CN201177600Y - 便携式近红外检测器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种便携式近红外检测器，其特征是包括光源系统、分光系统、样品室、检测器、控制和数据处理系统及记录显示系统组成，光源系统经传输线与分光系统相连接，分光系统经传输线与样品室相连接，样品室经传输线与检测器相连接，检测器经传输线与控制和数据处理系统相连接，控制和数据处理系统经传输线分别与记录显示系统、光源系统、分光系统相连接，本实用新型基于光纤、CCD的便携式进红外光谱检测仪器，具有结构简捷、体积小等优点，适合现场及在线检测，应用范围广泛等优点。
Description
技术领域：
本实用新型涉及检测设备，具体地说是一种利用近红外光谱，检测、分析物质品质的便携式近红外检测器。
背景技术：
众所周知，从20世纪50年代起近红外光谱技术因其与生物及化学方法相比速度快、无污染，且在工作时不需对样品做任何化学和物理的预处理，可广泛用于复杂样品，进行非破坏性分析，所以在农副产品分析中得到广泛应用，国外发达国家的NIR光谱仪器厂很多，竞争非常激烈，由于近红外技术在现场及在线分析领域应用的日益广泛，NIRS仪器不断向专用化、小型化、固态化、模块化和快速实时方向发展，从分光器和检测器看，便携式NIRS仪器有两类，一类是由实验室仪器演化来的光栅扫描型，用PbS或InGaAs光敏元件做检测器，技术比较成熟价格也比较低，但其缺点是有移动部件、影响可靠性，另一类是由基于CCD型仪器演化而来，采用InGaAs光敏二极管阵列做检测器、光路固定，这类仪器的缺点是价格昂贵。
发明内容：
本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种基于光纤、CCD的便携式近红外检测器。
本实用新型可以通过如下措施达到：
一种便携式近红外检测器，其特征是包括光源系统、分光系统、样品室、检测器、控制和数据处理系统及记录显示系统组成，光源系统经传输线与分光系统相连接，分光系统经传输线与样品室相连接，样品室经传输线与检测器相连接，检测器经传输线与控制和数据处理系统相连接，控制和数据处理系统经传输线分别与记录显示系统、光源系统、分光系统相连接。
本实用新型中的光源系统主要由光源和稳压电路组成，可以由溴钨灯或LED充当光源。
本实用新型中的仪器的分光系统采用滤光片型，用干涉滤光片作为分光器件，将光源发射的连续光变成单色光。
本实用新型中的样品室包括载物台和积分球，由积分球将样品的透射光和漫反射光射入到检测器内。
本实用新型中的采用PbS光敏元件作检测器，将光信号转变为电信号，并使用放大器放大。
本实用新型中的仪器的控制和数据处理系统直接由单片机构成，通过电路后接液晶显示屏，这样工作时就不用外接电脑，简单、便捷，达到便携式的目的。
本实用新型工作时，由切光器对光源发出的复合光进行调制，调制后的光由分光系统分光后得到指定波段的进红外光线，该光线经过积分球照射到位于积分球另一端的样品池上，与样品发生作用后从其表面漫反射回来的光在积分球内部均匀后，一部分照到传感器上，转变为电信号，由信号调理模块调理后通过数模转换器转换为数字信号，通过串口传输到便携机，上层软件根据样品和白板，以及背景的检测信号得出样品的反射率或吸收光度光谱数据，并显示其光谱图，然后利用分析软件进一步分析出样品成分。
本实用新型基于光纤、CCD的便携式进红外光谱检测仪器，具有结构简捷、体积小等优点，适合现场及在线检测，应用范围广泛等优点。
附图说明：
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型作进一步描述：
如图所示，一种便携式近红外检测器，特征是包括光源系统1、分光系统2、样品室3、检测器4、控制和数据处理系统5及记录显示系统6组成，其中，光源系统1经传输线与分光系统2相连接，分光系统2经传输线与样品室3相连接，样品室3经传输线与检测器4相连接，检测器4经传输线与控制和数据处理系统5相连接，控制和数据处理系统5经传输线分别与记录显示系统6、光源系统1、分光系统2相连接，光源系统1主要由光源和稳压电路组成，可以由溴钨灯或LED充当光源，仪器的分光系统2采用滤光片型，用干涉滤光片作为分光器件，将光源发射的连续光变成单色光，样品室3包括载物台和积分球，由积分球将样品的透射光和漫反射光射入到检测器4内，本实用新型采用PbS光敏元件作检测器4，将光信号转变为电信号，并使用放大器放大，仪器的控制和数据处理系统5直接由单片机构成，通过电路后接液晶显示屏，这样工作时就不用外接电脑，简单、便捷，达到便携式的目的，记录显示系统6为一显示器。
本实用新型工作时，由切光器对光源发出的复合光进行调制，调制后的光由分光系统分光后得到指定波段的进红外光线，该光线经过积分球照射到位于积分球另一端的样品池上，与样品发生作用后从其表面漫反射回来的光在积分球内部均匀后，一部分照到传感器上，转变为电信号，由信号调理模块调理后通过数模转换器转换为数字信号，通过串口传输到便携机，上层软件根据样品和白板，以及背景的检测信号得出样品的反射率或吸收光度光谱数据，并显示其光谱图，然后利用分析软件进一步分析出样品成分。
为了配合本实用新型，测控软件采用仪器采用微处理器进行仪器的底层驱动，PC机或PDA进行上层控制，并通过RS232或USB口令进行指令和数据的传输。上层测控软件包括系统自检、光谱扫描、仪器参数设置、光谱处理、帮助等五大模块，分析软件为开发的近红外光谱半定量分析软件PISA-VIEW，包括建立用户模型和调用已知模型分析未知样品两大功能，
本实用新型的样品制备，以干海参为例：1、在干海参的制作过程中要经过去内脏、清洗、加热、拌盐、拌灰和晾干等诸多环节，样品进行切片，并且尽量均匀地在海参样品上均匀取得样品切片，2数据采集及实验数据分析，用仪器观测的三种海参不同部位平均光谱图，主要体现在被测的两个反射峰的相对强度的大小，在其它波段的区别不是很明显，再用仪器观测的海参与食盐的光谱数据对比，不同品种海参的光谱结构存在了一定的差异，该差异可以作为区分不同品种海参的依据，从而证实仪器对海参品种进行鉴别的可行性。通过对光谱数据的聚类分析，可以发现分类的结果只有一个被误判，一个可以作为奇异数据剔除，说明了仪器的可用性本实用新型基于光纤、CCD的便携式进红外光谱检测仪器，具有结构简捷、体积小等优点，适合现场及在线检测，应用范围广泛等优点。
Claims (6)
1、一种便携式近红外检测器，其特征是包括光源系统、分光系统、样品室、检测器、控制和数据处理系统及记录显示系统组成，光源系统经传输线与分光系统相连接，分光系统经传输线与样品室相连接，样品室经传输线与检测器相连接，检测器经传输线与控制和数据处理系统相连接，控制和数据处理系统经传输线分别与记录显示系统、光源系统、分光系统相连接。
2、根据权利要求1所述的一种便携式近红外检测器，其特征在于光源系统主要由光源和稳压电路组成。
3、根据权利要求1所述的一种便携式近红外检测器，其特征在于仪器的分光系统采用滤光片型。
4、根据权利要求1所述的一种便携式近红外检测器，其特征在于样品室包括载物台和积分球，由积分球将样品的透射光和漫反射光射入到检测器内。
5、根据权利要求1所述的一种便携式近红外检测器，其特征在于检测器采用PbS光敏元件，将光信号转变为电信号，采用放大器放大。
6、根据权利要求1所述的一种便携式近红外检测器，其特征在于仪器的控制和数据处理系统直接由单片机构成，通过电路后接液晶显示屏。
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|---|---|---|---|---|
| CN103528970A (zh) * | 2013-10-22 | 2014-01-22 | 长春长光思博光谱技术有限公司 | 便携式近红外分析仪中的光路系统 |
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| CN107356555A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-11-17 | 深圳市赛亿科技开发有限公司 | 一种基于近红外光谱检测面粉品质的装置 |
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