[发明专利]一种利用锥形光纤液体折射率传感检测平台的检测方法

说明书

本发明公开了一种利用锥形光纤液体折射率传感检测平台的检测方法，属于光纤传感领域。它将锥形光纤置于凹槽内，两端分别用可调节的固定片固定。其中两个固定压片为基础固定，另两个固定压片为加强固定，固定压片施加给锥形光纤的应力可分别通过结构的下方的螺旋测微仪来校准，可移动装置上的凹洞内嵌入玻璃器皿，玻璃器皿上部内侧有水准线，待测液体可置于其中，传感部分悬空与液体充分接触。所使用的锥形光纤可以组合成光锥，不但具有光学纤维面板集光性能好、分辨率高、无失真地传递图像等特点外，而且可以提供一种放大的或缩小的，无畸变的图像传输，因此可以满足不同规格图像输入、输出的需要，操作过程简单，可快速实现多次采样。

技术领域

本发明涉及光纤传感领域，尤其涉及一种利用锥形光纤液体折射率传感检测平台的检测方法。

背景技术

随着社会和科学技术的不断发展，人民的生活质量和生活要求也不断地提高，人类赖以生存的环境问题也越来越受到重视。人们对污染的控制、对饮食、医药和工业用液的质量检测都提出了更多、更高的要求。对液体的检测包括多个参数，例如液体的成分、折射率、浓度、表面张力、浑浊度、pH值以及粘度等等。针对这些液体参数的检测日趋重要，这些液体特征参数的测量分析在石油、化工、制药、食品以及环境监测等行业中有着广泛的应用，开发高效可靠的液体检测技术具有重要的经济和社会效益。对液体成分进行检测的方法有很多种，除了传统的物理化学方法外，还有分光光度测量、液相色谱等方法也被广泛应用，但这些液体检测的方法多数功能比较单一，检测效率低，且成本较高。光纤传感技术的出现给液体测试带来了更多简单的途径。

在现有的液体检测平台中，每检测一种液体，操作较复杂，检测速度慢，效率较低，不适用于快速检测多种液体。在光纤光栅传感器的实际应用中，温度和应变的交叉敏感问题是光纤光栅本身固有的问题，一般来讲，应变和温度往往同时存在，由于应变和温度均能引起光纤光栅的中心波长偏移，即存在温度和应变的交叉敏感问题，会给检测带来误差。现有的液体检测平台中，温度和应变的交叉敏感问题较为严重，灵敏度也较低。

中国发明专利，公布号：CN 104266972 A，公布日：2015.01.07，公开了一种光纤式液体折射率检测池的制作方法，属于折射率检测设备领域，目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构简单，能有效提高光路稳定性和测量信号准确性的光纤式液体折射率检测池及其制作方法。该光纤式液体折射率检测池包括：池体、光纤槽、检测池、待测液进液通道、蒸馏水进液通道和排液通道。其特点是：三个点胶针的一端分别插入待测液进液通道、蒸馏水进液通道和排液通道，另一端外接泵管可与注射器相连。设计采用聚二甲基硅氧烷制作光纤式液体折射率检测池，PDMS是一种硅橡胶，具有成本低，设计灵活，制作工艺简单且可通过模具浇铸进行大批量生产等特点。其不足之处在于：1)该发明采用注射器将待测液体注入检测池中，每检测一种液体，均需要更换一次注射器，较为繁琐；2)待测液体和蒸馏水的排放，需要在排液通道侧抽拉注射器，操作繁琐；3)光纤槽的细长结构长期使用容易清洗不干净影响测量结果；4)检测池制作过程复杂，温度要求较高(70度)，持续时间较长，成本高；5)检测过程中未考虑温度的影响，检测结果误差较大；6)检测池内无水准线，无法保证每次检测时注入的待测液体的量相同，光纤所受到的应力也将不同，影响检测结果；7)用熔融的石蜡固定光纤，检测完成后，光纤将无法完整取出，可重复利用性差；8)该发明光纤槽的设置，在注入待测液体时，液体可能会通过光纤槽流出。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对现有技术的液体检测平台一次检测一种液体操作较复杂的问题，本发明提供了一种锥形光纤液体折射率传感检测平台及其使用方法，它解决了温度和应变的交叉敏感问题，一次性能够针对多种液体进行检测，快速高效的实现了液体检测。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：