CN107655835A - 手持式光谱分析仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种手持式光谱分析仪，其中包括手柄；主板，所述主板上设置于手柄的上方；第二光源组，设置于所述主板的一侧；光谱仪，所述光谱仪设置于所述主板的一侧；转接头，所述转接头为可拆卸转接头；液体流通池，所述液体流通池设置于所述转接头背离所述第二光源组的一侧；第一光源组，所述第一光源组设置于所述液体流通池背离所述转接头的一侧。采用该种光谱分析仪，能够使光谱采集同时针对固体和液体，能达到方便快捷的效果，而不必根据不同样品的种类更换光谱分析仪；整体结构简单，体积较小，方便携带，运输和使用都十分简易，更加人性化，提高了用户的使用体验；能够让数据采集的结果实时反馈，更加智能化，适用于大规模推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及光谱分析技术领域，尤其涉及光谱分析仪技术领域，具体是指一种能够将液体测量和固体、半固体测量相结合的手持式光谱分析仪。
背景技术
光谱分析仪的分析原理是将光源辐射出的待测元素的特征光谱通过样品的蒸汽中待测元素的基态原子所吸收，由发射光谱被减弱的程度，进而求得样品中待测元素的含量。近年来，光谱分析仪由于其操作简便、无需与样品直接接触、分析过程快捷等特点而得到了越来越广泛的应用。
然而现有技术中的光谱分析仪仍具有如下一些缺陷：
1、现有的一些光谱分析仪测量和分析液体时，需要将液体放入样品池再采集，这样比较费时费力；
2、现有多数光谱分析仪为工业机，结构往往比较复杂，并且整体体积较大，从而不够方便简便，运输和使用都十分麻烦；
3、现有的光谱采集设备获取数据不够自动，不够便捷，给光谱分析带来了一定的困难；
4、现有的光谱分析仪仅能够测量液体样品，或者仅能够针对固体样品测量分析，如果要测量多种样品时，需要准备多个光谱分析仪，在测量过程中更换使用，十分不方便。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种手持式光谱分析仪，能够将液体测量和固体、半固体测量相结合，结构简单，方便使用，便于携带，适用于大规模推广应用。
为了实现上述目的，本发明具有如下构成：
本发明提供了一种手持式光谱分析仪，所述光谱分析仪包括：
手柄；
主板，所述主板上设置于所述手柄的上方；
第二光源组，所述第二光源组设置于所述主板的一侧，所述第二光源组在设定开启时向背离所述主板的一侧投射光源；
光谱仪，所述光谱仪设置于所述主板的一侧，所述光谱仪采集第一光源组或第二光源组投射到待测样品后的光谱数据，并将采集的光谱数据发送至所述主板；
转接头，所述转接头为可拆卸转接头，进行液体样品的光谱分析时，将所述转接头连接在所述第二光源组背离所述主板的一侧，进行固体或半固体样品的光谱分析时，拆除所述转接头；
液体流通池，所述液体流通池设置于所述转接头背离所述第二光源组的一侧；
第一光源组，所述第一光源组设置于所述液体流通池背离所述转接头的一侧，所述第一光源组在设定开启时向所述液体流通池投射光源；
所述第一光源组设定开启时，进行液体样品的光谱分析，所述第一光源组的光源经所述液体流通池后进入所述光谱仪；所述第二光源组设定开启时，进行固体或半固体样品的光谱分析，所述第二光源组的光源经待测样品反射后进入所述光谱仪。
可选地，所述转接头背离所述第二光源组的一侧还设置有一窗片。
可选地，所述第二光源组包括两个光源，所述两个光源分别与水平面成45°角设置，且所述两个光源之间夹角为90°。
可选地，所述液体流通池和所述转接头之间还设置有准直模组。
可选地，所述准直模组中设置有两个透镜。
可选地，所述主板中设置有通讯电路，所述主板通过所述通讯电路将采集的光谱数据发送至手持设备。
可选地，所述手柄上还设置有光谱采集按钮，所述光谱采集按钮与所述主板相连接，所述光谱采集按钮按下时，所述光谱仪主动采集光谱数据，且所述主板通过所述通讯电路将所述采集的光谱数据发送至手持设备。
可选地，所述手柄的上方还设置有手持设备安装座，所述光谱分析仪通过所述手持设备安装座与手持设备相连接。
可选地，所述手柄的下方设置有可更换锂电池模组，所述可更换锂电池模组与所述主板电连接。
采用了该发明中的手持式光谱分析仪，能够使光谱采集同时针对固体和液体，能达到方便快捷的效果，而不必根据不同样品的种类更换光谱分析仪；整体结构简单，体积较小，方便携带，运输和使用都十分简易，更加人性化，提高了用户的使用体验；能够让数据采集的结果实时反馈，更加智能化，适用于大规模推广应用。
附图说明
图1为本发明的手持式光谱分析仪的结构示意图；
图2为本发明的手持式光谱分析仪测量液体时的光路示意图；
图3为本发明的手持式光谱分析仪卸下转接头时的结构示意图；
图4为本发明的手持式光谱分析仪测量固体或半固体时的光路示意图。
附图标记：
1 第一光源组
2 液体流通池
3 准直模组
31 第一透镜
32 第二透镜
4 窗片
5 转接头
61 第二光源
62 第三光源
71 主板
72 光谱仪
8 手持设备安装座
91 手柄
92 光谱采集按钮
93 可更换锂电池模组
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
如图1~4所示，本发明提供了一种手持式光谱分析仪，所述光谱分析仪包括：
手柄91；
主板71，所述主板71上设置于所述手柄91的上方；
第二光源组，所述第二光源组设置于所述主板71的一侧，所述第二光源组在设定开启时向背离所述主板71的一侧投射光源；
光谱仪72，所述光谱仪72设置于所述主板71的一侧，所述光谱仪72采集第一光源组1或第二光源组投射到待测样品后的光谱数据，并将采集的光谱数据发送至所述主板71；
转接头5，所述转接头5为可拆卸转接头5，进行液体样品的光谱分析时，将所述转接头5连接在所述第二光源组背离所述主板71的一侧，进行固体或半固体样品的光谱分析时，拆除所述转接头5；
液体流通池2，所述液体流通池2设置于所述转接头5背离所述第二光源组的一侧；
第一光源组1，所述第一光源组1设置于所述液体流通池2背离所述转接头5的一侧，所述第一光源组1在设定开启时向所述液体流通池2投射光源；
所述第一光源组1设定开启时，进行液体样品的光谱分析，所述第一光源组1的光源经所述液体流通池2后进入所述光谱仪72；所述第二光源组设定开启时，进行固体或半固体样品的光谱分析，所述第二光源组的光源经待测样品反射后进入所述光谱仪72。
本发明的手持式光谱分析仪兼容液体采样探头和固体采样装置，主要可以实现液体、固体和半固体样品的测量，通过多光源设计可以方便实现一机多用，可以应对更多使用场景。
在一种优选的实施方式中，所述转接头5背离所述第二光源组的一侧还设置有一窗片4。
在一种优选的实施方式中，所述第二光源组包括两个光源，即图中的第二光源61和第三光源62，所述第二光源61和第三光源62分别与水平面成45°角设置，且第二光源61和第三光源62之间夹角为90°。即第二光源61和第三光源62射出的光是交叉的，且彼此之间形成90°角。
在一种优选的实施方式中，所述液体流通池2和所述转接头5之间还设置有准直模组3。
在一种优选的实施方式中，所述准直模组3中设置有两个透镜，即图中示出的第一透镜31和第二透镜32。
在一种优选的实施方式中，所述主板71中设置有通讯电路，所述主板71通过所述通讯电路将采集的光谱数据发送至手持设备，此处通讯电路优选为无线通讯电路。
采用该种结构的手持式光谱分析仪，具体样品测试过程如下：
（1）液体样品光谱采集：
如图2所示，当采样装置插入到被测液体中时，液体流入到液体流通池2，第一光源组1发出的光穿透被测液体后进入准直模组3，穿过所述准直模组3中的两个透镜，所述准直模组3将带有样品信息的光入射到光谱仪72内，此处有一个窗片4，主要作用是隔绝和吸收漫反射为直线光射入光谱仪72。第一光源组1利用一根线和光谱仪72连接，以此来给第一光源组1供电。随后所述光谱仪72将采集到的数据传递给所述主板71，所述主板71将光谱数据通过无线方式发送给手持设备，用于显示光谱和计算分析。
（2）固体或半固体光谱采集：
如图4所示，当测量固体或半固体时，将转接头5取下，窗片4直接与被测固体或半固体接触，第二光源组发射光照射到被测固体或半固体样品上，样品反射的光耦合到光谱仪72中，光谱仪72将采集到的数据发送到主板71，主板71将光谱数据发送到手持设备中。
由于采集到的光谱数据可以实时通过所述主板71发送到手持设备中，所述手持设备可以是个人电脑，也可以是平板电脑或手机电脑等方便手持的上位设备，由此数据采集满足了实时性和及时反馈的需求。
在一种优选的实施方式中，所述手柄91上还设置有光谱采集按钮92，所述光谱采集按钮92与所述主板71相连接，所述光谱采集按钮92按下时，所述光谱仪72主动采集光谱数据，且所述主板71通过所述通讯电路将所述采集的光谱数据发送至手持设备。
在一种优选的实施方式中，所述手柄91的上方还设置有手持设备安装座8，所述光谱分析仪通过所述手持设备安装座8与手持设备相连接。所述光谱分析仪带有手持设备安装座8时，可以实现手机和平板电脑的无缝连接，更快捷方便。
在一种优选的实施方式中，所述手柄91的下方设置有可更换锂电池模组93，所述可更换锂电池模组93与所述主板71电连接。
在该手持式光谱分析仪的手柄91上设置光谱采集按钮92、握持部分和可更换锂电池模组93。光谱采集按钮92主要用于测量中的触发和启动，可更换锂电池模组93用于整个仪器的供电，并且可以多个电池更换使用，保证仪器可以长时间工作。
采用了该发明中的手持式光谱分析仪，能够使光谱采集同时针对固体和液体，能达到方便快捷的效果，而不必根据不同样品的种类更换光谱分析仪；整体结构简单，体积较小，方便携带，运输和使用都十分简易，更加人性化，提高了用户的使用体验；能够让数据采集的结果实时反馈，更加智能化，适用于大规模推广应用。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (9)
1.一种手持式光谱分析仪，其特征在于，所述光谱分析仪包括：
手柄；
主板，所述主板上设置于所述手柄的上方；
第二光源组，所述第二光源组设置于所述主板的一侧，所述第二光源组在设定开启时向背离所述主板的一侧投射光源；
光谱仪，所述光谱仪设置于所述主板的一侧，所述光谱仪采集第一光源组或第二光源组投射到待测样品后的光谱数据，并将采集的光谱数据发送至所述主板；
转接头，所述转接头为可拆卸转接头，进行液体样品的光谱分析时，将所述转接头连接在所述第二光源组背离所述主板的一侧，进行固体或半固体样品的光谱分析时，拆除所述转接头；
液体流通池，所述液体流通池设置于所述转接头背离所述第二光源组的一侧；
第一光源组，所述第一光源组设置于所述液体流通池背离所述转接头的一侧，所述第一光源组在设定开启时向所述液体流通池投射光源；
所述第一光源组设定开启时，进行液体样品的光谱分析，所述第一光源组的光源经所述液体流通池后进入所述光谱仪；所述第二光源组设定开启时，进行固体或半固体样品的光谱分析，所述第二光源组的光源经待测样品反射后进入所述光谱仪。
2.根据权利要求1所述的手持式光谱分析仪，其特征在于，所述转接头背离所述第二光源组的一侧还设置有一窗片。
3.根据权利要求1所述的手持式光谱分析仪，其特征在于，所述第二光源组包括两个光源，所述两个光源分别与水平面成45°角设置，且所述两个光源之间夹角为90°。
4.根据权利要求1所述的手持式光谱分析仪，其特征在于，所述液体流通池和所述转接头之间还设置有准直模组。
5.根据权利要求4所述的手持式光谱分析仪，其特征在于，所述准直模组中设置有两个透镜。
6.根据权利要求1所述的手持式光谱分析仪，其特征在于，所述主板中设置有通讯电路，所述主板通过所述通讯电路将采集的光谱数据发送至手持设备。
7.根据权利要求6所述的手持式光谱分析仪，其特征在于，所述手柄上还设置有光谱采集按钮，所述光谱采集按钮与所述主板相连接，所述光谱采集按钮按下时，所述光谱仪主动采集光谱数据，且所述主板通过所述通讯电路将所述采集的光谱数据发送至手持设备。
8.根据权利要求1所述的手持式光谱分析仪，其特征在于，所述手柄的上方还设置有手持设备安装座，所述光谱分析仪通过所述手持设备安装座与手持设备相连接。
9.根据权利要求1所述的手持式光谱分析仪，其特征在于，所述手柄的下方设置有可更换锂电池模组，所述可更换锂电池模组与所述主板电连接。
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