CN201277944Y - 一种积分球检测系统 - Google Patents

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颜辉
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Abstract

一种积分球检测系统，涉及一种光学测量装置，其由积分球外壳、光源系统、样品室、检测器组成，其特征在于：取消分光系统，光源系统由全波长光源变为多单色光光源，多单色光光源由一系列能发出特定波长的光学器件构成，从而有序发出不同波长的光，照射到样品上，检测器上获得不同波长的吸光度，得样品的吸收光谱。本实用新型去除了分光系统，可以实现短时间内大量采样，得出更可靠的光谱，并且使仪器的价格大大降低。

Description

一种积分球检测系统
技术领域
本实用新型涉及一种光学测量装置，特指一种由多个单色光构成光源的检测系统。
背景技术
目前所用的滤光片式光谱仪由光源系统、样品室、分光系统、检测器等部件组成。积分球是常用附件之一，如图1所示。光照射样品后产生漫反射，光在积分球内多次反射经出口进入分光系统分光，然后由检测器检测光强，经计算机处理，最终获得光谱图。
滤光片式光谱仪配有复杂的分光系统，由驱动电路、滤光片、电机及校正电路组成。不同波长的滤光片嵌在一个圆盘上，由电机带动旋转从而实现分光，不同波长光能被检测器转化为电信号，经计算机组合成完整的光谱。
圆盘的旋转速度稳定性对光谱波长的精确性至关重要。由于转速过快时，容易造成波长偏移，因此驱动电机的转动速度难以提高，这与检测大豆等颗粒较大的物料所需高速重复采样的要求不相适应，在一定程度上限制了此种仪器的应用。
为解决上述问题，曾改进电路设计，加快电机转速，虽然光谱图的采集速度有所加快，但由于电机转速不稳，易造成波长漂移，导致谱图错误。依赖增加电机转速来加快谱图采集速度已无法实现。
发明内容
本实用新型针对以上问题，提出一种积分球检测系统，其由积分球外壳、光源系统、样品室、检测器组成，其特征在于：取消分光系统，光源系统由全波长光源变为多单色光光源，多单色光光源由一系列能发出特定波长的光学器件构成，从而有序发出不同波长的光，照射到样品上，检测器上获得不同波长的吸光度，得样品的吸收光谱。
上述的一种积分球检测系统，其特征在于：光学器件指发光二极管(LED)或激光二极管(LD)，用电子开关控制LED或LD的工作状态。
上述的一种积分球检测系统，其特征在于：波长的选择由检测样品的成分决定，具体选择过程可见《食品与农产品品质无损检测新技术》，化工出版社，2004年出版，陈斌主编，所需波长确定以后，就可以确定LED或LD的个数，既1个波长对应一个LED或LD。
本实用新型去除了分光系统，可以实现短时间内大量采样，得出更可靠的光谱，并且使仪器的价格大大降低。
附图说明
图1目前使用的积分球检测系统结构示意图
图2本实用新型的结构示意图
1：积分球外壳；2：样品；3：检测器；4：光源系统5：分光系统
具体实施方式
检测花生仁品质的积分球(3个LED)
光源系统由3个LED组成，波长分别采用473nm、532nm和633nm。花生仁以1cm/s的速度匀速移动，共计10s，采用电子开关控制3个LED的工作关态，按波长由高到低，每个LED灯工作10ms(任何时间，只有一个发光二极管在工作)，20ms获得一个光谱，获200个光谱后，取平均值，得花生仁的最终光谱。
采集100个花生仁样品光谱，用多元回归法建立花生仁品质的预测模型，正确率100％。用这一装置及所建模型对其它100个花生仁样品进行检测，正确率达96％，达到所需检测精度要求。
检测茶叶中总氮的积分球(5个LD)
光源系统由5个LD组成，波长分别采用429nm、498nm、635nm、870nm和980nm，采集80个茶叶样本光谱，用多元回归法建立茶叶中总氮的预测模型，具体步骤同实施例1，相关系数达0.989，达到所需检测精度要求。

Claims (1)

1、一种积分球检测系统，由积分球外壳(1)、光源系统(4)、样品室、检测器(3)组成，其特征在于：取消分光系统(5)，光源系统(4)由全波长光源变为多单色光光源，多单色光光源由一系列能发出特定波长的发光二极管或激光二极管构成，发光二极管或激光二极管的工作状态由电子开关控制。
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