本發(fā)明涉及光技術領域，具體涉及一種手機分光光度計及溶液濃度測量方法。

背景技術：

分光光度計，又稱光譜儀(spectrometer)，是將成分復雜的光，分解為光譜線的科學儀器。測量范圍一般包括波長范圍為380～780nm的可見光區(qū)和波長范圍為200～380nm的紫外光區(qū)。不同的光源都有其特有的發(fā)射光譜,因此可采用不同的發(fā)光體作為儀器的光源。鎢燈的發(fā)射光譜：鎢燈光源所發(fā)出的380～780nm波長的光譜光通過三棱鏡折射后，可得到由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫組成的連續(xù)色譜；該色譜可作為可見光分光光度計的光源。

一種可溶物質溶于一種溶劑后，在該溶劑的分布密度以百分比的方式表示，稱為溶液百分比濃度。

在生產和生活中，我們常常需要測量溶液的濃度，通過測量的濃度來進行后續(xù)的操作。但現有的測量濃度的方法非常繁瑣，不易操作而且專用設備的造價也較為昂貴。

技術實現要素：

本發(fā)明的實施例是提供了一種手機分光光度計，該分光光度計結構簡單、使用方便，造價便宜。

本發(fā)明的實施例還提供了一種溶液濃度測量方法，該溶液濃度測量方法借助于本發(fā)明的手機分光光度計可以十分方便地得到溶液濃度，操作簡單。

本發(fā)明采用的技術方案如下：

一種手機分光光度計，包括：光源模塊、分光模塊和攝像模塊，其特征在于，所述分光模塊包括：分光柱體暗箱；所述分光柱體暗箱內部放置有比色槽；所述比色槽內部放置有裝有溶液的比色皿；所述分光柱體暗箱頂端開設有開口，所述比色槽的頂端從該開口伸出；所述比色槽頂端設置有可移動的比色池蓋，用以將放入比色皿的比色槽密封，形成暗室；所述分光柱體暗箱內部，比色槽的前部，設置有濾光槽；所述濾光槽內放置有濾光片；所述濾光槽的前部設置有聚光鏡；所述分光柱體暗箱內部，比色槽的后部設置有兩塊反射鏡，能夠將水平方向射入的光線垂直反射和將垂直方向射入的光線水平反射；所述分光柱體暗箱的側面還開設有兩個通孔，兩個通孔處分別設置有閃光燈接口和攝像頭接口；所述閃光燈接口用以和光源模塊連接；所述攝像頭接口用以和攝像頭連接；所述攝像頭接口和閃光燈接口和分光柱體暗箱內部的光路通道連接，所述光路通道能夠使得閃光燈接口處的光依次穿過聚光鏡、濾光槽、比色槽和反射鏡，并在反射鏡的反射后，經過比色槽到達攝像頭接口處。

進一步的，所述分光模塊整體為不透光的暗室，可柱體挖空或分片組裝密封。

進一步的，所述光源模塊為手機閃光燈；所述攝像模塊為手機攝像頭。

進一步的，所述閃光燈接口和光源模塊密封連接；所述攝像頭接口和攝像頭密封連接；所述閃光燈接口和攝像頭接口均為軟質不透光的材料制成。

一種溶液濃度測量方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1：比色皿中裝入溶液放入比色槽中，蓋上比色池蓋；

步驟2：手機攝像頭貼緊攝像頭接口，手機閃光燈緊貼閃光燈接口，打開手機閃光燈；

步驟3：閃光燈發(fā)出的光經過接口，在聚光鏡處被聚光，經過濾光槽中的濾光片獲得單色光；

步驟4：穿過比色槽中的比色皿中的溶液，被吸收部分光，剩余的光繼續(xù)通過光路通道后照射到反射鏡上，被反射后繼續(xù)沿光路通道到達攝像頭鏡頭被攝像頭所獲?。?/p>

步驟5：根據已知的不同濃度的溶液為檢測對象，記錄各濃度溶液對應的光強值，獲得光強與濃度的關系曲線；

步驟6：測定未知濃度的溶液光強，根據關系曲線，計算溶液的濃度。

與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、結構簡單：本發(fā)明的手機分光光度計結構非常簡單，操作人員能夠較為容易地明白操作原理。

2、使用方便：本發(fā)明的手機分光光度計使用起來較為方便，直接通過手機作為光源，手機攝像頭獲取處理后的最終的光。同時，本發(fā)明的溶液濃度測量方法也非常簡單，較為輕易的就能測定溶液濃度，降低了該方法操作的學習成本。

3、造價低：本發(fā)明的手機分光光度計造價較低，光源部分和最終獲取光的部分均通過手機自帶的閃光燈和攝像頭就能實現。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種手機分光光度計的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明的一種溶液濃度測量方法的方法流程示意圖。

其中，1-分光柱體暗箱，2-比色槽，3-攝像頭接口，4-光路通道，5-閃光燈接口，6-聚光鏡，7-濾光槽，8-比色池蓋，9-反射鏡。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領域技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。同時，在本發(fā)明的描述中，術語“第一”、“第二”、“前置”和“后置”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

實施例1

如圖1所示，本發(fā)明實施例1提供了一種手機分光光度計，包括：光源模塊、分光模塊和攝像模塊，其特征在于，所述分光模塊包括：分光柱體暗箱1；所述分光柱體暗箱1內部放置有比色槽2；所述比色槽2內部放置有裝有溶液的比色皿；所述分光柱體暗箱頂端開設有開口，所述比色槽2的頂端從該開口伸出；所述比色槽2頂端設置有可移動的比色池蓋，用以將放入比色皿的比色槽2密封，形成暗室；所述分光柱體暗箱1內部，比色槽2的前部，設置有濾光槽7；所述濾光槽7內放置有濾光片；所述濾光槽7的前部設置有聚光鏡6；所述分光柱體暗箱1內部，比色槽2的后部設置有兩塊反射鏡9，能夠將水平方向射入的光線垂直反射和將垂直方向射入的光線水平反射；所述分光柱體暗箱1的側面還開設有兩個通孔，兩個通孔處分別設置有閃光燈接口5和攝像頭接口3；所述閃光燈接口5用以和光源模塊連接；所述攝像頭接3口用以和攝像頭連接；所述攝像頭接口3和閃光燈接口5和分光柱體暗箱1內部的光路通道4連接，所述光路通道4能夠使得閃光燈接口處5的光依次穿過聚光鏡6、濾光槽7、比色槽2和反射鏡9，并在反射鏡9的反射后，經過比色槽2到達攝像頭接口3處。

進一步的，所述分光模塊整體為不透光的暗室，可柱體挖空或分片組裝密封。

進一步的，所述光源模塊為手機閃光燈；所述攝像模塊為手機攝像頭。

進一步的，所述閃光燈接口5和光源模塊密封連接；所述攝像頭接口3和攝像頭密封連接；所述閃光燈接口5和攝像頭接口3均為軟質不透光的材料制成。

具體的，利用手機閃光燈和攝像頭的成像，采集從分光模塊中透出光的光強，光強與比色池中溶液的濃度成反比，通過已知濃度的標準系列溶液及其對應的光強，制作標準曲線或標準值參考表獲得線性關系，通過測定未知溶液的光強，以此計算未知溶液濃度。

具體的，分光模塊的前部為濾光片槽，可根據需要放入不同的濾光片；比色槽位于濾光片后，可根據實際需要設置大小放置相應的比色皿，比色槽上方有可移動的蓋子，用以放入比色皿后密封以形成暗室，光源所在的位置線上為連通的通道以使光穿過比色皿，在分光暗室后部有反射鏡片，光線經2次反射后可穿過攝像頭接口到達手機檢測攝像頭處。

實施例2

如圖2所示，本發(fā)明實施例2提供了一種溶液濃度測量方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1：比色皿中裝入溶液放入比色槽2中，蓋上比色池蓋8；

步驟2：手機攝像頭貼緊攝像頭接口3，手機閃光燈緊貼閃光燈接口5，打開手機手電筒，

步驟3：閃光燈發(fā)出的光經過接口，在聚光鏡6處被聚光，經過濾光槽7中的濾光片獲得單色光；

步驟4：穿過比色槽2中的比色皿中的溶液，被吸收部分光，剩余的光繼續(xù)通過光路通道4后照射到反射鏡9上，被反射后繼續(xù)沿光路通道4到達攝像頭鏡頭被攝像頭所獲??；

步驟5：根據已知的不同濃度的溶液為檢測對象，記錄各濃度溶液對應的光強值，獲得光強與濃度的關系曲線；

步驟6：測定未知濃度的溶液光強，根據關系曲線，計算溶液的濃度。

工作時，比色皿中裝入溶液放入比色槽2中，蓋上比色池蓋8，手機攝像頭貼緊攝像頭接口7，手機閃光燈緊貼閃光燈接口5，打開手機閃光燈，此時閃光燈發(fā)出的光經過接口5，在聚光鏡6處被聚光，經過濾光片7獲得單色光，穿過比色槽2中的比色皿中的溶液，被吸收部分光，剩余的光繼續(xù)通過光路通道4后照射到反射鏡9上，被反射后繼續(xù)沿光路通道4到達攝像頭鏡頭3被攝像頭所獲取，在手機上可讀取光強數值。以已知的不同濃度標準系列溶液為檢測對象，記錄各濃度溶液對應的光強值，擬合曲線可獲得光強與濃度的關系曲線，測定未知濃度的溶液光強，即可根據關系曲線，計算溶液的濃度。

在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的裝置和方法，也可以通過其它的方式實現。以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，附圖中的流程圖和框圖顯示了根據本發(fā)明的多個實施例的裝置、方法和計算機程序產品的可能實現的體系架構、功能和操作。在這點上，流程圖或框圖中的每個方框可以代表一個模塊、程序段或代碼的一部分，所述模塊、程序段或代碼的一部分包含一個或多個用于實現規(guī)定的邏輯功能的可執(zhí)行指令。也應當注意，在有些作為替換的實現方式中，方框中所標注的功能也可以以不同于附圖中所標注的順序發(fā)生。例如，兩個連續(xù)的方框實際上可以基本并行地執(zhí)行，它們有時也可以按相反的順序執(zhí)行，這依所涉及的功能而定。也要注意的是，框圖和/或流程圖中的每個方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合，可以用執(zhí)行規(guī)定的功能或動作的專用的基于硬件的系統來實現，或者可以用專用硬件與計算機指令的組合來實現。

另外，在本發(fā)明各個實施例中的各功能模塊可以集成在一起形成一個獨立的部分，也可以是各個模塊單獨存在，也可以兩個或兩個以上模塊集成形成一個獨立的部分。

所述功能如果以軟件功能模塊的形式實現并作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的部分可以以軟件產品的形式體現出來，該計算機軟件產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，服務器，或者網絡設備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：u盤、移動硬盤、只讀存儲器(rom，read-onlymemory)、隨機存取存儲器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。