上海千實(shí)工程師解讀光纖化學(xué)傳感器的分類
上海千實(shí)精密機(jī)電科技有限公司成立于2012年,專注于研發(fā)、設(shè)計(jì)及生產(chǎn)紡織測(cè)試儀器,為學(xué)術(shù)研究單位及檢測(cè)機(jī)構(gòu)提供紡織測(cè)試儀器和服務(wù),上海千實(shí)是目前國(guó)內(nèi)較有競(jìng)爭(zhēng)力和研發(fā)實(shí)力的紡織檢測(cè)儀器廠家之一,研發(fā)團(tuán)隊(duì)由一群經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師組成,我們本著全心全意為客戶服務(wù),努力推動(dòng)紡織檢測(cè)儀器技術(shù)革新而努力,上海泛標(biāo)紡織品檢測(cè)技術(shù)有限公司是內(nèi)地分公司,標(biāo)準(zhǔn)集團(tuán)(香港)有限公司是總公司,作為一家集研發(fā)、制造、銷售、培訓(xùn)、服務(wù)于一體的現(xiàn)代技術(shù)企業(yè),致力于將更多檢測(cè)儀器輸送市場(chǎng),提供紡織類、皮革類、燃燒類、汽車內(nèi)外飾件、材料環(huán)境氣候老化等等檢測(cè)儀器,更可接受非標(biāo)定制,購(gòu)買(mǎi)前均可按照客戶的要求進(jìn)行針對(duì)性試驗(yàn),確保所購(gòu)儀器適用。
光纖化學(xué)傳感器是指利用光纖波導(dǎo)性能構(gòu)成的傳感器。用以測(cè)定某些化學(xué)量,如pH值和化學(xué)物質(zhì)的濃度等。
光纖化學(xué)傳感器的分類有多種,即可按檢測(cè)對(duì)象、傳感器的結(jié)構(gòu)和形狀、反應(yīng)機(jī)理、敏感膜形狀、可逆性等來(lái)分類。
1.按傳感器的結(jié)構(gòu)
按光纖上固定敏感膜的位置可分為端部固定和中間固定,按光纖是否分叉又可分為單支式和分叉式。
分叉式光纖化學(xué)傳感器,一叉為輸入光,另一叉為輸出光,試劑相在光纖端部。
端部置試劑相光纖化學(xué)傳感器,只是入射與接收光纖均為同根。對(duì)于端部試劑相型光纖,光通過(guò)光纖導(dǎo)入試劑相,試劑相與樣品發(fā)生反應(yīng)(如光吸收或熒光、折光等)引起光的波長(zhǎng)或強(qiáng)度等信號(hào)變化,被探測(cè)光纖接收,再轉(zhuǎn)化成電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。單根光纖是一種簡(jiǎn)單有效的檢測(cè)方式,但是因?yàn)榧ぐl(fā)光與探測(cè)光從同一根光纖上通過(guò),其頻率需要被分辨,一般使用二色分束器或其他光學(xué)器件來(lái)調(diào)整。提高分辨率亦可用時(shí)間分辨技術(shù)或多種新穎的傳感器結(jié)構(gòu)來(lái)達(dá)到。
中間固定相光纖化學(xué)傳感器,一般是依據(jù)消逝波原理,當(dāng)光在光纖中傳播時(shí),電磁波大部分在光纖中傳播,但有部分會(huì)在光纖周罔旱指數(shù)衰減形式傳播,這稱為波的消失,通常區(qū)域限制在100nm以內(nèi)。通常用這種方法檢測(cè)光纖周圍指示劑的存在或者裸露光纖表面折射指數(shù)的變化。如果選擇適當(dāng)?shù)墓庵甘緞?,該方法可達(dá)極高的靈敏度。
2.按敏感膜形狀
按敏感膜形狀可分為多種類型。如薄膜型、微球膜型、圓柱膜型。
薄膜型光纖化學(xué)傳感器是苯乙烯-丁二烯苯共聚物吸附溴百里酚藍(lán)指示劑做成薄膜,將其固定在光纖探頭上,整個(gè)光纖外徑2mm。當(dāng)時(shí)pH變化時(shí),其顏色由黃色酸型變成藍(lán)色的堿型。
微球膜型光纖敏感探頭,它是用1μm直徑的聚苯乙烯球和酚紅指示劑做成的光纖pH傳感器,檢測(cè)的pH范圍在7.0~7.4,靈敏度為0.01pH,這是由于微球加大了反射光的能量所致。
圓柱膜型光纖化學(xué)傳感器,它是基于半透膜的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng),用以測(cè)量葡萄糖分子,傳感器的探頭為直徑3mm,長(zhǎng)3mm的圓柱體,在圓柱體內(nèi)有可固定葡萄糖和葡聚糖的伴刀豆球蛋白A。
3.按檢測(cè)對(duì)象
光纖化學(xué)傳感器按其檢測(cè)對(duì)象可分為氣體光纖傳感器、液體光纖傳感器和固體光纖傳感器。
4.按可逆性
按光纖化學(xué)感器的可逆性可分為可逆巧不可逆的光纖化學(xué)傳感器。
5.按反應(yīng)機(jī)理
按檢測(cè)原理可分為吸收光譜、熒光光譜、磷光光i普、折光、化學(xué)發(fā)光、全反射衰減或消逝波、麥面等離子共振、拉曼光譜等方法的光纖化學(xué)傳感器。
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