本發(fā)明涉及光譜復(fù)雜溶液濃度分析化學計量領(lǐng)域，尤其涉及一種雙光程和多位置調(diào)制熒光激發(fā)光源測溶液成分含量方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，較為成熟的技術(shù)是通過化學檢驗的方式檢測袋裝復(fù)雜溶液所測目標成分的含量，具有準確性高的突出優(yōu)點，但化學檢驗的方式需要打開包裝袋取出樣品進行化驗，無法滿足快速，非接觸、無污染的需求。

研究發(fā)現(xiàn)熒光光譜測量由于其非接觸、無污染、針對性強的特性也有可能實現(xiàn)包裝袋內(nèi)復(fù)雜溶液所測目標成分的含量檢測。

但受到入射光強、光程長度和所測目標濃度的影響，導(dǎo)致熒光有嚴重的自吸收問題，以及復(fù)雜溶液的散射性，因此會導(dǎo)致光譜的非線性，且傳統(tǒng)的熒光光譜無法完全消除光譜背景噪聲的影響，針對這一問題，本方法提出了一種雙光程和多位置熒光光譜測量袋裝復(fù)雜溶液成分含量的方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種雙光程和多位置調(diào)制熒光激發(fā)光源測溶液成分含量方法，消除了光譜背景噪聲的影響，且極大抑制了熒光自吸收和復(fù)雜溶液散射等帶來的光譜非線性，提高了復(fù)雜溶液成分含量分析的精度。解決了包裝袋內(nèi)復(fù)雜溶液成分的無損檢測問題，高效、簡便、無污染，詳見下文描述：

一種雙光程和多位置調(diào)制熒光激發(fā)光源測溶液成分含量方法，所述方法用于測量袋裝復(fù)雜溶液的成分含量，所述方法包括以下步驟：

熒光激發(fā)光源的出光光口、與光譜接收裝置的入射狹縫緊貼包裝袋，調(diào)制裝置調(diào)制熒光激發(fā)光源使其發(fā)出方波光信號，熒光激發(fā)光源對復(fù)雜溶液進行激發(fā)，光譜接收裝置采集熒光光譜；

位移平臺控制熒光激發(fā)光源移動至不同位置，在每一個位置上改變光程激發(fā)復(fù)雜溶液，由光譜接收裝置采集熒光光譜，將多個位置處采集到的變光程熒光光譜分別變換至頻域構(gòu)造頻域內(nèi)熒光光譜，歸一化處理后與已有化學分析的結(jié)果對比，建立數(shù)學模型；

采集未知復(fù)雜溶液多個位置處的兩個光程下的熒光光譜，變換至頻域構(gòu)造頻域內(nèi)熒光光譜后歸一化并帶入數(shù)學模型，得到復(fù)雜溶液所測目標成分的含量；

由于多位置測量和雙光程測量得到的熒光光譜互不相關(guān)，所述方法增加受激發(fā)物質(zhì)的信息量，抑制熒光自吸收和復(fù)雜溶液散射帶來的光譜非線性；所述方法構(gòu)造頻域內(nèi)熒光光譜消除光譜背景噪聲影響，提高復(fù)雜溶液成分含量分析的精度；解決包裝袋內(nèi)復(fù)雜溶液成分的無損檢測問題。

所述構(gòu)造頻域內(nèi)熒光光譜的步驟具體為：

調(diào)制裝置將熒光激發(fā)光源調(diào)制成方波光信號，對復(fù)雜溶液進行激發(fā)，由光譜接收裝置采集熒光光譜，將熒光光譜的每個波長的時間序列變換到頻域，以各個波長的基波分量構(gòu)造頻域內(nèi)熒光光譜。

其中，所述位移平臺控制熒光激發(fā)光源移動至不同位置，在每一個位置上改變光程激發(fā)復(fù)雜溶液，由光譜接收裝置采集熒光光譜的步驟具體為：

在位置a處，位移平臺控制熒光激發(fā)光源分別在兩個光程下即：位置a和位置a’對復(fù)雜溶液樣品進行激發(fā)，由光譜接收裝置采集熒光光譜；

位移平臺控制熒光激發(fā)光源移動至位置b，分別在兩個光程下即：位置b和位置b’對復(fù)雜溶液樣品進行激發(fā)，由光譜接收裝置采集熒光光譜；

位移平臺控制熒光激發(fā)光源一直移動至所設(shè)的位置n，分別在兩個光程下即：位置n和位置n’對復(fù)雜溶液樣品進行激發(fā)，由光譜接收裝置采集熒光光譜；

或，

熒光激發(fā)光源對包裝袋內(nèi)的復(fù)雜溶液樣品進行激發(fā)，光譜接收裝置在位置a處，位移平臺控制光譜接收裝置分別在兩個光程下即：位置a和位置a’處采集熒光光譜；

位移平臺控制光譜接收裝置移動至位置b，分別在兩個光程下即：位置b和位置b’處采集熒光光譜；

位移平臺控制光譜接收裝置一直移動至所設(shè)位置n，分別在兩個光程下即：位置n和位置n’處采集熒光光譜。

所述方法還包括：

在熒光激發(fā)光源處設(shè)置一光纖，作為入射光纖，且保證入射光纖與光譜接收裝置的入射狹縫緊貼包裝袋；

或，

在光譜接收裝置處設(shè)置一光纖，作為出射光纖，且保證出射光纖與熒光激發(fā)光源出光光口緊貼包裝袋；

或，

在熒光激發(fā)光源與光譜接收裝置處分別設(shè)置入射光纖與出射光纖，且保證入射光纖與出射光纖緊貼包裝袋。

其中，入射光纖在位置a處，熒光激發(fā)光源通過入射光纖分別兩個光程下即：位置a和位置a’處對復(fù)雜溶液樣品進行激發(fā)，由光譜接收裝置采集熒光光譜；

位移平臺控制入射光纖移動到位置b處，熒光激發(fā)光源通過入射光纖分別在該位置處兩個光程下即：位置b和位置b’處對復(fù)雜溶液樣品進行激發(fā)，由光譜接收裝置采集熒光光譜；

控制入射光纖一直移動到所設(shè)位置n處，熒光激發(fā)光源通過入射光纖分別在該位置處兩個光程下即：位置n和位置n’處對復(fù)雜溶液樣品進行激發(fā)，由光譜接收裝置采集熒光光譜。

其中，出射光纖在位置a處，由光譜接收裝置通過出射光纖在該位置處兩個光程下即：位置a和位置a’處采集熒光光譜；

位移平臺控制出射光纖移動到位置b處，光譜接收裝置通過出射光纖在該位置處兩個光程下即：位置b和位置b’處采集熒光光譜；

控制出射光纖一直移動到所設(shè)位置n處，光譜接收裝置通過出射光纖在該位置處兩個光程下即：位置n和位置n’處采集熒光光譜。

進一步地，所述熒光激發(fā)光源為紫外線燈，可直接發(fā)出紫外光或經(jīng)入射光纖傳導(dǎo)。

進一步地，所述位移平臺為步進電機；所述光譜接收裝置為光譜儀；所述調(diào)制裝置為斬波器。

進一步地，所述熒光激發(fā)光源為紫外激光管或紫外發(fā)光管，可直接發(fā)出紫外光或經(jīng)入射光纖傳導(dǎo)。

進一步地，所述數(shù)學模型利用主成分分析、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、偏最小二乘回歸、支持向量機、信號分析或統(tǒng)計方法建立。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是：

1、本發(fā)明通過控制位移平臺改變位置和光程，在多個位置處不同光程長下采集袋裝復(fù)雜溶液受到同一調(diào)制熒光激發(fā)光源激發(fā)產(chǎn)生的熒光光譜，并通過構(gòu)造頻域內(nèi)熒光光譜消除了光譜背景噪聲的影響，解決了袋裝復(fù)雜溶液的無損檢測問題，高效、無污染；

2、本發(fā)明利用復(fù)雜溶液中特殊物質(zhì)受到紫外光激發(fā)會產(chǎn)生熒光的特性，但由于在光程方向上隨紫外光入射深度不同而產(chǎn)生不同的熒光強度，以及激發(fā)熒光產(chǎn)生位置與接收位置的距離不同均會導(dǎo)致熒光的自體吸收不同，同時受到復(fù)雜溶液散射的影響，激發(fā)熒光向多個方向散射，因此導(dǎo)致光譜具有非線性；

3、多位置雙光程下測量得到的光譜是上述因素共同作用的光譜，且多位置測量和雙光程測量得到的光譜互不相關(guān)，均增加了受激發(fā)物質(zhì)的信息量，測量針對性強，極大抑制了熒光自吸收和復(fù)雜溶液散射等帶來的光譜非線性，提高了復(fù)雜溶液成分含量分析的精度。

附圖說明

圖1為雙光程和多位置調(diào)制熒光激發(fā)光源測溶液成分含量方法原理圖；

圖2為實施例1中雙光程和多位置調(diào)制熒光激發(fā)光源測溶液成分含量方法示意圖；

圖3為實施例2中雙光程和多位置調(diào)制熒光激發(fā)光源測溶液成分含量方法另一示意圖；

圖4為實施例3中雙光程和多位置調(diào)制熒光激發(fā)光源測溶液成分含量方法另一示意圖；

圖5為實施例4中雙光程和多位置調(diào)制熒光激發(fā)光源測溶液成分含量方法另一示意圖；

圖6為實施例5中雙光程和多位置調(diào)制熒光激發(fā)光源測溶液成分含量方法另一示意圖；

圖7為實施例6中雙光程和多位置調(diào)制熒光激發(fā)光源測溶液成分含量方法另一示意圖。

附圖中，各標號所代表的部件列表如下：

1：第一光程；2：第二光程；

3：熒光激發(fā)光源；4：入射光纖；

5：包裝袋；6：位移平臺；

7：光譜接收裝置；8：出射光纖；

9：調(diào)制裝置；

a、b…n；a’、b’…n’：均為緊貼包裝袋的位置。

上述位置根據(jù)實際應(yīng)用中的情況進行設(shè)定，需保證a與a’；b與b’…n與n’位置同軸。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。

將調(diào)制裝置放置于熒光激發(fā)光源光路之中時，光會周期性的通過和遮擋。此時熒光激發(fā)光源發(fā)出的光被調(diào)制成具有一定頻率的方波光信號。激發(fā)復(fù)雜溶液得到的熒光光譜每個波長的頻率與光源發(fā)出的方波光頻率一致，以熒光光譜某一波長λ為例，圖1為λ波長的波形與光譜接收裝置積分時間對應(yīng)的積分值示意圖，b為背景噪聲，t為光譜接收裝置的積分時間，且t1＝t2＝…＝ti＝t；t1區(qū)間內(nèi)積分時間對應(yīng)的是背景噪聲，此時光譜接收裝置接收到的光強幅值是背景噪聲的積分值，數(shù)值最小記為imin；ti區(qū)間內(nèi)積分時間對應(yīng)的是λ波長的光強和背景噪聲，此時光譜接收裝置接收到的光強幅值是λ波長的光強和背景噪聲的積分值，數(shù)值最大記為imax，t1與ti之間其他的積分時間一部分對應(yīng)背景噪聲，另一部分對應(yīng)λ波長的光強和背景噪聲，因此所得到的積分值在(imin，imax)區(qū)間內(nèi)變動。由此，在t1～ti內(nèi)可以得到一組值域為(imin，imax)積分值序列，由此可見，該波長的積分值在(imin，imax)區(qū)間內(nèi)變動而形成周期性信號，其他波長的積分值與此類似，且為嚴格同周期和同步的周期性信號。通過對各個波長的積分值的時間序列進行傅立葉變換，以所有波長積分值的頻域基波分量構(gòu)成的頻域內(nèi)熒光光譜，可以消除光譜背景噪聲，大幅度提高信噪比。

雙光程和多位置調(diào)制熒光激發(fā)光源測溶液成分含量方法，通過控制位移平臺改變位置和光程，在多個位置處不同光程長下采集袋裝復(fù)雜溶液受到同一調(diào)制熒光激發(fā)光源激發(fā)產(chǎn)生的熒光光譜。解決了袋裝復(fù)雜溶液的無損檢測問題，高效、無污染。本發(fā)明通過構(gòu)造頻域內(nèi)熒光光譜消除了光譜背景噪聲的影響，利用復(fù)雜溶液中特殊物質(zhì)受到紫外光激發(fā)會產(chǎn)生熒光的特性，但由于在光程方向上隨紫外光入射深度不同而產(chǎn)生不同的熒光強度，以及激發(fā)熒光產(chǎn)生位置與接收位置的距離不同均會導(dǎo)致熒光的自體吸收不同，同時受到復(fù)雜溶液散射的影響，激發(fā)熒光向多個方向散射，因此導(dǎo)致光譜具有非線性，而多位置處雙光程下測量得到的光譜是上述因素共同作用的光譜，且多位置測量和雙光程測量得到的光譜互不相關(guān)，從而增加了受激發(fā)物質(zhì)的信息量，測量針對性強，極大抑制了熒光自吸收和復(fù)雜溶液散射等帶來的光譜非線性，提高了復(fù)雜溶液成分含量分析的精度。

實施例1

本發(fā)明實施例提供的雙光程和多位置調(diào)制熒光激發(fā)光源測溶液成分含量方法，所使用到的器件如圖2所示，包括：熒光激發(fā)光源3、包裝袋5、位移平臺6、光譜接收裝置7以及調(diào)制裝置9。

其中，保證熒光激發(fā)光源3的出光光口與光譜接收裝置7的入射狹縫緊貼包裝袋5，調(diào)制裝置9調(diào)制熒光激發(fā)光源3使其發(fā)出方波光信號，熒光激發(fā)光源3在位置a處的兩個光程下即：位置a(對應(yīng)第一光程1)和位置a’(對應(yīng)第二光程2)對包裝袋5內(nèi)的復(fù)雜溶液樣品進行激發(fā)，由光譜接收裝置7采集熒光光譜；隨后通過位移平臺6控制熒光激發(fā)光源3移動至位置b，在位置b處的兩個光程下即：位置b(對應(yīng)第一光程1)和位置b’(對應(yīng)第二光程2)對包裝袋5內(nèi)的復(fù)雜溶液樣品進行激發(fā)，由光譜接收裝置7采集熒光光譜；通過位移平臺6控制熒光激發(fā)光源3一直移動至所設(shè)位置n，在位置n處的兩個光程下即：位置n(對應(yīng)第一光程1)和位置n’(對應(yīng)第二光程2)對包裝袋5內(nèi)的復(fù)雜溶液樣品進行激發(fā)，由光譜接收裝置7采集熒光光譜。

將多個位置處兩個光程下采集的熒光光譜的每個波長的時間序列變換到頻域，以各個波長的基波分量構(gòu)造頻域內(nèi)熒光光譜，將頻域內(nèi)熒光光譜進行歸一化處理，歸一化方法為：

ag＝a/max(a)(1)

公式(1)中，ag為歸一化吸光度，max(a)為不同波長上的吸光度最大值，a為吸光度。與已有化學分析的結(jié)果對比，利用主成分分析(pca,principalcomponentanalysis)或人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ann,artificialneuralnetwork)或偏最小二乘回歸(plsr,particleleastsquarescalibrationanalysis)或支持向量機(svm,supportvectormachines)信號分析或統(tǒng)計等方法均可建立數(shù)學模型。

本發(fā)明實施例對具體建立數(shù)學模型的步驟不做贅述，為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。

采集未知復(fù)雜溶液在a、b...n；a’、b’...n’多個位置下熒光光譜，將其變換至頻域構(gòu)造頻域內(nèi)熒光光譜，歸一化后帶入上述建立好的數(shù)學模型，得到復(fù)雜溶液所測目標成分的含量。

本發(fā)明實施例對各器件的型號除做特殊說明的以外，其他器件的型號不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。

綜上所述，本發(fā)明實施例提供了一種雙光程和多位置調(diào)制熒光激發(fā)光源測溶液成分含量方法，消除了光譜背景噪聲的影響，多位置處雙光程下測量得到的光譜是與引起光譜非線性的所有因素相關(guān)的光譜，且多位置測量和雙光程測量得到的光譜互不相關(guān)，增加了受激發(fā)物質(zhì)的信息量，測量針對性強，極大抑制了熒光自吸收和復(fù)雜溶液散射等帶來的光譜非線性，提高了復(fù)雜溶液成分含量分析的精度。解決了包裝袋內(nèi)復(fù)雜溶液成分的無損檢測問題，高效、簡便、無污染。

實施例2

本發(fā)明實施例與實施例1的區(qū)別僅在于，熒光激發(fā)光源3、與光譜接收裝置7的移動方式的不同，詳見下文描述：

參見圖3，保證熒光激發(fā)光源3的出光光口與光譜接收裝置7的入射狹縫緊貼包裝袋5，調(diào)制裝置9調(diào)制熒光激發(fā)光源3使其發(fā)出方波光信號，熒光激發(fā)光源3對包裝袋5內(nèi)的復(fù)雜溶液樣品進行激發(fā)，由光譜接收裝置7在位置a處采集雙光程下即：位置a和位置a’的熒光光譜。通過位移平臺6控制光譜接收裝置7移動至位置b，采集位置b處雙光程下即：位置b和位置b’的熒光光譜；通過位移平臺6控制光譜接收裝置7一直移動至所設(shè)位置n，采集位置n處雙光程下即：位置n和位置n’的熒光光譜。

其中，后續(xù)的構(gòu)造頻域內(nèi)熒光光譜、歸一化、建立數(shù)學模型、以及計算復(fù)雜溶液所測目標成分含量的步驟與實施例1相同，本發(fā)明實施例對此不做贅述。

本發(fā)明實施例對各器件的型號除做特殊說明的以外，其他器件的型號不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。

綜上所述，本發(fā)明實施例提供了一種雙光程和多位置調(diào)制熒光激發(fā)光源測溶液成分含量方法，消除了光譜背景噪聲的影響，多位置處雙光程下測量得到的光譜是與引起光譜非線性的所有因素相關(guān)的光譜，且多位置測量和雙光程測量得到的光譜互不相關(guān)，增加了受激發(fā)物質(zhì)的信息量，測量針對性強，極大抑制了熒光自吸收和復(fù)雜溶液散射等帶來的光譜非線性，提高了復(fù)雜溶液成分含量分析的精度。解決了包裝袋內(nèi)復(fù)雜溶液成分的無損檢測問題，高效、簡便、無污染。

實施例3

具體實現(xiàn)時，由于空間結(jié)構(gòu)的限制，可能會出現(xiàn)熒光激發(fā)光源3與光譜接收裝置7不能緊貼包裝袋5的情況，這時可以通過在熒光激發(fā)光源3與光譜接收裝置7處分別設(shè)置一光纖，作為入射光纖4與出射光纖8。

參見圖4，調(diào)制裝置9調(diào)制熒光激發(fā)光源3使其發(fā)出方波光信號，熒光激發(fā)光源3通過入射光纖4對包裝袋5內(nèi)的復(fù)雜溶液樣品進行激發(fā)，由光譜接收裝置7經(jīng)過出射光纖8采集熒光光譜，入射光纖4與出射光纖8分別緊貼包裝袋5，入射光纖4在位置a處，熒光激發(fā)光源3通過入射光纖4在該位置處雙光程下即：位置a和位置a’對復(fù)雜溶液樣品進行激發(fā)，由光譜接收裝置7采集熒光光譜；隨后通過位移平臺6控制入射光纖4移動到位置b處，熒光激發(fā)光源3通過入射光纖4在該位置處雙光程下即：位置b和位置b’對復(fù)雜溶液樣品進行激發(fā)，由光譜接收裝置7采集熒光光譜；通過位移平臺6控制入射光纖4一直移動到所設(shè)位置n處，熒光激發(fā)光源3通過入射光纖4在該位置處雙光程下即：位置n和位置n’對復(fù)雜溶液樣品進行激發(fā)，由光譜接收裝置7采集熒光光譜。

其中，后續(xù)的構(gòu)造頻域內(nèi)熒光光譜、歸一化、建立數(shù)學模型、以及計算復(fù)雜溶液所測目標成分含量的步驟與實施例1相同，本發(fā)明實施例對此不做贅述。

本發(fā)明實施例對各器件的型號除做特殊說明的以外，其他器件的型號不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。

綜上所述，本發(fā)明實施例提供了一種雙光程和多位置調(diào)制熒光激發(fā)光源測溶液成分含量方法，消除了光譜背景噪聲的影響，多位置處雙光程下測量得到的光譜是與引起光譜非線性的所有因素相關(guān)的光譜，且多位置測量和雙光程測量得到的光譜互不相關(guān)，增加了受激發(fā)物質(zhì)的信息量，測量針對性強，極大抑制了熒光自吸收和復(fù)雜溶液散射等帶來的光譜非線性，提高了復(fù)雜溶液成分含量分析的精度。解決了包裝袋內(nèi)復(fù)雜溶液成分的無損檢測問題，高效、簡便、無污染。

實施例4

本發(fā)明實施例與實施例3的不同僅在于，出射光纖8、與位置a、位置b…位置n；位置a’、位置b’…位置n’的設(shè)置不同，詳見下文描述：

參見圖5，調(diào)制裝置9調(diào)制熒光激發(fā)光源3使其發(fā)出方波光信號，熒光激發(fā)光源3通過入射光纖4對包裝袋5內(nèi)的復(fù)雜溶液樣品進行激發(fā)，由光譜接收裝置7經(jīng)過出射光纖8采集熒光光譜，入射光纖4與出射光纖8分別緊貼包裝袋5，出射光纖8在位置a處，由光譜接收裝置7采集該位置處雙光程下即：位置a和位置a’的熒光光譜；隨后通過位移平臺6控制出射光纖8移動到位置b處，由光譜接收裝置7采集該位置處雙光程下即：位置b和位置b’的熒光光譜；通過位移平臺6控制出射光纖8一直移動到所設(shè)位置n處，由光譜接收裝置7采集該位置處雙光程下即：位置n和位置n’的熒光光譜。

其中，后續(xù)的構(gòu)造頻域內(nèi)熒光光譜、歸一化、建立數(shù)學模型、以及計算復(fù)雜溶液所測目標成分含量的步驟與實施例1相同，本發(fā)明實施例對此不做贅述。

本發(fā)明實施例對各器件的型號除做特殊說明的以外，其他器件的型號不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。

綜上所述，本發(fā)明實施例提供了一種雙光程和多位置調(diào)制熒光激發(fā)光源測溶液成分含量方法，消除了光譜背景噪聲的影響，多位置處雙光程下測量得到的光譜是與引起光譜非線性的所有因素相關(guān)的光譜，且多位置測量和雙光程測量得到的光譜互不相關(guān)，增加了受激發(fā)物質(zhì)的信息量，測量針對性強，極大抑制了熒光自吸收和復(fù)雜溶液散射等帶來的光譜非線性，提高了復(fù)雜溶液成分含量分析的精度。解決了包裝袋內(nèi)復(fù)雜溶液成分的無損檢測問題，高效、簡便、無污染。

實施例5

本發(fā)明實施例與實施例3不同的是，該實施例僅包括入射光纖4，詳見下文描述：

參見圖6，調(diào)制裝置9調(diào)制熒光激發(fā)光源3使其發(fā)出方波光信號，熒光激發(fā)光源3通過入射光纖4對包裝袋5內(nèi)的復(fù)雜溶液樣品進行激發(fā)，由光譜接收裝置7采集熒光光譜，入射光纖4與光譜接收裝置7的入射狹縫分別緊貼包裝袋5，入射光纖4在位置a處，熒光激發(fā)光源3通過入射光纖4對該位置處雙光程下即：位置a和位置a’對復(fù)雜溶液樣品激發(fā)，由光譜接收裝置7采集熒光光譜；隨后通過位移平臺6控制入射光纖4移動到位置b處，熒光激發(fā)光源3通過入射光纖4對該位置處雙光程下即：位置b和位置b’對復(fù)雜溶液樣品激發(fā)，由光譜接收裝置7采集熒光光譜；通過位移平臺6控制入射光纖4一直移動到所設(shè)位置n處，熒光激發(fā)光源3通過入射光纖4對該位置處雙光程下即：位置n和位置n’對復(fù)雜溶液樣品激發(fā)，由光譜接收裝置7采集熒光光譜。

其中，后續(xù)的構(gòu)造頻域內(nèi)熒光光譜、歸一化、建立數(shù)學模型、以及計算復(fù)雜溶液所測目標成分含量的步驟與實施例1相同，本發(fā)明實施例對此不做贅述。

本發(fā)明實施例對各器件的型號除做特殊說明的以外，其他器件的型號不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。

具體實現(xiàn)時，還可以根據(jù)實際應(yīng)用中的需要，對位置a、位置b…位置n；位置a’、位置b’…位置n’以及移動的方式進行設(shè)定，即還可以包括多種的實施方式，本發(fā)明實施例對此不做限制。

綜上所述，本發(fā)明實施例提供了一種雙光程和多位置調(diào)制熒光激發(fā)光源測溶液成分含量方法，消除了光譜背景噪聲的影響，多位置處雙光程下測量得到的光譜是與引起光譜非線性的所有因素相關(guān)的光譜，且多位置測量和雙光程測量得到的光譜互不相關(guān)，增加了受激發(fā)物質(zhì)的信息量，測量針對性強，極大抑制了熒光自吸收和復(fù)雜溶液散射等帶來的光譜非線性，提高了復(fù)雜溶液成分含量分析的精度。解決了包裝袋內(nèi)復(fù)雜溶液成分的無損檢測問題，高效、簡便、無污染。

實施例6

本發(fā)明實施例與實施例3不同的是，該實施例僅包括出射光纖8，詳見下文描述：

參見圖7，調(diào)制裝置9調(diào)制熒光激發(fā)光源3使其發(fā)出方波光信號，熒光激發(fā)光源3對包裝袋5內(nèi)的復(fù)雜溶液樣品進行激發(fā)，由光譜接收裝置7經(jīng)過出射光纖8采集熒光光譜，熒光激發(fā)光源3的出光光口與出射光纖8分別緊貼包裝袋5，出射光纖8在位置a處，由光譜接收裝置7采集該位置處雙光程下即：位置a和位置a’的熒光光譜；隨后通過位移平臺6控制出射光纖8移動到位置b處，由光譜接收裝置7采集該位置處雙光程下即：位置b和位置b’的熒光光譜；通過位移平臺6控制出射光纖8一直移動到所設(shè)位置n處，由光譜接收裝置7采集該位置處雙光程下即：位置n和位置n’的熒光光譜。

其中，后續(xù)的構(gòu)造頻域內(nèi)熒光光譜、歸一化、建立數(shù)學模型、以及計算復(fù)雜溶液所測目標成分含量的步驟與實施例1相同，本發(fā)明實施例對此不做贅述。

具體實現(xiàn)時，還可以根據(jù)實際應(yīng)用中的需要，對位置a、位置b…位置n；位置a’、位置b’…位置n’以及移動的方式進行設(shè)定，即還可以包括多種的實施方式。

本發(fā)明實施例對各器件的型號除做特殊說明的以外，其他器件的型號不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。

綜上所述，本發(fā)明實施例提供了一種雙光程和多位置調(diào)制熒光激發(fā)光源測溶液成分含量方法，消除了光譜背景噪聲的影響，多位置處雙光程下測量得到的光譜是與引起光譜非線性的所有因素相關(guān)的光譜，且多位置測量和雙光程測量得到的光譜互不相關(guān)，增加了受激發(fā)物質(zhì)的信息量，測量針對性強，極大抑制了熒光自吸收和復(fù)雜溶液散射等帶來的光譜非線性，提高了復(fù)雜溶液成分含量分析的精度。解決了包裝袋內(nèi)復(fù)雜溶液成分的無損檢測問題，高效、簡便、無污染。

實施例7

下面結(jié)合具體的器件選擇，對上述實施例1-6中的方案進行進一步地介紹，熒光激發(fā)光源可以為紫外線燈，可直接發(fā)出紫外光或經(jīng)入射光纖4傳導(dǎo)。位移平臺6為步進電機，光譜接收裝置7為光譜儀，調(diào)制裝置9為斬波器，詳見下文描述：

參見圖4，斬波器9調(diào)制紫外線燈3使其發(fā)出方波光信號，紫外線燈3通過入射光纖4對包裝袋5內(nèi)的復(fù)雜溶液樣品進行激發(fā)，由光譜儀7經(jīng)過出射光纖8采集熒光光譜，入射光纖4與出射光纖8分別緊貼包裝袋5，入射光纖4在位置a處，紫外線燈3通過入射光纖4在該位置處雙光程下即：位置a和位置a’對復(fù)雜溶液樣品進行激發(fā)，由光譜儀7采集熒光光譜；隨后通過步進電機6控制入射光纖4移動到位置b處，紫外線燈3通過入射光纖4在該位置處雙光程下即：位置b和位置b’對復(fù)雜溶液樣品進行激發(fā)，由光譜儀7采集熒光光譜；步進電機6控制入射光纖4一直移動到所設(shè)位置n處，紫外線燈3通過入射光纖4在該位置處雙光程下即：位置n和位置n’對復(fù)雜溶液樣品進行激發(fā)，由光譜儀7采集熒光光譜。

其中，后續(xù)的構(gòu)造頻域內(nèi)熒光光譜、歸一化、建立數(shù)學模型、以及計算復(fù)雜溶液所測目標成分含量的步驟與實施例1相同，本發(fā)明實施例對此不做贅述。

本發(fā)明實施例對各器件的型號除做特殊說明的以外，其他器件的型號不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。

綜上所述，本發(fā)明實施例提供了一種雙光程和多位置調(diào)制熒光激發(fā)光源測溶液成分含量方法，消除了光譜背景噪聲的影響，多位置處雙光程下測量得到的光譜是與引起光譜非線性的所有因素相關(guān)的光譜，且多位置測量和雙光程測量得到的光譜互不相關(guān)，增加了受激發(fā)物質(zhì)的信息量，測量針對性強，極大抑制了熒光自吸收和復(fù)雜溶液散射等帶來的光譜非線性，提高了復(fù)雜溶液成分含量分析的精度。解決了包裝袋內(nèi)復(fù)雜溶液成分的無損檢測問題，高效、簡便、無污染。

實施例8

本發(fā)明實施例與實施例7不同的是，熒光激發(fā)光源3為紫外激光管，可直接發(fā)出紫外光或經(jīng)入射光纖4傳導(dǎo)。

參見圖4，斬波器9調(diào)制紫外激光管3使其發(fā)出方波光信號，紫外激光管3通過入射光纖4對包裝袋5內(nèi)的復(fù)雜溶液樣品進行激發(fā)，由光譜儀7經(jīng)過出射光纖8采集熒光光譜，入射光纖4與出射光纖8分別緊貼包裝袋5，紫外激光管3通過入射光纖4在該位置處雙光程下即：位置a和位置a’對復(fù)雜溶液樣品進行激發(fā)，由光譜儀7采集熒光光譜；隨后通過步進電機6控制入射光纖4移動到位置b處，紫外激光管3通過入射光纖4在該位置處雙光程下即：位置b和位置b’對復(fù)雜溶液樣品進行激發(fā)，由光譜儀7采集熒光光譜；步進電機6控制入射光纖4一直移動到所設(shè)第n位置處，紫外激光管3通過入射光纖4在該位置處雙光程下即：位置n和位置n’對復(fù)雜溶液樣品進行激發(fā)，由光譜儀7采集熒光光譜。

其中，后續(xù)的構(gòu)造頻域內(nèi)熒光光譜、歸一化、建立數(shù)學模型、以及計算復(fù)雜溶液所測目標成分含量的步驟與實施例1相同，本發(fā)明實施例對此不做贅述。

本發(fā)明實施例對各器件的型號除做特殊說明的以外，其他器件的型號不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。

綜上所述，本發(fā)明實施例提供了一種雙光程和多位置調(diào)制熒光激發(fā)光源測溶液成分含量方法，消除了光譜背景噪聲的影響，多位置處雙光程下測量得到的光譜是與引起光譜非線性的所有因素相關(guān)的光譜，且多位置測量和雙光程測量得到的光譜互不相關(guān)，增加了受激發(fā)物質(zhì)的信息量，測量針對性強，極大抑制了熒光自吸收和復(fù)雜溶液散射等帶來的光譜非線性，提高了復(fù)雜溶液成分含量分析的精度。解決了包裝袋內(nèi)復(fù)雜溶液成分的無損檢測問題，高效、簡便、無污染。

實施例9

本發(fā)明實施例與實施例7、8不同的是，熒光激發(fā)光源3為紫外發(fā)光管，可直接發(fā)出紫外光或經(jīng)入射光纖4傳導(dǎo)。

參見圖4，斬波器9調(diào)制紫外發(fā)光管3使其發(fā)出方波光信號，紫外發(fā)光管3通過入射光纖4對包裝袋5內(nèi)的復(fù)雜溶液樣品進行激發(fā)，由光譜儀7經(jīng)過出射光纖8采集熒光光譜，入射光纖4與出射光纖8分別緊貼包裝袋5，入射光纖4在位置a處，紫外發(fā)光管3通過入射光纖4在該位置處雙光程下即：位置a和位置a’對復(fù)雜溶液樣品進行激發(fā)，由光譜儀7采集熒光光譜；隨后通過步進電機6控制入射光纖4移動到位置b處，紫外發(fā)光管3通過入射光纖4在該位置處雙光程下即：位置b和位置b’對復(fù)雜溶液樣品進行激發(fā)，由光譜儀7采集熒光光譜；步進電機6控制入射光纖4一直移動到所設(shè)位置n處，紫外發(fā)光管3通過入射光纖4在該位置處雙光程下即：位置n和位置n’對復(fù)雜溶液樣品進行激發(fā)，由光譜儀7采集熒光光譜。

其中，后續(xù)的構(gòu)造頻域內(nèi)熒光光譜、歸一化、建立數(shù)學模型、以及計算復(fù)雜溶液所測目標成分含量的步驟與實施例1相同，本發(fā)明實施例對此不做贅述。

本發(fā)明實施例對各器件的型號除做特殊說明的以外，其他器件的型號不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。

綜上所述，本發(fā)明實施例提供了一種雙光程和多位置調(diào)制熒光激發(fā)光源測溶液成分含量方法，消除了光譜背景噪聲的影響，多位置處雙光程下測量得到的光譜是與引起光譜非線性的所有因素相關(guān)的光譜，且多位置測量和雙光程測量得到的光譜不相關(guān)，增加了受激發(fā)物質(zhì)的信息量，測量針對性強，極大抑制了熒光自吸收和復(fù)雜溶液散射等帶來的光譜非線性，提高了復(fù)雜溶液成分含量分析的精度。解決了包裝袋內(nèi)復(fù)雜溶液成分的無損檢測問題，高效、簡便、無污染。

實施例10

本發(fā)明實施例與上述實施例7、8、9不同的是，熒光激發(fā)光源3根據(jù)實際應(yīng)用中的需要還可以采用其他型號的熒光激發(fā)光源、位移平臺6也可以采用其他的移動裝置，光譜接收裝置7也可以采用其他的接收裝置。具體實現(xiàn)時，本發(fā)明實施例對上述器件的型號不做限制。

本發(fā)明實施例對位置a、位置b…位置n；位置a’、位置b’…位置n’和移動方式等均不作限制，只要能實現(xiàn)本發(fā)明實施例的功能即可，均在本申請的保護范圍之內(nèi)。

綜上所述，本發(fā)明實施例提供了一種雙光程和多位置調(diào)制熒光激發(fā)光源測溶液成分含量方法，消除了光譜背景噪聲的影響，多位置處雙光程下測量得到的光譜是與引起光譜非線性的所有因素相關(guān)的光譜，且多位置測量和雙光程測量得到的光譜互不相關(guān)，增加了受激發(fā)物質(zhì)的信息量，測量針對性強，極大抑制了熒光自吸收和復(fù)雜溶液散射等帶來的光譜非線性，提高了復(fù)雜溶液成分含量分析的精度。解決了包裝袋內(nèi)復(fù)雜溶液成分的無損檢測問題，高效、簡便、無污染。