本發(fā)明屬于干粉滅火劑檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種同時(shí)檢測(cè)干粉滅火劑中磷酸二氫銨和硫酸銨含量的便攜式拉曼光譜儀。

背景技術(shù)：

1、磷酸二氫銨和硫酸銨是abc干粉滅火劑的主組分，其可有效撲滅多種類(lèi)型的火災(zāi)。其中，滅火效率與主組分含量呈正相關(guān)，主組分含量越高，滅火劑的滅火能力越強(qiáng)，覆蓋范圍越廣。因此，主組分中磷酸二氫銨和硫酸銨含量是否達(dá)標(biāo)是評(píng)價(jià)滅火劑質(zhì)量的核心指標(biāo)之一。

2、傳統(tǒng)的干粉滅火劑組分檢測(cè)方法有鉬銻抗分光光度法、孔雀綠-磷鉬雜多酸分光光度法和磷鉬酸喹啉重量法，上述方法存在操作復(fù)雜，耗時(shí)長(zhǎng)的缺點(diǎn)，不適用于現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)。而且，磷酸二氫銨和硫酸銨的含量需要分別進(jìn)行檢測(cè)。

3、為了滿足現(xiàn)場(chǎng)的快速測(cè)定，亟需一種適于現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)的便攜式的設(shè)備，可同時(shí)檢測(cè)磷酸二氫銨和硫酸銨的含量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例提供一種同時(shí)檢測(cè)干粉滅火劑中磷酸二氫銨和硫酸銨含量的便攜式拉曼光譜儀，旨在提供一種方便現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)定的檢測(cè)方案。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：提供一種同時(shí)檢測(cè)干粉滅火劑中磷酸二氫銨和硫酸銨含量的便攜式拉曼光譜儀，包括：

3、便攜殼體、設(shè)置在所述便攜殼體內(nèi)的光路檢測(cè)系統(tǒng)、分析系統(tǒng)和電源模塊以及與所述便攜殼體裝配的顯示模塊；其中，

4、所述光路檢測(cè)系統(tǒng)，設(shè)置在所述便攜殼體的上部，其包括用于發(fā)射激光光束的激光發(fā)射模塊、設(shè)置在激光光束方向上的二向色鏡、設(shè)置在所述二向色鏡反射光方向上的樣品倉(cāng)和設(shè)置在所述二向色鏡透射拉曼光譜方向上的檢測(cè)模塊，以及設(shè)置在所述二向色鏡與樣品倉(cāng)之間的振鏡模塊；

5、所述分析系統(tǒng)，設(shè)置在所述便攜殼體的中部，其包括控制電路，所述控制電路與所述激光發(fā)射模塊、檢測(cè)模塊和顯示模塊信號(hào)連接；

6、其中，所述顯示模塊顯示檢測(cè)的操作界面和檢測(cè)結(jié)果。

7、在本申請(qǐng)實(shí)施例中，本便攜式拉曼光譜儀巧妙地將分析系統(tǒng)、光路檢測(cè)系統(tǒng)、電源模塊以及顯示模塊集成在便攜式殼體內(nèi)，為了提高檢測(cè)的精度，在便攜式拉曼光譜儀設(shè)置振鏡模塊，解決了粉末樣品信號(hào)采集誤差大的問(wèn)題，使得測(cè)試結(jié)果誤差小。本申請(qǐng)利用拉曼光譜法的分析技術(shù)迅速而準(zhǔn)確地測(cè)定干粉滅火劑中的磷酸二氫銨和硫酸銨含量，其具有體積小、重量輕的優(yōu)點(diǎn)，適合攜帶至不同的檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)，無(wú)需復(fù)雜的安裝過(guò)程，操作流程簡(jiǎn)單便捷，檢測(cè)人員可直觀地從顯示模塊中快速獲取檢測(cè)結(jié)果，該便攜式拉曼光譜儀不僅提升了檢測(cè)工作的效率，也確保了結(jié)果的精確性，是現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)的理想工具。

8、在一種實(shí)施方式中，所述光路檢測(cè)系統(tǒng)還包括與所述控制電路連接的制冷及溫控系統(tǒng)，所述制冷及溫控系統(tǒng)設(shè)置在所述激光發(fā)射模塊及所述振鏡模塊的一側(cè)。

9、在本申請(qǐng)實(shí)施例中，通過(guò)設(shè)置制冷及溫控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)調(diào)整樣品倉(cāng)內(nèi)的溫度，能夠有效減少熱噪聲，提高檢測(cè)的信噪比和分辨率，確保光譜分析結(jié)果的可靠性，避免溫度波動(dòng)影響檢測(cè)光束的波長(zhǎng)穩(wěn)定性，維持一個(gè)穩(wěn)定的檢測(cè)環(huán)境，減少溫度變化對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。

10、在一種實(shí)施方式中，所述二向色鏡設(shè)置成與激光光束呈45°夾角，所述樣品倉(cāng)設(shè)置在靠近所述便攜殼體上部側(cè)邊位置。

11、在一種實(shí)施方式中，所述樣品倉(cāng)適于容置比色皿，并在所述樣品倉(cāng)上設(shè)置適于密封的倉(cāng)蓋。

12、在一種實(shí)施方式中，所述光路檢測(cè)系統(tǒng)還包括內(nèi)參比窗片，所述內(nèi)參比窗片設(shè)置在所述振鏡模塊和所述樣品倉(cāng)之間。

13、在本申請(qǐng)實(shí)施例中，在檢測(cè)過(guò)程中引入內(nèi)參比物質(zhì)，作為光譜測(cè)量中的一個(gè)穩(wěn)定參考點(diǎn)，有助于提高測(cè)量的準(zhǔn)確性，減少由于儀器老化或內(nèi)部元件變化引起的測(cè)量誤差，確保檢測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性。

14、在一種實(shí)施方式中，所述光路檢測(cè)系統(tǒng)還包括第一準(zhǔn)直鏡和第一濾波片，所述第一準(zhǔn)直鏡和第一濾波片依次設(shè)置在所述激光發(fā)射模塊的發(fā)射端，所述激光發(fā)射模塊的發(fā)射光束經(jīng)所述第一準(zhǔn)直鏡收束為平行光束，經(jīng)所述第一濾波片過(guò)濾為具備適合檢測(cè)磷酸二氫銨和硫酸銨的波長(zhǎng)的光束。

15、在一種實(shí)施方式中，所述光路檢測(cè)系統(tǒng)還包括聚焦鏡、第二濾波片和第二準(zhǔn)直鏡，所述聚焦鏡設(shè)置在所述二向色鏡與所述振鏡模塊之間，所述聚焦鏡適于匯聚射向所述樣品倉(cāng)的平行光束、以及將所述樣品倉(cāng)內(nèi)的樣品散射的發(fā)散光束收束為平行光束；

16、所述第二濾波片和所述第二準(zhǔn)直鏡依次設(shè)置在所述二向色鏡的透射側(cè)，所述第二濾波片用于過(guò)濾與磷酸二氫銨和硫酸銨無(wú)關(guān)的波長(zhǎng)，所述第二準(zhǔn)直鏡用于將過(guò)濾后的光束匯聚至所述檢測(cè)模塊的接收端。

17、在一種實(shí)施方式中，所述控制電路包括：

18、處理器，包括中央處理單元和圖形處理單元，所述中央處理單元分別通過(guò)溫控接口、發(fā)射接口、電源接口對(duì)應(yīng)地與所述制冷及溫控系統(tǒng)、所述激光發(fā)射模塊、電源模塊信號(hào)連接，所述圖形處理單元通過(guò)顯示器接口與所述顯示模塊信號(hào)連接；

19、編碼器，與所述光路檢測(cè)系統(tǒng)和所述中央處理單元信號(hào)連接，用于將從所述光路檢測(cè)系統(tǒng)接收的光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；

20、快閃存儲(chǔ)器，與所述中央處理單元信號(hào)連接，用于存儲(chǔ)在所述處理器中運(yùn)行的檢測(cè)程序及檢測(cè)結(jié)果，其中，所述檢測(cè)程序基于拉曼光譜分析得出檢測(cè)結(jié)果；以及

21、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器，與所述中央處理單元信號(hào)連接，用于存儲(chǔ)所述檢測(cè)程序運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。

22、在一種實(shí)施方式中，所述制冷及溫控系統(tǒng)包括制冷器和溫度傳感器，所述制冷器和所述溫度傳感器分別與所述樣品倉(cāng)感溫連接，所述制冷器與所述溫度傳感器信號(hào)連接，所述制冷器適于根據(jù)所述溫度傳感器提供的溫度信號(hào)調(diào)節(jié)所述樣品倉(cāng)內(nèi)的溫度。

23、在一種實(shí)施方式中，所述顯示模塊包括固設(shè)在所述便攜殼體上的led顯示屏。

技術(shù)特征：

1.一種同時(shí)檢測(cè)干粉滅火劑中磷酸二氫銨和硫酸銨含量的便攜式拉曼光譜儀，其特征在于，包括：便攜殼體、設(shè)置在所述便攜殼體內(nèi)的光路檢測(cè)系統(tǒng)、分析系統(tǒng)和電源模塊以及與所述便攜殼體裝配的顯示模塊；其中，

2.如權(quán)利要求1所述的一種同時(shí)檢測(cè)干粉滅火劑中磷酸二氫銨和硫酸銨含量的便攜式拉曼光譜儀，其特征在于，所述光路檢測(cè)系統(tǒng)還包括與所述控制電路連接的制冷及溫控系統(tǒng)，所述制冷及溫控系統(tǒng)設(shè)置在所述激光發(fā)射模塊及所述振鏡模塊的一側(cè)。

3.如權(quán)利要求1所述的同時(shí)檢測(cè)干粉滅火劑中磷酸二氫銨和硫酸銨含量的便攜式拉曼光譜儀，其特征在于，所述二向色鏡設(shè)置成與激光光束呈45°夾角，所述樣品倉(cāng)設(shè)置在靠近所述便攜殼體上部側(cè)邊位置。

4.如權(quán)利要求1所述的同時(shí)檢測(cè)干粉滅火劑中磷酸二氫銨和硫酸銨含量的便攜式拉曼光譜儀，其特征在于，所述樣品倉(cāng)適于容置比色皿，并在所述樣品倉(cāng)上設(shè)置適于密封的倉(cāng)蓋。

5.如權(quán)利要求1所述的同時(shí)檢測(cè)干粉滅火劑中磷酸二氫銨和硫酸銨含量的便攜式拉曼光譜儀，其特征在于，所述光路檢測(cè)系統(tǒng)還包括內(nèi)參比窗片，所述內(nèi)參比窗片設(shè)置在所述振鏡模塊和所述樣品倉(cāng)之間。

6.如權(quán)利要求1所述的同時(shí)檢測(cè)干粉滅火劑中磷酸二氫銨和硫酸銨含量的便攜式拉曼光譜儀，其特征在于，所述光路檢測(cè)系統(tǒng)還包括第一準(zhǔn)直鏡和第一濾波片，所述第一準(zhǔn)直鏡和第一濾波片依次設(shè)置在所述激光發(fā)射模塊的發(fā)射端，所述激光發(fā)射模塊的發(fā)射光束經(jīng)所述第一準(zhǔn)直鏡收束為平行光束，經(jīng)所述第一濾波片過(guò)濾為具備適合檢測(cè)磷酸二氫銨和硫酸銨的波長(zhǎng)的光束。

7.如權(quán)利要求1所述的同時(shí)檢測(cè)干粉滅火劑中磷酸二氫銨和硫酸銨含量的便攜式拉曼光譜儀，其特征在于，所述光路檢測(cè)系統(tǒng)還包括聚焦鏡、第二濾波片和第二準(zhǔn)直鏡，所述聚焦鏡設(shè)置在所述二向色鏡與所述振鏡模塊之間，所述聚焦鏡適于匯聚射向所述樣品倉(cāng)的平行光束、以及將所述樣品倉(cāng)內(nèi)的樣品散射的發(fā)散光束收束為平行光束；

8.如權(quán)利要求2所述的同時(shí)檢測(cè)干粉滅火劑中磷酸二氫銨和硫酸銨含量的便攜式拉曼光譜儀，其特征在于，所述控制電路包括：

9.如權(quán)利要求8所述的同時(shí)檢測(cè)干粉滅火劑中磷酸二氫銨和硫酸銨含量的便攜式拉曼光譜儀，其特征在于，所述制冷及溫控系統(tǒng)包括制冷器和溫度傳感器，所述制冷器和所述溫度傳感器分別與所述樣品倉(cāng)感溫連接，所述制冷器與所述溫度傳感器信號(hào)連接，所述制冷器適于根據(jù)所述溫度傳感器提供的溫度信號(hào)調(diào)節(jié)所述樣品倉(cāng)內(nèi)的溫度。

10.如權(quán)利要求1所述的同時(shí)檢測(cè)干粉滅火劑中磷酸二氫銨和硫酸銨含量的便攜式拉曼光譜儀，其特征在于，所述顯示模塊包括固設(shè)在所述便攜殼體上的led顯示屏。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種同時(shí)檢測(cè)干粉滅火劑中磷酸二氫銨和硫酸銨含量的便攜式拉曼光譜儀，包括便攜殼體、設(shè)置在所述便攜殼體內(nèi)的光路檢測(cè)系統(tǒng)、分析系統(tǒng)和電源模塊以及與所述便攜殼體裝配的顯示模塊；所述光路檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)置在所述便攜殼體的上部，其包括激光發(fā)射模塊、設(shè)置在激光光束方向上的二向色鏡、設(shè)置在所述二向色鏡反射光方向上的樣品倉(cāng)和設(shè)置在所述二向色鏡透射拉曼光譜方向上的檢測(cè)模塊，以及設(shè)置在所述二向色鏡與樣品倉(cāng)之間的振鏡模塊；所述分析系統(tǒng)設(shè)置在所述便攜殼體的中部，其包括控制電路，所述控制電路與所述激光發(fā)射模塊、檢測(cè)模塊和顯示模塊信號(hào)連接。本發(fā)明提升了檢測(cè)工作的效率，也確保了結(jié)果的精確性，是現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)的理想工具。

技術(shù)研發(fā)人員：陳培瑤,莊爽,楊亮,劉慧敏,李姝,王帥,李榮振,張北辰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：應(yīng)急管理部天津消防研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15