CN105891150B - 一种用于近红外光谱分析仪的液体检测装置及其检测方法 - Google Patents
一种用于近红外光谱分析仪的液体检测装置及其检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105891150B CN105891150B CN201610508681.1A CN201610508681A CN105891150B CN 105891150 B CN105891150 B CN 105891150B CN 201610508681 A CN201610508681 A CN 201610508681A CN 105891150 B CN105891150 B CN 105891150B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sample
- semi
- light
- transparent semi
- liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 30
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 113
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000013068 control sample Substances 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/359—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using near infrared light
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/3577—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing liquids, e.g. polluted water
Abstract
本发明公开了一种用于近红外光谱分析仪的液体检测装置及其检测方法，装置包括样品试管、内通光孔、半透半反镜片、样品通道探测器和空气通道探测器，所述内通光孔、半透半反镜片和样品通道探测器布置在一条直线上组成样品测试光路，所述空气通道探测器设置在半透半反镜片的一侧，用于接收半透半反镜片的反射光；在检测时，样品试管放置在半透半反镜片和样品通道探测器之间的样品测试光路上。方法是以透射光路的方式，通过样品通道探测器分别采集初始采样值和当前采样值来实现对物质含量的检测。通过建立上述的样品测试光路，可以实现对液体的检测，具有自动化程度高、测量准确的优点。
Description
技术领域
本发明属于近红外光谱分析仪研究领域，具体涉及一种用于近红外光谱分析仪的液体检测装置及其检测方法。
背景技术
近红外(NIR)光谱检测技术是近年来发展较为迅速的一种高新分析测试技术,与传统分析技术相比，近红外光谱分析仪具有无损检测、分析效率高、分析速度快、分析成本低、重现性好等独特优势。
近红外分析主要是利用被测物体表面对固定波长近红外光的吸收特性来进行各种物质含量的分析。目前的近红外光谱分析主要用于饲料、土壤等固体物质的含量检测，对液体检测不能达到很好的效果。
为此，寻求一种可用于近红外光谱分析仪，且能进行液体检测的装置及方法具有重要研究价值。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种用于近红外光谱分析仪的液体检测装置，该装置将原有的漫反射光路改为透射光路，通过与近红外光谱分析仪相连，实现了对液体的物质检测。
本发明的另一个目的在于提供一种基于上述液体检测装置的液体检测方法，该方法具有检测准确、控制简单的优点。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种用于近红外光谱分析仪的液体检测装置，包括样品试管、内通光孔、半透半反镜片、样品通道探测器和空气通道探测器，所述内通光孔、半透半反镜片和样品通道探测器布置在一条直线上组成样品测试光路，所述空气通道探测器设置在半透半反镜片的一侧，用于接收半透半反镜片的反射光；在检测时，样品试管放置在半透半反镜片和样品通道探测器之间的样品测试光路上。本发明通过建立上述的样品测试光路，可以实现对液体的检测。
优选的，所述液体检测装置还包括一暗箱，在暗箱上部设有用于放入样品试管的上板样品口，在暗箱上与内通光孔相对应位置设有外通光孔。通过设置所述暗箱，可以减少环境光线的干扰，有效提高检测精度。
优选的，所述样品试管安装在一样品试管支架上，样品试管支架可在水平方向旋转。通过样品支架的旋转，可带动样品试管的旋转，进而可以在要检测时将样品试管旋转到测试光路上，在待机时，将样品试管移到测试光路的一侧。
更进一步的，所述样品试管支架的旋转轴与一步进电机的转轴相连。从而可通过控制步进电机的转动来控制样品试管支架的旋转角度，并最后调整样品试管的位置。
更进一步的，在样品试管支架旋转轨迹上设有一用于检测样品试管支架位置的霍尔传感器，所述霍尔传感器与一位置控制器连接，所述位置控制器与步进电机相连。通过步进电机与霍尔传感器的联合控制，可以精确定位样品试管的位置，减少检测时因旋转角度问题而带来的测量误差。
具体的，所述液体检测装置包括底座，以及固定在底座上的第一支架，所述第一支架内部中空，半透半反镜片安装在其内部，内通光孔设置在第一支架一侧，与半透半反镜片光轴方向成45度角，在第一支架另一侧开有用于安装空气通道探测器的第一安装孔。
更进一步的，所述底座上还设有第二支架，所述步进电机固定在第二支架顶板下方，霍尔传感器设置在第二支架顶板上方；步进电机的转轴穿过第二支架顶板后与样品试管支架连接；在靠近第一支架的一侧，第二支架上设有一用于安装样品通道探测器的固定板。
一种基于上述液体检测装置的液体检测方法，包括步骤：
(1)在待机状态，近红外检测光源发射近红外检测光到半透半反镜片，之后光分为两路，一部分光通过反射进入空气通道探测器，一部分光透过半透半反镜片向内直接照射到样品通道探测器，样品通道探测器记录初始采样值；
(2)将样品试管安装在一样品试管支架上，发送控制信号到步进电机，步进电机控制样品试管支架旋转，进而带动样品试管转动到半透半反镜片和样品通道探测器之间的样品测试光路上；
(3)在检测状态，近红外检测光源发射近红外检测光到半透半反镜片，之后光分为两路，一部分光通过反射进入空气通道探测器，一部分光透过半透半反镜片向内照射到样品试管，检测光线通过样品试管及样品后发生了吸收现象，通过样品试管及样品后的透射光线进入样品通道探测器，样品通道探测器记录当前采样值；
(4)样品通道探测器根据初始采样值以及当前采样值来实现对物质含量的检测。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1、本发明将原有光路进行改进，将原有的漫反射光路改为透射光路，从而可以实现对液体的物质检测功能。
2、本发明将检测环境改为暗箱内部，减少外部光线干扰，有效提高了检测精度。
3、本发明采用步进电机与霍尔传感器联合控制样品试管的旋转，保证了样品试管池旋转位置的精确度，减少了检测时因旋转角度问题而带来的测量误差。
附图说明
图1为本实施例暗箱外观示意图；
图2为本实施例待机状态的结构示意图；
图3为图2的俯视图；
图4为本实施例检测状态的结构示意图；
图5为本实施例样品检测的光路示意图。
图1-图5中：1-上板样品口；2-外通光孔；3-样品试管；4-样品试管支架；5-样品通道探测器；6-步进电机；7-半透半反镜片；8-内通光孔；9-空气通道探测器；10-霍尔传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
参见图1-4，本实施例所述一种用于近红外光谱分析仪的液体检测装置，包括暗箱和设置在暗箱内部的其他装置。所述暗箱上设有上板样品口1和外通光孔2。在暗箱内部包括：内通光孔8、半透半反镜片7、样品试管3、样品试管支架4、步进电机6、霍尔传感器10、样品通道探测器5和空气通道探测器9。
结合图5，本实施例中，外通光孔2、内通光孔8、半透半反镜片7和样品通道探测器5布置在一条直线上组成样品测试光路，空气通道探测器9布置在与样品测试光路垂直的方向上。
样品试管3安装在样品试管支架4上，样品试管支架的旋转轴与一步进电机的转轴相连，在样品试管支架旋转轨迹上设有一用于检测样品试管支架位置的霍尔传感器，所述霍尔传感器与一位置控制器连接，所述位置控制器与步进电机相连。霍尔传感器10判断样品试管支架4的位置，然后位置控制器通过步进电机6控制样品试管支架4的移动，从而带动样品试管3移动。
所述近红外光谱分析仪的液体检测装置包括待机状态和检测状态。待机状态如图2所示，检测样品通过上板样品口1放置在样品试管3中，样品试管3与样品检测光路并未在一条直线上；之后步进电机6通过带动样品试管支架4转动，将样品由上板样品口1处转动至模块中间检测位置，状态如图4所示。
检测状态时，近红外检测光线首先通过外通光孔2进入检测模块内部，然后通过内通光孔8到达半透半反镜片7，之后光线分为两路，小部分光线通过反射进入空气通道探测器9；大部分光线透过半透半反镜片7向内照射到样品试管3，检测光线通过样品试管3及样品后发生了吸收现象，通过样品试管及样品后的透射光线进入样品通道探测器5，如图5样品检测的光路示意图所示。通过比对样品通道探测器5在待机状态和检测状态两次测试数据来实现对物质含量的检测。
以上所述实施例仅表达了发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (5)
1.一种用于近红外光谱分析仪的液体检测装置，其特征在于，包括样品试管、内通光孔、半透半反镜片、样品通道探测器和空气通道探测器，所述内通光孔、半透半反镜片和样品通道探测器布置在一条直线上组成样品测试光路，所述空气通道探测器设置在半透半反镜片的一侧，用于接收半透半反镜片的反射光；在检测时，样品试管放置在半透半反镜片和样品通道探测器之间的样品测试光路上；
所述样品试管安装在一样品试管支架上，所述样品试管支架的旋转轴与一步进电机的转轴相连，在样品试管支架旋转轨迹上设有一用于检测样品试管支架位置的霍尔传感器，所述霍尔传感器与一位置控制器连接，所述位置控制器与步进电机相连。
2.根据权利要求1所述的用于近红外光谱分析仪的液体检测装置，其特征在于，所述液体检测装置还包括一暗箱，在暗箱上部设有用于放入样品试管的上板样品口，在暗箱上与内通光孔相对应位置设有外通光孔。
3.根据权利要求1所述的用于近红外光谱分析仪的液体检测装置，其特征在于，所述液体检测装置包括底座，以及固定在底座上的第一支架，所述第一支架内部中空，半透半反镜片安装在其内部，内通光孔设置在第一支架一侧，与半透半反镜片光轴方向成45度角，在第一支架另一侧开有用于安装空气通道探测器的第一安装孔。
4.根据权利要求3所述的用于近红外光谱分析仪的液体检测装置，其特征在于，所述底座上还设有第二支架，所述步进电机固定在第二支架顶板下方，霍尔传感器设置在第二支架顶板上方；步进电机的转轴穿过第二支架顶板后与样品试管支架连接；在靠近第一支架的一侧，第二支架上设有一用于安装样品通道探测器的固定板。
5.一种基于权利要求1-4任一项所述液体检测装置的液体检测方法，包括步骤：
(1)在待机状态，近红外检测光源发射近红外检测光到半透半反镜片，之后光分为两路，一部分光通过反射进入空气通道探测器，一部分光透过半透半反镜片向内直接照射到样品通道探测器，样品通道探测器记录初始采样值；
(2)将样品试管安装在一样品试管支架上，发送控制信号到步进电机，步进电机控制样品试管支架旋转，进而带动样品试管转动到半透半反镜片和样品通道探测器之间的样品测试光路上；
(3)在检测状态，近红外检测光源发射近红外检测光到半透半反镜片，之后光分为两路，一部分光通过反射进入空气通道探测器，一部分光透过半透半反镜片向内照射到样品试管，检测光线通过样品试管及样品后发生了吸收现象，通过样品试管及样品后的透射光线进入样品通道探测器，样品通道探测器记录当前采样值；
(4)样品通道探测器根据初始采样值以及当前采样值来实现对物质含量的检测。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620421914 | 2016-05-10 | ||
| CN201620421914X | 2016-05-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105891150A CN105891150A (zh) | 2016-08-24 |
| CN105891150B true CN105891150B (zh) | 2019-01-29 |
Family
ID=56719591
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610508681.1A Active CN105891150B (zh) | 2016-05-10 | 2016-06-29 | 一种用于近红外光谱分析仪的液体检测装置及其检测方法 |
| CN201620682986.XU Active CN205786307U (zh) | 2016-05-10 | 2016-06-29 | 一种用于近红外光谱分析仪的液体检测装置 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201620682986.XU Active CN205786307U (zh) | 2016-05-10 | 2016-06-29 | 一种用于近红外光谱分析仪的液体检测装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (2) | CN105891150B (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105891150B (zh) * | 2016-05-10 | 2019-01-29 | 广东星创众谱仪器有限公司 | 一种用于近红外光谱分析仪的液体检测装置及其检测方法 |
| CN107132199A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-09-05 | 上海健康医学院 | 一种血清中肌酐含量近红外光谱测定方法 |
| CN106932362A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-07-07 | 上海健康医学院 | 一种血清中尿素氮肌酐含量近红外光谱测定方法 |
| CN106908411A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-06-30 | 上海健康医学院 | 一种血清中尿素氮含量近红外光谱测定方法 |
| CN108204955B (zh) * | 2018-01-30 | 2021-04-02 | 黑龙江大学 | 一种透射式多波段近红外液体组分智能分析装置 |
| CN109596816B (zh) * | 2018-12-10 | 2020-11-06 | 海康生物技术(广州)有限公司 | 样品凝固时间点确认组件及样品凝固时间点确认方法 |
| CN110152754A (zh) * | 2019-06-14 | 2019-08-23 | 上海安杰环保科技股份有限公司 | 带识别功能的高锰酸盐指数分析仪用样品放置装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010091328A (ja) * | 2008-10-06 | 2010-04-22 | Osaka Univ | 液体の検査方法および液体検査装置 |
| CN203572808U (zh) * | 2013-11-06 | 2014-04-30 | 山东金普分析仪器有限公司 | 液相色谱仪 |
| CN105067559A (zh) * | 2015-07-23 | 2015-11-18 | 北京化工大学 | 液体近红外透射光谱成分在线检测装置 |
| CN105092516A (zh) * | 2014-10-24 | 2015-11-25 | 深圳莱特光电有限公司 | 一种基于数字光处理技术的便携式液体食物近红外光谱分析仪 |
| CN105334184A (zh) * | 2014-08-15 | 2016-02-17 | 富强 | 一种在线近红外光谱分析仪 |
| CN205786307U (zh) * | 2016-05-10 | 2016-12-07 | 广东星创众谱仪器有限公司 | 一种用于近红外光谱分析仪的液体检测装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3001545B1 (fr) * | 2013-01-31 | 2015-03-20 | Continental Automotive France | Capteur optique infrarouge integrant une cellule de mesure par transmission |
-
2016
- 2016-06-29 CN CN201610508681.1A patent/CN105891150B/zh active Active
- 2016-06-29 CN CN201620682986.XU patent/CN205786307U/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010091328A (ja) * | 2008-10-06 | 2010-04-22 | Osaka Univ | 液体の検査方法および液体検査装置 |
| CN203572808U (zh) * | 2013-11-06 | 2014-04-30 | 山东金普分析仪器有限公司 | 液相色谱仪 |
| CN105334184A (zh) * | 2014-08-15 | 2016-02-17 | 富强 | 一种在线近红外光谱分析仪 |
| CN105092516A (zh) * | 2014-10-24 | 2015-11-25 | 深圳莱特光电有限公司 | 一种基于数字光处理技术的便携式液体食物近红外光谱分析仪 |
| CN105067559A (zh) * | 2015-07-23 | 2015-11-18 | 北京化工大学 | 液体近红外透射光谱成分在线检测装置 |
| CN205786307U (zh) * | 2016-05-10 | 2016-12-07 | 广东星创众谱仪器有限公司 | 一种用于近红外光谱分析仪的液体检测装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105891150A (zh) | 2016-08-24 |
| CN205786307U (zh) | 2016-12-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105891150B (zh) | 一种用于近红外光谱分析仪的液体检测装置及其检测方法 | |
| CN102323240B (zh) | 室内全自动brdf测量装置 | |
| CN207396345U (zh) | 一种poct特定蛋白检测分析仪 | |
| CN105259144A (zh) | 一种大动态范围全方位样品brdf测量装置 | |
| CN207231962U (zh) | 一种散货煤炭堆场粉尘颗粒物自动监测装置 | |
| CN107340211A (zh) | 一种散货煤炭堆场粉尘颗粒物自动监测装置 | |
| CN200976003Y (zh) | 转动样品架 | |
| CN105606562B (zh) | 一种近红外漫反射自动校正探头 | |
| CN111751328B (zh) | 一种快速测量高反光空间目标材质的方法 | |
| CN107860730A (zh) | 一种土壤养分连续检测装置 | |
| CN205910112U (zh) | 光谱仪积分球装置及光谱仪 | |
| CN2831110Y (zh) | 长光程差分吸收光谱法污染气体监测仪 | |
| CN205656125U (zh) | 一种用于近红外光谱分析仪的液体检测装置 | |
| CN100485364C (zh) | 一种光学参数绝对值测量仪及其测量方法 | |
| CN207908363U (zh) | 一种双向散射分布测量装置 | |
| CN207636487U (zh) | 一种全角度偏振相函数测量系统 | |
| CN210604385U (zh) | 一种基于花状纳米银衬底的农药残留快速检测系统 | |
| CN107589095A (zh) | 全角度偏振相函数测量系统 | |
| US7706590B2 (en) | Method and device for interrogating samples using laser scanning cytometry and other techniques | |
| CN209559739U (zh) | 一种elisa分析仪 | |
| CN206353129U (zh) | 一种基于平面漫反射的便携式近红外检测装置 | |
| CN207798673U (zh) | 用于全透射光在农产品中探测距离的测量系统 | |
| CN109073552A (zh) | 样品检测装置 | |
| CN108613932B (zh) | 一种新型侧照式混样装置 | |
| CN219552244U (zh) | 一种检测装置及检测系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |