[发明专利]封闭容器的酒精浓度测量装置及测量方法

说明书

本发明公开了一种封闭容器的酒精浓度测量装置及测量方法。探头安装在外壳的侧壁上，探头针对盛有酒精溶液样品的封闭容器进行激光激发和接收。嵌入式系统电路板卡模块经激光功率控制模块控制激光光源模块向探头发出激光，激光经封闭容器内的酒精溶液散射后，再被探头接收，散射光接收信号被拉曼信号采集模块提取获得拉曼光谱数据后发送到嵌入式系统电路板卡模块，嵌入式系统电路板卡模块针对拉曼光谱数据进行处理分辨出光谱特征峰数值并计算获得酒精浓度。本发明体积小，操作简便、检测无损快速，不必对检测样品进行预处理，可以不拆开封闭酒瓶直接完成检测，解决了传统比重瓶法和酒精计法的操作繁琐，而且应用对象广，具有较大的现场应用价值。

技术领域

本发明属于检测领域，具体涉及了一种封闭容器的酒精浓度测量装置及测量方法。

背景技术

酒精广泛用于化工、冶金、造纸、印刷、酿酒、食品、制糖工业及环保行业。酒精浓度是白酒及工业酒精生成品质的主要指标之一。按国家标准测定。必须将白酒样品进行蒸馏、定容、再用比重瓶法或酒精计法测定其酒精浓度，上述各类方法费时，流程繁琐。采用装置分析方法，如使用气相色谱法分析白酒中乙醇含量时，不但操作过程复杂，而且装置价格昂贵使得白酒生产过程中的酒精浓度快速检测难以实现。拉曼散射光谱技术具有近红外光谱技术的成本低、操作简便、快速的优点，并且不必对检测样品进行预处理，克服近红外技术受水的干扰缺点，所以拉曼散射快速检测装置是研究水溶液的理想工具。

经过现有的技术检索发现，方法主要分为四类：

1)基于酒精比重测量仪方法。譬如专利文献中国专利CN105372152记载使用玻璃比重计、用于测量该玻璃比重计在待测液体中上下浮动距离的光栅尺传感器、及与该光栅尺传感器连接的测量与控制系统来完成酒精比重计算。该技术涉及的检测系统安装结构较为复杂；该装置没有识别酒精能力，需要人工指定；该测量方法是有损检测方式会接触待测样品；当检测对象在封闭玻璃容器中，该装置测量技术无法使用。

2)基于太赫兹异向介质谐振效应检测方法。譬如专利文献中国专利CN102830069A记载用聚酰亚胺衬底上下表面布置两层金属谐振环阵列构建太赫兹异向介质，将异向介质一侧金属谐振环阵列上放置待测酒精溶液，再使用太赫兹大型装置完成酒精检测。该技术涉及的检测系统成本高不适合现场应用推广或者在线应用；该测量方法是有损检测方式会接触待测样品；当检测对象在封闭玻璃容器中，该装置测量技术无法使用。

3)基于激光光程差方法。譬如专利文献中国专利CN103630513A记载了一种带有U形卡座的激光光程差测量装置，首先产生锯形波激光，然后通过光纤传输到所述测量部的卡座活动端部，锯形波激光经过所述聚焦镜反射后有所述光纤返回，并对返回的锯形波激光进行处理，通过处理光程差数字信号来计算获得酒精浓度。该技术涉及的装置需要额外固定和测试酒瓶的瓶径，装置需要完整的反射光路；当容器体积过大该装置使用困难，当存储容器结构不支持完整反射光路的应用场合，该装置无法使用；该装置没有识别酒精能力，需要人工指定。

以上方法存在步骤较复杂难以用于现场或者移动无损快速检测应用或者依赖成本高的大型专业装置等问题，因此需要新方法的检测装置。

发明内容

为了克服当前酒精检测方法较复杂不利于用于现场及移动无损快速检测应用或者依赖成本高的大型专业装置等问题，本发明提出了一种封闭容器的酒精浓度测量装置及测量方法，能够快速无损测量封闭容器内的酒精浓度。

本发明体积小成本低，操作简便、检测无损快速，不必对检测样品进行预处理，可以不拆开封闭酒瓶及玻璃容器直接完成检测测量，解决了传统比重瓶法和酒精计法的操作繁琐，避免使用价格贵的专用装置检测酒类酒精，而且应用对象广，具有较大的现场应用价值。

本发明采用的技术方案是：