隨著光譜學(xué)的發(fā)展,光譜儀在溶液的在線和離線測(cè)量方面有了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。尤其是微型光譜儀在溶液在線高速測(cè)量中的應(yīng)用。利用Avantes的微型光纖光譜儀和相應(yīng)的化學(xué)測(cè)量軟件可以方便的進(jìn)行溶液的在線及離線的高速測(cè)量。
光譜儀原理
光纖光譜儀,采用對(duì)稱式光路設(shè)計(jì),焦距75mm,包括光纖接頭(標(biāo)準(zhǔn)SMA接口,也可以選擇其它類(lèi)型的接口)、準(zhǔn)直鏡、衍射光柵、聚焦鏡和SonyILX554型2048像素線陣CCD探測(cè)器,測(cè)量波長(zhǎng)范圍200-1100nm,zui高分辨率0.04nm,提供USB1.1或USB2.0接口、RS-232接口和I/O外觸發(fā)接口。
光纖光譜儀的優(yōu)點(diǎn)在于系統(tǒng)的模塊化和靈活性。微小型光纖光譜儀的測(cè)量速度非??欤沟盟梢杂糜谠诰€分析。而且由于它選用低成本的通用探測(cè)器,所以光譜儀的成本也大大降低,從而大大擴(kuò)展了它的應(yīng)用領(lǐng)域。
強(qiáng)大的歷史通道功能
測(cè)量實(shí)驗(yàn)
根據(jù)不同的應(yīng)用,光譜儀有相應(yīng)的配置進(jìn)行測(cè)量,下面介紹溶液測(cè)量中顏色測(cè)量的實(shí)驗(yàn)。
顏色離線測(cè)量
一般來(lái)說(shuō),固體和粘稠液體的顏色測(cè)量可以通過(guò)不同的實(shí)驗(yàn)布局來(lái)實(shí)現(xiàn),如通過(guò)反射探頭或積分球等。所需要的光纖光譜儀的波長(zhǎng)范圍為380-780nm,F(xiàn)WHM光譜分辨率為5nm。此外,還需要一個(gè)連續(xù)白光光源和白色反射瓦。對(duì)于不同的應(yīng)用,如測(cè)量紡織品、紙張、水果、葡萄酒和鳥(niǎo)類(lèi)羽毛等顏色需要使用不同的探頭。下圖是反射法測(cè)量顏色的典型裝置。
在測(cè)量溶液顏色時(shí)需要配備有帶有四十五度窗口的反射探頭,如上圖中所示軟件界面所示:
化學(xué)測(cè)量界面
在軟件中直接可以讀出被測(cè)溶液的L、a、b和X、Y、Z值,還可以直接監(jiān)測(cè)E值的變化量。利用功能強(qiáng)大的歷史通道功能還可以對(duì)溶液在線的顏色變化進(jìn)行監(jiān)測(cè),并且利用模擬信號(hào)的輸入輸出功能可以方便的與其他儀器通信。這將在下面給出詳細(xì)介紹。
測(cè)量步驟
1.安裝AvaSoft-Full軟件。
2.使用USB線或RS232線纜將光譜儀與計(jì)算機(jī)相連。
3.打開(kāi)軟件選擇合適的積分時(shí)間和平均次數(shù),可以選擇自動(dòng)積分時(shí)間。
4.進(jìn)入顏色測(cè)量設(shè)置界面進(jìn)行需要的參數(shù)設(shè)置。點(diǎn)擊TimeSeries還可設(shè)置歷史通道功能來(lái)對(duì)不同的參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。
5. 在上一步設(shè)置完成后點(diǎn)擊OK鍵,進(jìn)入顏色測(cè)量界面。
結(jié)論
使用
光纖光譜儀進(jìn)行溶液的顏色測(cè)測(cè)量、溶液濃度測(cè)量方面,具有功能強(qiáng)大、性價(jià)比高、測(cè)量精度高、測(cè)量速度快、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn),而且體積小巧,帶有模擬輸入輸出功能容易和其他系統(tǒng)進(jìn)行通信集成,方便集成到系統(tǒng)中進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。