[发明专利]多位置荧光光谱测量袋装复杂溶液成分含量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及光谱复杂溶液浓度分析化学计量领域，尤其涉及一种多位置荧光光谱测量袋装复杂溶液成分含量的方法。

背景技术

现有技术中，较为成熟的技术是通过化学检验的方式检测包装袋中复杂溶液所测目标成分的含量，具有准确性高的突出优点，但化学检验的方式需要打开包装袋取出样品进行化验，无法满足快速、非接触、以及无污染的需求。

通过对荧光光谱的研究发现，由于其非接触、无污染、针对性强的特性也有可能实现包装袋内复杂溶液所测目标成分的含量检测。

但受到复杂溶液的散射性影响，因此会导致光谱的非线性，针对这一问题，本方法提出了一种多位置荧光光谱测量袋装复杂溶液成分含量的方法。

发明内容

本发明提供了一种多位置荧光光谱测量袋装复杂溶液成分含量的方法，极大抑制了复杂溶液散射带来的非线性影响，提高了复杂溶液所测成分含量分析的精度，解决了袋装复杂溶液成分的无损检测问题，高效、无污染，详见下文描述：

一种多位置荧光光谱测量袋装复杂溶液成分含量的方法，所述方法包括以下步骤：

荧光激发光源的出光光口与光谱接收装置的入射狭缝紧贴包装袋，荧光激发光源激发复杂溶液产生荧光，光谱接收装置采集荧光光谱；

位移平台控制荧光激发光源移动至多个位置，由光谱接收装置采集多个位置的荧光光谱；

将多个位置处的荧光光谱归一化处理，与已有化学分析的结果对比，建立数学模型；

采集未知袋装复杂溶液样品在多个位置处的荧光光谱，归一化带入数学模型进行计算，得到复杂溶液所测目标成分的含量；

所述方法增加受激发物质的信息量；抑制复杂溶液散射带来的非线性影响；提高复杂溶液所测成分含量分析的精度。

其中，位移平台控制荧光激发光源移动至多个位置，由光谱接收装置采集多个位置的荧光光谱的步骤具体为：

荧光激发光源在位置a处对复杂溶液进行激发，由光谱接收装置采集荧光光谱；

位移平台控制荧光激发光源移动至位置b，由光谱接收装置采集荧光光谱；

位移平台控制荧光激发光源一直移动至位置n，由光谱接收装置采集荧光光谱；

或，

荧光激发光源激发包装袋内的复杂溶液产生荧光，由光谱接收装置在位置a处采集荧光光谱；

位移平台控制光谱接收装置移动至位置b，采集位置b处的荧光光谱；

位移平台控制光谱接收装置一直移动至位置n，采集位置n处的荧光光谱。

其中，所述方法还包括：

在荧光激发光源处设置一光纤，作为入射光纤，且保证入射光纤与光谱接收装置的入射狭缝紧贴包装袋；

或，

在光谱接收装置处设置一光纤，作为出射光纤，且保证出射光纤与荧光激发光源的出光光口紧贴包装袋；

或，

在荧光激发光源与光谱接收装置处分别设置入射光纤与出射光纤，且保证入射光纤与出射光纤紧贴包装袋。

其中，所述a位置为入射光纤的第一位置，由光谱接收装置采集荧光光谱；控制入射光纤移动到位置b处，由光谱接收装置采集荧光光谱；控制入射光纤一直移动到位置n处，由光谱接收装置采集荧光光谱。

其中，所述a位置为出射光纤的第一位置，由光谱接收装置采集荧光光谱；控制出射光纤移动到位置b处，由光谱接收装置采集荧光光谱；控制出射光纤一直移动到位置n处，由光谱接收装置采集荧光光谱。

进一步地，所述荧光激发光源为紫外线灯，可直接发出紫外光或经入射光纤传导。

进一步地，所述位移平台为步进电机；所述光谱接收装置为光谱仪。

进一步地，所述荧光激发光源为紫外激光管或紫外发光管，可直接发出紫外光或者经入射光纤传导。

上述所述数学模型利用主成分分析、人工神经网络、偏最小二乘回归、支持向量机、信号分析或统计方法建立。

本发明提供的技术方案的有益效果是：

1、本发明通过在不同位置处采集同一荧光激发光源下的袋装复杂溶液的荧光光谱，利用复杂溶液中的特殊物质受到紫外光激发会产生荧光的特性，使测量针对性强；

2、多位置测量得到了激发荧光向多个方向散射的光谱，有利于反映受激发物质的散射特性，增加了受激发物质的信息量，极大抑制了复杂溶液散射带来的非线性影响，提高了复杂溶液所测成分含量分析的精度。解决了袋装复杂溶液成分的无损检测问题，高效、无污染。

附图说明

图1为实施例1中多位置荧光光谱测量袋装复杂溶液成分含量的方法示意图；