[发明专利]一种荧光法光纤传感设备

说明书

技术领域

本发明属于光电传感领域，特别是一种利用不同物质对荧光光谱的影响效应，和采用光纤作为光信号媒介来实现对物质的物理或化学性能探测的荧光法光纤传感装置。

  背景技术

荧光法传感原理是把能发荧光的分子与一个能够识别某一个检测参数的分子通过化学方法连接到一起形成用于传感的荧光感应材料。通常将荧光感应材料涂在一个透明材料上，用一个具有一定带宽的光源透过透明材料去激发荧光感应材料使其产生一定的荧光，当被检测物存在于被检测的样品时，通过被检测物与识别分子相互作用，引起荧光的淬灭或增强。荧光强度就与被测物质的浓度有关。通过测定荧光强度就能够算出被测物质的含量。由于现代光纤技术的发展，使得光在光纤中的传输的损耗大大降低，因此，采用光纤来传输传感光信号可以实现远距离的传感检测。另外，光纤还有体积小，重量轻，光信号不受电磁干扰，耐腐蚀和高温等优点，因此，特别适用于窄小空间和恶劣环境中的传感检测。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种采用单一传输光纤既作为光源又作为被激发的荧光的传输光纤，使得传感设备的结构简单，采用多个荧光信号接收光纤，可以增强荧光信号的接收强度，由于光纤的低损耗等特点，本发明可以实现远距离和在严酷环境中的传感检测。

 

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案实现的：

一种荧光法光纤传感设备，包括LED光源、耦合透镜、短波通滤光片、传输光纤、荧光感应材料、第一信号光纤、第二信号光纤、第一光电探测器、第二光电探测器、第三光电探测器，所述LED光源发出的光通过所述耦合透镜耦合到所述传输光纤的输入端，所述短波通滤光片放置在所述耦合透镜和所述传输光纤之间，并与所述耦合透镜的中心轴线成大约45度角，所述荧光感应材料放置在所述传输光纤的输出端附近，在所述传输光纤的输出端输出的光照射到所述荧光感应材料上，发出的荧光被所述传输光纤的输出端接收，并由该光纤的输入端口输出后，被所述短波通滤光片反射，并由所述第一光电探测器接收，所述第一信号光纤和第二信号光纤设置在接近所述传输光纤的位置，其荧光输人端面与所述传输光纤的输出端面基本平行，接收所述荧光感应材料的荧光信号并分别输出到所述第一光电探测器和第二光电探测器，通过测定所接收到的荧光的强弱可以检测作用于所述荧光感应材料上的物质的浓度等物理或化学参数。

而且，所述LED光源的中心波长比荧光感应材料所发出的荧光波长短。

而且，所述短波通滤光片对所述LED光源发出的光具有高透过率；所述短波通滤光片对所述荧光感应材料发出的荧光具有高反射率。

 而且，所述传输光纤、第一信号光纤和第二信号光纤是一种单模或多模光纤。

而且，所述第一光电探测器、所述第二光电探测器和所述第三光电探测器与所述荧光感应材料发出的荧光光谱具有基本相同的光谱范围。

 

本发明的优点和有益效果为：

1.本荧光法光纤传感设备采用单一传输光纤既作为光源又作为被激发的荧光的传输光纤，使得传感设备的结构简单，采用多个荧光信号接收光纤，可以增强荧光信号的接收强度，由于光纤的低损耗等特点，本发明可以实现远距离和在严酷环境中的传感检测。

2.本荧光法光纤传感设备，结构简洁，尺寸小，设计合理，成本低。

附图说明

图1为本发明的示意图；

图2为LED光源的输出光谱示意图；

图3为荧光感应材料所发出的荧光光谱示意图；

图4为短波通滤光片的透射光谱示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。