(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210907140.1 (22)申请日 2022.07.29 (71)申请人 天津大学 地址 300072 天津市南 开区卫津路9 2号 (72)发明人 苏荣欣　徐强　黄仁亮　常恒　 尹慧廷　 (74)专利代理 机构 天津市君砚知识产权代理有 限公司 12 239 专利代理师 高文迪 (51)Int.Cl. G01N 21/552(2014.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种便携式光纤表面 等离子体共振谱仪 (57)摘要 本发明公开了一种便携式光纤表面等离子 体共振谱仪， 包括壳体、 安装在壳体上的用户交 互系统以及安装在壳体内的传感检测系统、 采样 定位系统和供电系统， 所述用户交互系统用于建 立采集任务， 对采集的光谱数据进行运算和展 示， 输入和下发采集参数， 对所述传感检测系统、 采样定位系统和供电系统进行控制； 所述传感检 测系统包括Y型光导及与该Y型光导三端分别连 接的光源、 光谱仪和一体式光纤传感器。 该便携 式表面等离子体共振谱仪具有轻量化、 小型化、 集约化、 数字化和结构简单等优点， 便于携带、 使 用方便， 可广泛应用于生物医药、 食品检测、 进口 商品检测 和环境污染物检测等领域。 权利要求书2页 说明书6页 附图7页 CN 115372317 A 2022.11.22 CN 115372317 A 1.一种便携式光纤表面等离子体共振谱仪， 包括壳体、 安装在壳体上的用户交互系统 以及安装在壳体内的传感检测系统、 采样定位系统和供电系统， 其特 征在于： 所述用户交互系统用于建立采集任务， 对采集的光谱数据进行运算和展示， 输入和下 发采集参数， 对所述传感检测系统、 采样定位系统和供电系统进行控制； 所述传感检测系统包括Y型光导及与该Y型光导三端分别连接的光源、 光谱仪和一体式 光纤传感器， 其中： 所述Y型光 导采用嫁接式柔 性光纤； 所述一体式光纤传感器是将光纤的端面打磨、 柱面镀金后与所述Y型光 导一端连接； 所述采样定位系统用于在电机的驱动下实现一体式光纤传感器的快速移动， 使其精确 定位至样品盘的某一 位置并对样品溶 液进行检测； 所述供电系统用于为系统供电。 2.根据权利要求1所述的便携式光纤表面等离子体共振谱仪， 其特征在于： 所述用户交 互系统为一触控平板电脑， 其包括检测任务建立模块、 自动检测控制模块、 光谱仪控制模 块、 光谱数据运 算模块和 测试结果展示模块， 其中： 检测任务建立模块用于待测试样品信 息的输入和编 辑， 所述待测试样品信 息包括任务 流水编号、 产地信息、 报关单号、 品类、 品名和检测人员； 所述自动检测控制模块用于传递操作人员输入的位置数据和检测时长并控制所述采 样定位系统将所述一体式光纤传感器精确定位至样品盘的某一位置并对样品溶液进行检 测； 所述光谱仪控制模块用于输入和编辑光谱仪工作中需要确定的参数， 同时接收光谱发 出的光谱数据信息； 所述光谱数据运算模块用于传递操作人员输入的算法参数和运算光谱仪控制模块收 到的光谱数据， 同时进行算法变换、 存 储以及传递变换后的光谱数据信息； 测试结果展示模块用于响应操作人员选择的展示方案和接收并显示出光谱数据运算 模块传递的光谱数据信息 。 3.根据权利要求1所述的便携式光纤表面等离子体共振谱仪， 其特征在于： 所述的采样 定位系统包括X轴移动机构、 随该X轴移动机构移动的Y轴移动机构以及随该Y轴移动机构移 动的Z轴移动机构。 4.根据权利要求3所述的便携式光纤表面等离子体共振谱仪， 其特征在于： 所述的X轴 移动机构包括固装在所述壳体底板上的底座以及安装在该底座上的第一同步带直线模组， 所述第一同步带直线模组包括第一电机、 第一 导轨、 第一同步带和第一滑台。 5.根据权利要求4所述的便携式光纤表面等离子体共振谱仪， 其特征在于： 所述Y轴移 动机构为安装在所述第一滑台上的第二同步带直线模组， 所述第二同步带直线模组包括第 二电机、 第二 导轨、 第二同步带和第二滑台。 6.根据权利要求5所述的便携式光纤表面等离子体共振谱仪， 其特征在于： 所述的Z轴 移动机构包括竖直安装在所述第二滑台上的安装板以及安装在所述安装板上的曲柄摇杆 机构和第三电机， 在安装板下部固装有一导向块， 曲柄的输出端与摇杆上端连接， 摇杆下部 与导向块滑动连接， 摇杆底端与一安装块连接， 所述一体式光纤传感器安装在所述安装块 上， 在第三电机的作用下， 所述曲柄带动所述摇杆上下移动， 实现所述一体式光纤传感器在权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115372317 A 2竖直方向的定位。 7.根据权利要求6所述的便携式光纤表面等离子体共振谱仪， 其特征在于， 在所述第 一 同步带直线模组和第二同步带直线模组上分别设置有用于控制 相应滑台行程的光电开关。 8.根据权利要求7所述的便携式光纤表面等离子体共振谱仪， 其特征在于： 所述第 一电 机和第二电机为 步进式电机并通过减速器减速； 所述第三电机为 直流调速电机 。 9.根据权利要求6所述的便携式光纤表面等离子体共振谱仪， 其特征在于： 所述光源为 卤钨灯， 波长范围360～2400nm； 所述光谱仪分辨率为0.1～0.35nm， 波长范围350～1100n m； 所述嫁接式柔性光纤直径为400 μm～800 μm， 长度0.5～2m； 所述样品盘为标准6～96孔板样 品盘。 10.根据权利要求1 ‑9中任一项所述的便携式光纤表面等离子体共振谱仪， 其特征在 于： 在所述壳体的前部一侧形成有开口， 该开口 由一滑盖 选择性地开/闭。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115372317 A 3