无标签和无反应剂的光学传感器,用于基于吸收的水溶液中尿素度的检测
Carlo Anelli1, Vanessa Pellicorio2, Valentina Bello1
1Department of Electrical, Computer and Biomedical Engineering, University of Pavia, Via Ferrata 5, 27100 Pavia, Italy.
Sensors (Basel, Switzerland)
|May 11, 2024
概括
本研究提出了一种低成本,无接触的方法,通过近红外光吸收来检测水中的尿素度. 开发的系统为各种应用提供了线性和灵敏的测量.
科学领域:
- 分析化学 分析化学
- 频谱学是一种光谱学.
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 精确的尿素检测对于化学,生物医学,工业和汽车行业至关重要.
- 现有的尿素检测方法可能昂贵,需要试剂或涉及身体接触.
研究的目的:
- 开发一个紧的,低成本的,无试剂的,无接触的仪器配置,用于在水溶液中检测尿素.
- 为了利用尿素的近红外吸收特性进行定量分析.
主要方法:
- 使用两个近红外LED (1450nm和2350nm) 作为光源.
- 使用一个空心玻璃管与1毫米的光学拼接长度,以容纳水样.
- 用不同的信号处理技术比较光二极管和热光学功率探测器的性能.
主要成果:
- 证明了1450nm和2350nm发射光强度与尿素度的比率之间的线性关系.
- 在水溶液中检测到从0到525mg/ml的尿素的灵敏检测.
- 使用商业柴油排气液 (AdBlueTM) 样本验证了系统.
结论:
- 开发的近红外光谱系统为无接触式尿素传感提供了可行的,具有成本效益的解决方案.
- 该方法无试剂,适用于各种应用中的实时监测.
- 在广泛的度范围内的线性反应确保可靠的尿素量化.


