CN107290378A - 基于x荧光快速判断物料掺假的方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于X荧光快速判断物料掺假的方法及其系统，该方法包括采用X荧光技术对基准物料进行检测，获取基准物料的基准谱图；定义基准物料的对比信息；采用X荧光技术对待测物料进行检测，获取待测物料的待测谱图；对比基准谱图以及所述待测谱图，判断待测谱图中是否有元素在基准谱图的误差范围之外；若有，则输出待测物料掺假的通知；若没有，则输出待测物料不掺假的通知。本发明实现高效快读的判别物料是否掺假，可进行一批物料判别，实现采用X荧光技术检测物料全元素的变化，在高计数率的情况下，根据不同的元素定制不同的误差范围，从而提高测试效率，灵活度高，可以实时判断同一物料是否掺假。

Description

基于X荧光快速判断物料掺假的方法及其系统

技术领域

本发明涉及物料掺假判断方法，更具体地说是指基于X荧光快速判断物料掺假的方法及其系统。

背景技术

X荧光技术是利用能量色散的方法，通过分析物料中各种元素所被激发出的复杂的X射线的混合能谱进行分析，进而求出被测量物料中的元素种类和含量。

目前，很多物料都涉及到造假的现象，采用X荧光技术只能对物料进行一一识别和判断，针对堆积如山的物料，测试效率低，并且无法实时判断同一物料是否掺假。

中国专利201510130743.5公开了一种使用中红外光谱快速判别牛奶中是否掺假的方法，采用中红外光谱对待测牛奶样品进行定性分析，通过待测样品与设定背景进行的光谱图对比，根据光谱图的波形差异,即可快速判别出牛奶中是否有掺假物质。该判别方法简单快速，可以用不到一分钟的时间就可快速鉴别牛奶中是否有异常添加物，可快速缩短生奶收购环节，保证乳品行业及时快速的采购到合格的奶源。

上述的专利采用的是红外光谱对待测牛奶样品进行定性分析，通过待测样品与设定背景进行的光谱图对比，根据光谱图的波形差异，而不能自由选择对比的参数，灵活度低，采用红外光谱只能针对水分、蛋白、脂肪等成分进行检测，无法针对其他成分进行检测，具有局限性。

因此，有必要设计一种基于X荧光快速判断物料掺假的方法，实现采用X荧光技术检测物料全元素的变化，在高计数率的情况下，根据不同的元素定制不同的误差范围，从而提高测试效率，灵活度高，可以实时判断同一物料是否掺假。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供基于X荧光快速判断物料掺假的方法及其系统。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：基于X荧光快速判断物料掺假的方法，所述方法包括：

采用X荧光技术对基准物料进行检测，获取基准物料的基准谱图；

定义基准物料的对比信息；

采用X荧光技术对待测物料进行检测，获取待测物料的待测谱图；

对比所述基准谱图以及所述待测谱图，判断待测谱图中是否有元素在基准谱图的误差范围之外；

若有，则输出待测物料掺假的通知；

若没有，则输出待测物料不掺假的通知。

其进一步技术方案为：采用X荧光技术对基准物料进行检测，获取基准物料的基准谱图的步骤，包括以下具体步骤：

获取基准物料的测量点的图片；

根据基准物料的材质选择对应的工作曲线，并获取料号；

根据工作曲线，对所述图片进行X荧光技术分析，获取荧光强度图；

将所述荧光强度图与所述料号绑定，形成基准谱图。

其进一步技术方案为：定义基准物料的对比信息的步骤，包括以下具体步骤：

选择基准物料的种类；

设定基准物料的监视元素；

设定素所述元素的荧光强度值的上偏差以及下偏差，形成元素对应的荧光强度值变化范围；

将元素以及所述元素对应的荧光强度值变化范围进行绑定，形成对比信息。

其进一步技术方案为：对比所述基准谱图以及所述待测谱图，判断待测谱图中是否有元素在待测谱图的误差范围之外的步骤，还包括以下具体步骤：

获取待测谱图中与监视元素一致的待测元素的荧光强度值；

判断所述待测元素的荧光强度值是否处于监视元素的荧光强度值变化范围之内；

若是，则待测谱图中没有元素在基准谱图的误差范围之外；

若不是，则待测谱图中有元素在基准谱图的误差范围之外。

本发明还提供了基于X荧光快速判断物料掺假的系统，包括基准谱图获取单元、对比信息定义单元、待测谱图获取单元以及判断单元；

所述基准谱图获取单元，用于采用X荧光技术对基准物料进行检测，获取基准物料的基准谱图；

所述对比信息定义单元，用于定义基准物料的对比信息；

所述待测谱图获取单元，用于采用X荧光技术对待测物料进行检测，获取待测物料的待测谱图；

所述判断单元，用于对比所述基准谱图以及所述待测谱图，判断待测谱图中是否有元素在基准谱图的误差范围之外；若有，则输出待测物料掺假的通知；若没有，则输出待测物料不掺假的通知。

其进一步技术方案为：所述基准谱图获取单元包括图片获取模块、选择模块、分析模块以及绑定模块；

所述图片获取模块，用于获取基准物料的测量点的图片；

所述选择模块，用于根据基准物料的材质选择对应的工作曲线，并获取料号；

所述分析模块，用于根据工作曲线，对所述图片进行X荧光技术分析，获取荧光强度图；

所述绑定模块，用于将所述荧光强度图与所述料号绑定，形成基准谱图。

其进一步技术方案为：所述对比信息定义单元包括种类选择模块、检测元素设定模块、变化范围设定模块以及信息形成模块；

所述种类选择模块，用于选择基准物料的种类；

所述检测元素设定模块，用于设定基准物料的监视元素；

所述变化范围设定模块，用于设定素所述元素的荧光强度值的上偏差以及下偏差，形成元素对应的荧光强度值变化范围；

所述信息形成模块，用于将元素以及所述元素对应的荧光强度值变化范围进行绑定，形成对比信息。

其进一步技术方案为：所述判断单元包括强度值获取模块以及强度值判断模块；

所述强度值获取模块，用于获取待测谱图中与监视元素一致的待测元素的荧光强度值；

所述强度值判断模块，用于判断所述待测元素的荧光强度值是否处于监视元素的荧光强度值变化范围之内；若是，则待测谱图中没有元素在基准谱图的误差范围之外；若不是，则待测谱图中有元素在基准谱图的误差范围之外。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明的基于X荧光快速判断物料掺假的方法，通过先设定一个基准物料，获取该基准物料的基准谱图，选定监视元素后，获取元素对应的荧光强度值变化范围，将获取到的待测物料的谱图与基准谱图对比，待测物料中的待测元素荧光强度值变化范围与监视元素的荧光强度值变化范围对比，实现高效快读的判别物料是否掺假，可进行一批物料判别，实现采用X荧光技术检测物料全元素的变化，在高计数率的情况下，根据不同的元素定制不同的误差范围，从而提高测试效率，灵活度高，可以实时判断同一物料是否掺假。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明具体实施例提供的基于X荧光快速判断物料掺假的方法的流程图；

图2为本发明具体实施例提供的获取基准物料的基准谱图的具体流程图；

图3为本发明具体实施例提供的获取基准物料的基准谱图的使用示意图；

图4为本发明具体实施例提供的定义基准物料的对比信息的具体流程图；

图5为本发明具体实施例提供的设定监视元素的使用示意图；

图6为本发明具体实施例提供的判断待测谱图中是否有元素在待测谱图的误差范围之外的具体流程图；

图7为本发明具体实施例提供的基于X荧光快速判断物料掺假的方法的使用框图；

图8为图7的谱图对比放大示意图；

图9为本发明具体实施例提供的基于X荧光快速判断物料掺假的系统的结构框图；

图10为本发明具体实施例提供的基准谱图获取单元的结构框图；

图11为本发明具体实施例提供的对比信息定义单元的结构框图；

图12为本发明具体实施例提供的判断单元的结构框图。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。

如图1～12所示的具体实施例，本实施例提供的基于X荧光快速判断物料掺假的方法，可以运用在食品等物料检测掺假情况的过程中，实现采用X荧光技术检测物料全元素的变化，在高计数率的情况下，根据不同的元素定制不同的误差范围，从而提高测试效率，灵活度高，可以实时判断同一物料是否掺假。

如图1所示，本实施例提供了基于X荧光快速判断物料掺假的方法，该方法包括：

S1、采用X荧光技术对基准物料进行检测，获取基准物料的基准谱图；

S2、定义基准物料的对比信息；

S3、采用X荧光技术对待测物料进行检测，获取待测物料的待测谱图；

S4、对比所述基准谱图以及所述待测谱图，判断待测谱图中是否有元素在基准谱图的误差范围之外；

S5、若有，则输出待测物料掺假的通知；

S6、若没有，则输出待测物料不掺假的通知。

对于上述的S1步骤，采用X荧光技术对基准物料进行检测，获取基准物料的基准谱图的步骤，包括以下具体步骤：

S11、获取基准物料的测量点的图片；

S12、根据基准物料的材质选择对应的工作曲线，并获取料号；

S13、根据工作曲线，对所述图片进行X荧光技术分析，获取荧光强度图；

S14、将所述荧光强度图与所述料号绑定，形成基准谱图。

对于上述的S11步骤，具体是利用摄像头进行获取，先将基准物料放入在X荧光分析仪的测量室后，启动摄像头，并调整基准物料至基准物料的待测点对准摄像头十字光标，以便获取较为完整和清洗的图片。

对于上述的S12步骤，每个基准物料的材质都存在差异，因此，选定符合基准物料的材质的工作曲线，有利于准确的检测每个元素的荧光强度，提高基准谱图的准确度。

对于上述的S13步骤，具体是利用能量色散的方法，通过分析物料中各种元素所被激发出的复杂的X射线的混合能谱进行分析，并根据基准物料中的元素种类和含量，获取荧光强度值，整合所有元素的荧光强度值，形成荧光强度图。

对于上述的S14步骤，主要是为了使得每个基准物料的基准谱图都具有唯一性，以确保后续对比时的准确度。

上述的S1步骤，具体呈现的内容可以参照图3。

更进一步的，上述的S2步骤，定义基准物料的对比信息的步骤，包括以下具体步骤：

S21、选择基准物料的种类；

S22、设定基准物料的监视元素；

S23、设定素所述元素的荧光强度值的上偏差以及下偏差，形成元素对应的荧光强度值变化范围；

S24、将元素以及所述元素对应的荧光强度值变化范围进行绑定，形成对比信息。

对于上述的S21步骤，选择基准物料的种类，主要是对待测物料的归类，先限定其种类，以避免多个种类对比时判断效率较低，有助于提高判断的准确度。

对于上述的S22步骤，设定监视元素，该监视元素可以为多个或者基准物料的全部元素，具体依据实际情况而定，在本实施例中，主要是直接通过监视元素设定的对话框完成设定监视元素，于其他实施例，也可以在一次测量完成后点击样品信息栏中拆分号后面的#号，弹开监视元素设定的对话框完成设定监视元素，呈现的效果如图5所示。

对于上述的S23步骤，设定上偏差以及下偏差，也就是设定各个元素的变化范围，这也是为了避免由于测量误差存在而导致判断失误，设置上偏差以及下偏差，可以将其他影响因素所产生的荧光强度值偏差囊括在内，避免出现有些元素在判断过程中出现失误，在高计数率的情况下，根据不同的元素定制不同的误差范围从而提高测试效率。

上述的S42步骤，具体是将元素以及其对应的荧光强度值变化范围进行关联，使得元素与荧光强度值变化范围一一对应。

更进一步的，上述的S3步骤，对比所述基准谱图以及所述待测谱图，判断待测谱图中是否有元素在待测谱图的误差范围之外的步骤，还包括以下具体步骤：

S31、获取待测谱图中与监视元素一致的待测元素的荧光强度值；

S32、判断所述待测元素的荧光强度值是否处于监视元素的荧光强度值变化范围之内；

S33、若是，则待测谱图中没有元素在基准谱图的误差范围之外；

S34、若不是，则待测谱图中有元素在基准谱图的误差范围之外。

对于上述的S31步骤，具体是先对待测谱图进行筛选元素，筛选与监视元素一致的待测元素，并生成只有待测元素的谱图，从谱图中获取与监视元素一致的待测元素的荧光强度值，从而进行数值对比，实时显示物料中全元素或部分元素的变化。另外，待测物料的个数可以为一个或者一批，当待测物料为一批时，只需要分别获取谱图即可，比传统X荧光效率要提升数倍甚至几十倍，判断效率更加快。

上述的S32步骤至S34步骤，通过荧光强度值的准确比对，能够让客户很好的去管控供应商物料，当然，也可以采用谱图的粗略对比，提高判断效率。

上述的方法具体的效果图如图7所示，对比结果的呈现效果如图8所示。

上述的S5步骤以及S6步骤，均可以通过发送通知至移动终端，以起到告知的作用。

上述的基于X荧光快速判断物料掺假的方法，通过先设定一个基准物料，获取该基准物料的基准谱图，选定监视元素后，获取元素对应的荧光强度值变化范围，将获取到的待测物料的谱图与基准谱图对比，待测物料中的待测元素荧光强度值变化范围与监视元素的荧光强度值变化范围对比，实现高效快读的判别物料是否掺假，可进行一批物料判别，实现采用X荧光技术检测物料全元素的变化，在高计数率的情况下，根据不同的元素定制不同的误差范围，从而提高测试效率，灵活度高，可以实时判断同一物料是否掺假。

如图9所示，本实施例还提供了基于X荧光快速判断物料掺假的系统，其包括基准谱图获取单元1、对比信息定义单元2、待测谱图获取单元3以及判断单元4。

基准谱图获取单元1，用于采用X荧光技术对基准物料进行检测，获取基准物料的基准谱图。

对比信息定义单元2，用于定义基准物料的对比信息。

待测谱图获取单元3，用于采用X荧光技术对待测物料进行检测，获取待测物料的待测谱图。

判断单元4，用于对比所述基准谱图以及所述待测谱图，判断待测谱图中是否有元素在基准谱图的误差范围之外；若有，则输出待测物料掺假的通知；若没有，则输出待测物料不掺假的通知。

上述的基准谱图获取单元1包括图片获取模块11、选择模块12、分析模块13以及绑定模块14。

图片获取模块11，用于获取基准物料的测量点的图片。

选择模块12，用于根据基准物料的材质选择对应的工作曲线，并获取料号。

分析模块13，用于根据工作曲线，对所述图片进行X荧光技术分析，获取荧光强度图。

绑定模块14，用于将所述荧光强度图与所述料号绑定，形成基准谱图。

图片获取模块11可以为摄像头，在本实施例中，具体是利用摄像头进行获取，先将基准物料放入在X荧光分析仪的测量室后，启动摄像头，并调整基准物料至基准物料的待测点对准摄像头十字光标，以便获取较为完整和清洗的图片。

每个基准物料的材质都存在差异，因此，选择模块12选定符合基准物料的材质的工作曲线，有利于准确的检测每个元素的荧光强度，提高基准谱图的准确度。

分析模块13具体是利用能量色散的方法，通过分析物料中各种元素所被激发出的复杂的X射线的混合能谱进行分析，并根据基准物料中的元素种类和含量，获取荧光强度值，整合所有元素的荧光强度值，形成荧光强度图。

绑定模块14主要是为了使得每个基准物料的基准谱图都具有唯一性，以确保后续对比时的准确度。

更进一步的，对比信息定义单元2包括种类选择模块21、检测元素设定模块22、变化范围设定模块23以及信息形成模块24。

种类选择模块21，用于选择基准物料的种类。

检测元素设定模块22，用于设定基准物料的监视元素。

变化范围设定模块23，用于设定素所述元素的荧光强度值的上偏差以及下偏差，形成元素对应的荧光强度值变化范围。

信息形成模块24，用于将元素以及所述元素对应的荧光强度值变化范围进行绑定，形成对比信息。

种类选择模块21选择基准物料的种类，主要是对待测物料的归类，先限定其种类，以避免多个种类对比时判断效率较低，有助于提高判断的准确度。

检测元素设定模块22设定监视元素，该监视元素可以为多个或者基准物料的全部元素，具体依据实际情况而定，在本实施例中，主要是直接通过监视元素设定的对话框完成设定监视元素，于其他实施例，也可以在一次测量完成后点击样品信息栏中拆分号后面的#号，弹开监视元素设定的对话框完成设定监视元素，呈现的效果如图5所示。

变化范围设定模块23设定上偏差以及下偏差，也就是设定各个元素的变化范围，这也是为了避免由于测量误差存在而导致判断失误，设置上偏差以及下偏差，可以将其他影响因素所产生的荧光强度值偏差囊括在内，避免出现有些元素在判断过程中出现失误，在高计数率的情况下，根据不同的元素定制不同的误差范围从而提高测试效率。

信息形成模块24具体是将元素以及其对应的荧光强度值变化范围进行关联，使得元素与荧光强度值变化范围一一对应。

更进一步的，上述的判断单元4包括强度值获取模块41以及强度值判断模块42。

强度值获取模块41，用于获取待测谱图中与监视元素一致的待测元素的荧光强度值。

强度值判断模块42，用于判断所述待测元素的荧光强度值是否处于监视元素的荧光强度值变化范围之内；若是，则待测谱图中没有元素在基准谱图的误差范围之外；若不是，则待测谱图中有元素在基准谱图的误差范围之外。

强度值获取模块41具体是先对待测谱图进行筛选元素，筛选与监视元素一致的待测元素，并生成只有待测元素的谱图，从谱图中获取与监视元素一致的待测元素的荧光强度值，从而进行数值对比，实时显示物料中全元素或部分元素的变化。另外，待测物料的个数可以为一个或者一批，当待测物料为一批时，只需要分别获取谱图即可，比传统X荧光效率要提升数倍甚至几十倍，判断效率更加快。

强度值判断模块42通过荧光强度值的准确比对，能够让客户很好的去管控供应商物料，当然，也可以采用谱图的粗略对比，提高判断效率。

上述的判断结果可以通过发送通知至移动终端，以起到告知的作用。

上述的基于X荧光快速判断物料掺假的系统，通过先设定一个基准物料，获取该基准物料的基准谱图，选定监视元素后，获取元素对应的荧光强度值变化范围，将获取到的待测物料的谱图与基准谱图对比，待测物料中的待测元素荧光强度值变化范围与监视元素的荧光强度值变化范围对比，实现高效快读的判别物料是否掺假，可进行一批物料判别，实现采用X荧光技术检测物料全元素的变化，在高计数率的情况下，根据不同的元素定制不同的误差范围，从而提高测试效率，灵活度高，可以实时判断同一物料是否掺假。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (8)

1.基于X荧光快速判断物料掺假的方法，其特征在于，所述方法包括：

采用X荧光技术对基准物料进行检测，获取基准物料的基准谱图；

定义基准物料的对比信息；

采用X荧光技术对待测物料进行检测，获取待测物料的待测谱图；

对比所述基准谱图以及所述待测谱图，判断待测谱图中是否有元素在基准谱图的误差范围之外；

若有，则输出待测物料掺假的通知；

若没有，则输出待测物料不掺假的通知。

2.根据权利要求1所述的基于X荧光快速判断物料掺假的方法，其特征在于，采用X荧光技术对基准物料进行检测，获取基准物料的基准谱图的步骤，包括以下具体步骤：

获取基准物料的测量点的图片；

根据基准物料的材质选择对应的工作曲线，并获取料号；

根据工作曲线，对所述图片进行X荧光技术分析，获取荧光强度图；

将所述荧光强度图与所述料号绑定，形成基准谱图。

3.根据权利要求1所述的基于X荧光快速判断物料掺假的方法，其特征在于，定义基准物料的对比信息的步骤，包括以下具体步骤：

选择基准物料的种类；

设定基准物料的监视元素；

设定素所述元素的荧光强度值的上偏差以及下偏差，形成元素对应的荧光强度值变化范围；

将元素以及所述元素对应的荧光强度值变化范围进行绑定，形成对比信息。

4.根据权利要求1所述的基于X荧光快速判断物料掺假的方法，其特征在于，对比所述基准谱图以及所述待测谱图，判断待测谱图中是否有元素在待测谱图的误差范围之外的步骤，还包括以下具体步骤：

获取待测谱图中与监视元素一致的待测元素的荧光强度值；

判断所述待测元素的荧光强度值是否处于监视元素的荧光强度值变化范围之内；

若是，则待测谱图中没有元素在基准谱图的误差范围之外；

若不是，则待测谱图中有元素在基准谱图的误差范围之外。

5.基于X荧光快速判断物料掺假的系统，其特征在于，包括基准谱图获取单元、对比信息定义单元、待测谱图获取单元以及判断单元；

所述基准谱图获取单元，用于采用X荧光技术对基准物料进行检测，获取基准物料的基准谱图；

所述对比信息定义单元，用于定义基准物料的对比信息；

所述待测谱图获取单元，用于采用X荧光技术对待测物料进行检测，获取待测物料的待测谱图；

所述判断单元，用于对比所述基准谱图以及所述待测谱图，判断待测谱图中是否有元素在基准谱图的误差范围之外；若有，则输出待测物料掺假的通知；若没有，则输出待测物料不掺假的通知。

6.根据权利要求5所述的基于X荧光快速判断物料掺假的系统，其特征在于，所述基准谱图获取单元包括图片获取模块、选择模块、分析模块以及绑定模块；

所述图片获取模块，用于获取基准物料的测量点的图片；

所述选择模块，用于根据基准物料的材质选择对应的工作曲线，并获取料号；

所述分析模块，用于根据工作曲线，对所述图片进行X荧光技术分析，获取荧光强度图；

所述绑定模块，用于将所述荧光强度图与所述料号绑定，形成基准谱图。

7.根据权利要求6所述的基于X荧光快速判断物料掺假的系统，其特征在于，所述对比信息定义单元包括种类选择模块、检测元素设定模块、变化范围设定模块以及信息形成模块；

所述种类选择模块，用于选择基准物料的种类；

所述检测元素设定模块，用于设定基准物料的监视元素；

所述变化范围设定模块，用于设定素所述元素的荧光强度值的上偏差以及下偏差，形成元素对应的荧光强度值变化范围；

所述信息形成模块，用于将元素以及所述元素对应的荧光强度值变化范围进行绑定，形成对比信息。

8.根据权利要求7所述的基于X荧光快速判断物料掺假的系统，其特征在于，所述判断单元包括强度值获取模块以及强度值判断模块；

所述强度值获取模块，用于获取待测谱图中与监视元素一致的待测元素的荧光强度值；

所述强度值判断模块，用于判断所述待测元素的荧光强度值是否处于监视元素的荧光强度值变化范围之内；若是，则待测谱图中没有元素在基准谱图的误差范围之外；若不是，则待测谱图中有元素在基准谱图的误差范围之外。