CN108872090A - 动态固体样本的在线光谱自动测量方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种动态固体样本的在线光谱自动测量方法及装置。装置主要由传送带、光源、检测器、光纤、传感器和微处理器等组成。通过比对光谱数据之间的差异区分所采集的光谱是样品光谱还是空位（背景）光谱，从而实现动态固体样本的在线光谱自动测量。

Description

动态固体样本的在线光谱自动测量方法及装置
技术领域
本发明涉及一种动态固体样本的在线光谱自动测量方法及装置，属于在线光谱分析领域。
背景技术
近年来关于光谱在线检测的报道越来越多，但对于样本之间有空位的固体在线光谱检测的报道多数停留在实验室阶段。为了适应大规模分析需求，必须实现该类样本的快速在线检测。而在线光谱检测控制系统的关键问题在于样本位置信息的确定和实时光谱采集，本发明为了解决此难题做了进一步探索。
发明内容
本发明公布一种动态固体样本的在线光谱自动测量方法和装置。
装置主要包括输送单元、光源、光谱仪、光纤、传感器和微处理器（分析处理单元、执行单元）等。光学系统提供稳定、强度足够的照射光；检测系统保证获得有效特征的光谱信息，并把光谱信息通过数据采集系统传输给分析处理单元，通过分析处理单元中已有的模型对样品性质进行预测评价。
光源照射移动的传送带及其承载的固体样本，光谱仪通过光纤收集散射光谱或透射光谱，采集样本或空位（背景）光谱；由于物质组成不同，其对不同波长光的吸收和散射程度不同，其光谱将发生变化；通过比对光谱数据之间的差异区分所采集的光谱是样品光谱还是空位（背景）光谱，从而实现动态固体样本的在线光谱自动测量。
光谱特征在于：
1）光谱波长范围可以是覆盖190-2500nm的全谱，也可以其中某个波长，或某个波段，或者它们之间组合；
2）电子光谱波长范围可以是覆盖190-700nm的全谱，也可以其中某个波长，或某个波段，或者它们之间组合；
3）光谱形式可以是能量曲线、或者是吸收光谱、或者是透过率、或者是干涉图；
4）光谱采集模式即可以是漫反射模式也可以是透射模式；
5）光谱是1张光谱，或多张光谱的平均光谱。
光谱仪特征在于：可以是硅材料的或者是铟鎵砷材料的光电检测器；可以是单点检测器，也可以是阵列检测器。
本发明装置适用于水果高速分选及其他类似高速分选和质量控制的应用。
附图说明
图1 为本发明的光谱自动测量装置结构原理图。
图2 为苹果样本和背景光谱。
具体实施案例
以下具体实施例对本发明的结构、功能和应用等情况做了进一步说明，是本发明比较好的应用形式，但是本发明的范围并不局限在以下实施例。
以苹果在线检测为例具体说明本发明在线光谱自动测量过程。如图1所示光源照射移动的传送带及其承载的苹果样本，光谱仪通过光纤收集散射光谱或透射光谱，采集样本或空位（背景）光谱，如图2。由软件根据阈值（700nm与675nm的光谱强度比值，设为1）大小，判别是背景还是苹果光谱；大于阈值，则视为样品光谱数据，作为有效光谱信息进行储存；如不大于阈值，则视为空位（背景）光谱，不用计算。

Claims (6)

1.本发明公布了一种动态固体样本的在线光谱自动测量方法和装置。
2.根据权利要求1所述的一种动态固体样本在线光谱自动测量方法和装置，其特征在于,装置主要包括:输送单元、光源、检测器、光纤、传感器和微处理器（CPU处理器、数据对比和计算单元、数据分析处理单元、信号控制单元、执行单元）等。
3.根据权利要求1所述的一种动态固体样本在线光谱自动测量方法和装置，其特征在于,光谱测量方法:光源照射移动的传送带及其承载的固体样本，光谱仪通过光纤收集散射光谱或透射光谱，采集样本或空位（背景）光谱；由于物质组成不同，其对不同波长光的吸收和散射程度不同，其光谱将发生变化；通过比对光谱数据之间的差异区分所采集的光谱是样品光谱还是空位（背景）光谱，从而实现动态固体样本的在线光谱自动测量。
4.根据权利要求1所述的一种动态固体样本在线光谱自动测量方法和装置，其光谱特征在于：
1）光谱波长范围可以是覆盖190-2500nm的全谱，也可以其中某个波长，或某个波段，或者它们之间组合；
2）电子光谱波长范围可以是覆盖190-700nm的全谱，也可以其中某个波长，或某个波段，或者它们之间组合；
3）光谱形式可以是能量曲线、或者是吸收光谱、或者是透过率、或者是干涉图；
4）光谱采集模式即可以是漫反射模式也可以是透射模式；
5）光谱是1张光谱，或多张光谱的平均光谱。
5.根据权利要求1所述的一种动态固体样本在线光谱自动测量方法和装置，其光谱仪特征在于：可以是硅材料的或者是铟鎵砷材料的光电检测器；可以是单点检测器，也可以是阵列检测器。
6.根据权利要求1所述的一种动态固体样本在线光谱自动测量方法和装置，其特征在于,本发明装置适用于水果，农产品高速分选及其他类似高速分选和质量控制的应用。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
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