，用于采集所述敏感膜工作时的实时温度数据，并将其发送至信号处理模块。

优选地，所述信号处理模块进一步包括：存储单元，用于接收并存储所述温度校正参数；补偿单元，用于根据所述荧光信号、实时温度数据以及温度校正参数对所述探测器采集的荧光信号进行温度效应补偿。

优选地，该装置还包括：信号调理模块，连接于所述探测器与所述信号处理模块之间、所述探测器与所述校正参数获取模块之间、以及所述温度传感器与所述信号处理模块之间，用于对所述荧光信号以及实时温度数据进行滤波及放大处理。

优选地，所述温度传感器为热敏电阻。

本发明还提供了一种基于荧光淬灭传感器的检测的温度效应补偿方法，该方法包括步骤：

S1.测量荧光淬灭传感器的敏感膜的温度特性，获得所述敏感膜的温度校正参数；

S2.测量所述敏感膜工作时的实时温度数据；

S3.根据所述温度校正参数以及实时温度数据，对所述敏感膜受激发出的荧光信号进行温度效应补偿。

优选地，步骤S1进一步包括步骤：

S1.1将所述敏感膜置于温度可控的环境中；

S1.2测量记录所述敏感膜在至少两个不同温度下被激光照射所激发的荧光信号；

S1.3根据所述荧光信号拟合荧光强度随温度变化的校正曲线，得到温度校正参数。

(三)有益效果

本发明的装置及方法通过对荧光淬灭传感器的温度效应进行补偿，可大大提高基于荧光淬灭传感器的检测的准度，当温度变化时最大程度降低采集值的漂移，提高了系统及方法的检测准确度，适用于水产养殖水质监测、水源地环境监测、化学反应过程监测等环境中的溶解氧高精度实时监测。

附图说明

图1为实施例1的基于荧光淬灭传感器的检测的温度效应补偿装置结构示意图；

图2为实施例2的基于荧光淬灭传感器的检测的温度效应补偿装置结构示意图；

图3为依照本发明一种实施方式的基于荧光淬灭传感器的检测的温度效应补偿方法的流程图。

具体实施方式

本发明提出的基于荧光淬灭传感器的检测的温度效应补偿装置及方法，结合附图及实施例详细说明如下。

实施例1

如图1所示，本实施例的基于荧光淬灭传感器的检测的温度效应补偿装置包括：激发光源、探测器、校正参数获取模块、工作参数获取模块、信号调理模块以及信号处理模块。其中：