CN109060708A - 一种新型掌上型谷物成分快速分析装置 - Google Patents

一种新型掌上型谷物成分快速分析装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新型掌上型谷物成分快速分析装置，包括底壳，所述底壳中形成上端敞开的容纳腔，所述底壳上端扣合有上盖，所述容纳腔中设置有旋转电机、光谱仪，所述旋转电机的主轴穿过上盖后驱动盛放谷物的组合样品杯转动，光谱仪对组合样品杯中的谷物进行成分分析。本发明通过底壳中的容纳腔对光谱仪、微型计算机、触摸屏、旋转电机、电机控制器进行容纳，旋转电机主轴穿过上盖后对组合样品杯进行驱动，使组合样品杯以及其中的谷物在上盖上端转动，光谱仪透过上盖和底片对谷物成分进行分析，通过组合式样品杯既保证了安装方便准确，也便于谷物的取放。

Description

一种新型掌上型谷物成分快速分析装置
技术领域
本发明属于光谱快速分析技术领域，具体涉及一种新型掌上型谷物成分快速分析装置。
背景技术
近红外光谱分析技术，因其无污染、可实现样品非破坏分析、多组分同步测定，并易于实现生产质量监控过程中的即时、在线等快速分析。但是，传统设备昂贵且庞大，必须安置在专业的实验室来进行工作，无法实现现代农业发展需要的全链条快速检测。市场上有几种谷物快速分析仪，如波通8800产品，利曼ZX-50IQ 手持近红外谷物分析仪等。
波通的产品体积较大不便于户外现场使用，并且每次测量需要100g以上谷物，少量谷物无法测量。而利曼手持谷物分析仪，由于谷物样品不能转动，因此无法实现对样本单个个体的均匀探测，影响检测分析的准确度。
发明内容
本发明为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种新型掌上型谷物成分快速分析装置。
本发明的技术方案是：一种新型掌上型谷物成分快速分析装置，包括底壳，所述底壳中形成上端敞开的容纳腔，所述底壳上端扣合有上盖，所述容纳腔中设置有旋转电机、光谱仪，所述旋转电机的主轴穿过上盖后驱动盛放谷物的组合样品杯转动，光谱仪对组合样品杯中的谷物进行成分分析。
所述组合样品杯包括中空的套筒，所述套筒中设置有支撑谷物的底片，所述套筒中还设置有装配环，所述装配环处设置有插入轴，所述插入轴与旋转电机主轴相连。
所述套筒中形成支撑环，所述底片放置在支撑环上，所述底片中形成便于插入轴穿过的中心通孔。
所述套筒中形成安装内螺纹，所述装配环外壁处形成与安装内螺纹相配合的外螺纹，所述装配环中设置有连接杆，所述插入轴设置在连接杆下端。
所述底片为透光材质。
所述上盖中还形成透光用的分析孔，所述光谱仪发射出红外光穿过分析孔照射到组合样品杯中的谷物，光谱仪并对谷物的反射光进行接收。
所述连接杆将装配环分为两个半圆形的谷物放入口。
所述容纳腔中还设置有控制旋转电机的电机控制器。
所述容纳腔中设置有与光谱仪电路相连的微型计算机，所述微型计算机与触摸屏相连。
所述上盖中形成显示方孔和装配孔，所述显示方孔与触摸屏的显示区域相对应，所述装配孔便于旋转电机的主轴穿过。
本发明通过底壳中的容纳腔对光谱仪、微型计算机、触摸屏、旋转电机、电机控制器进行容纳，旋转电机主轴穿过上盖后对组合样品杯进行驱动，使组合样品杯以及其中的谷物在上盖上端转动，光谱仪透过上盖和底片对谷物成分进行分析，通过组合式样品杯既保证了安装方便准确，也便于谷物的取放。
附图说明
图1 是本发明的立体图；
图2 是本发明的立体拆解图；
图3 是本发明中组合样品杯的立体拆解图；
图4 是本发明中组合样品杯的立体图；
图5 是本发明中组合样品杯、旋转电机的连接主视图；
图6 是本发明中组合样品杯、旋转电机的连接俯视图；
其中：
1 底壳 2 上盖
3 组合样品杯 4 触摸屏
5 微型计算机 6 光谱仪
7 旋转电机 8 电机控制器
21 显示方孔 22 装配孔
23 分析孔 31 套筒
32 底片 33 装配环
34 插入轴 35 中心通孔
36 支撑环 37 安装内螺纹
38 连接杆 41 安装孔。
具体实施方式
以下，参照附图和实施例对本发明进行详细说明：
如图1~6所示，一种新型掌上型谷物成分快速分析装置，包括底壳1，所述底壳1中形成上端敞开的容纳腔，所述底壳1上端扣合有上盖2，所述容纳腔中设置有旋转电机7、光谱仪6，所述旋转电机7的主轴穿过上盖2后驱动盛放谷物的组合样品杯3转动，光谱仪6对组合样品杯3中的谷物进行成分分析。
所述组合样品杯3包括中空的套筒31，所述套筒31中设置有支撑谷物的底片32，所述套筒31中还设置有装配环33，所述装配环33处设置有插入轴34，所述插入轴34与旋转电机7主轴相连。
所述套筒31中形成支撑环36，所述底片32放置在支撑环36上，所述底片32中形成便于插入轴34穿过的中心通孔35。
所述套筒31中形成安装内螺纹37，所述装配环33外壁处形成与安装内螺纹37相配合的外螺纹，所述装配环33中设置有连接杆38，所述插入轴34设置在连接杆38下端。
所述底片32为透光材质。
所述上盖2中还形成透光用的分析孔23，所述光谱仪6发射出红外光穿过分析孔23照射到组合样品杯3中的谷物，光谱仪6并对谷物的反射光进行接收。
所述连接杆38将装配环33分为两个半圆形的谷物放入口。
所述容纳腔中还设置有控制旋转电机7的电机控制器8。
所述容纳腔中设置有与光谱仪6电路相连的微型计算机5，所述微型计算机5与触摸屏4相连。
所述上盖2中形成显示方孔21和装配孔22，所述显示方孔21与触摸屏4的显示区域相对应，所述装配孔22便于旋转电机7的主轴穿过。
所述底片32的材质可以但不限于玻璃片。
所述套筒31、底片32组成容纳谷物的存储腔，该存储腔能够在插入轴34的驱动下进行转动。同时，光谱仪6能够对存储腔中的谷物进行分析。
所述套筒31、装配环33、插入轴34、底片32、旋转电机7的主轴同轴。
所述插入轴34下端形成装配沉孔，所述旋转电机7的主轴插入到装配沉孔中，所述装配沉孔、旋转电机7的主轴紧配合。
所述装配沉孔中还形成豁口，所述旋转电机7主轴侧壁处形成安装块，所述安装块插入到豁口中，保证插入轴34随着旋转电机7主轴转动。
所述触摸屏4四周形成多个安装孔41，螺栓穿过安装孔41后拧入到底壳1的螺纹孔中，从而将触摸屏4固定在底壳1中，所述微型计算机5加在底壳1、触摸屏5之间。
所述分析孔23位于底片32下方，且所述分析孔23靠近套筒31内侧壁，且远离插入轴34，组合样品杯3随着旋转电机7转动，会使底片32上的谷物向套筒31的内壁移动，保证光谱仪6采集更多的谷物信息。
所述底片32与支撑环36上端、套筒31内壁之间用光学胶粘结。
所述光谱仪6靠近上盖2的下端，所述组合样品杯3靠近上盖2的上端，从而保证光谱仪6、组合样品杯3靠近，使光谱仪6尽可能的收集谷物散射的光，减少谷物分析时的光能损失。
所述光谱仪6为微型光谱仪，其型号可以但不限于Ti NanoEVM。
所述微型计算机5可以但不限于新创云I7。
所述触摸屏4可以但不限于Raspberry Pi 7寸LCD。
本发明的工作过程如下：
向上取下组合样品杯3，装入少量谷物，将组合样品杯3套在旋转电机7的主轴上。通过触摸屏4启动谷物分析，旋转电机7的主轴带动装有谷物的组合样品杯3绕其中心轴旋转，同时光谱仪6的红外光源发出光透过底片32照射在谷物上，红外光被谷物散射后被光谱仪6接收。光谱仪6通过USB线传递谷物的吸收光谱数据给微型计算机5，微型计算机5根据光谱数据计算出谷物的成分含量值显示在触摸屏4上。
本发明通过底壳中的容纳腔对光谱仪、微型计算机、触摸屏、旋转电机、电机控制器进行容纳，旋转电机主轴穿过上盖后对组合样品杯进行驱动，使组合样品杯以及其中的谷物在上盖上端转动，光谱仪透过上盖和底片对谷物成分进行分析，通过组合式样品杯既保证了安装方便准确，也便于谷物的取放。

Claims (10)

1.一种新型掌上型谷物成分快速分析装置，包括底壳（1），所述底壳（1）中形成上端敞开的容纳腔，其特征在于：所述底壳（1）上端扣合有上盖（2），所述容纳腔中设置有旋转电机（7）、光谱仪（6），所述旋转电机（7）的主轴穿过上盖（2）后驱动盛放谷物的组合样品杯（3）转动，光谱仪（6）对组合样品杯（3）中的谷物进行成分分析。
2.根据权利要求1所述的一种新型掌上型谷物成分快速分析装置，其特征在于：所述组合样品杯（3）包括中空的套筒（31），所述套筒（31）中设置有支撑谷物的底片（32），所述套筒（31）中还设置有装配环（33），所述装配环（33）处设置有插入轴（34），所述插入轴（34）与旋转电机（7）主轴相连。
3.根据权利要求2所述的一种新型掌上型谷物成分快速分析装置，其特征在于：所述套筒（31）中形成支撑环（36），所述底片（32）放置在支撑环（36）上，所述底片（32）中形成便于插入轴（34）穿过的中心通孔（35）。
4.根据权利要求3所述的一种新型掌上型谷物成分快速分析装置，其特征在于：所述套筒（31）中形成安装内螺纹（37），所述装配环（33）外壁处形成与安装内螺纹（37）相配合的外螺纹，所述装配环（33）中设置有连接杆（38），所述插入轴（34）设置在连接杆（38）下端。
5.根据权利要求4所述的一种新型掌上型谷物成分快速分析装置，其特征在于：所述底片（32）为透光材质。
6.根据权利要求5所述的一种新型掌上型谷物成分快速分析装置，其特征在于：所述上盖（2）中还形成透光用的分析孔（23），所述光谱仪（6）发射出红外光穿过分析孔（23）照射到组合样品杯（3）中的谷物，光谱仪（6）并对谷物的反射光进行接收。
7.根据权利要求6所述的一种新型掌上型谷物成分快速分析装置，其特征在于：所述连接杆（38）将装配环（33）分为两个半圆形的谷物放入口。
8.根据权利要求7所述的一种新型掌上型谷物成分快速分析装置，其特征在于：所述容纳腔中还设置有控制旋转电机（7）的电机控制器（8）。
9.根据权利要求8所述的一种新型掌上型谷物成分快速分析装置，其特征在于：所述容纳腔中设置有与光谱仪（6）电路相连的微型计算机（5），所述微型计算机（5）与触摸屏（4）相连。
10.根据权利要求9所述的一种新型掌上型谷物成分快速分析装置，其特征在于：所述上盖（2）中形成显示方孔（21）和装配孔（22），所述显示方孔（21）与触摸屏（4）的显示区域相对应，所述装配孔（22）便于旋转电机（7）的主轴穿过。
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