CN201555801U - 一种液体样本特征光谱采集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种液体样本特征光谱采集装置，包括光源、光学窗片、光敏传感器组合装置、调节螺钉、装置外壳、刻度标尺、嵌入式系统、电源稳压器和电源，光学窗片分为上片和下片，上片和下片之间的距离为待测液体样本的光程；光学窗片的上片、光学传感器组合装置和调节螺钉组合成一个整体，调节螺钉的外螺纹与装置外壳的内螺纹相吻合，调节螺钉旁设有刻度标尺；光敏传感器组合装置按一定规律设有若干圆孔，圆孔中依次放置滤光片和光敏传感器；光敏传感器组合装置与嵌入式系统连接；嵌入式系统和光源通过与电源连接的电源稳压器供电。本实用新型实现了液体样本不同光程光谱数据的简便快速采集，可直接用于特定化学指标的快速检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种液体样本特征光谱采集装置，用于液体样本不同光程条件下特征波长光谱数据的采集及特定化学指标的快速检测。
背景技术
测量液体样品的光谱数据及其它光学参数时，通常采集液体样本的连续光谱，然后对连续光谱的数据进行处理，结合化学计量学的方法建立待测液体样本某些化学指标的预测模型。在后续的应用中，该方法建立的模型需要预测样本对应的连续光谱范围的光谱数据，才能进行化学指标的预测。对光谱采集仪器的要求比较高，仪器价格昂贵，常用于实验室检测分析，难以满足便携式检测和大众品质检测市场的需求。因此急需一种基于液体样本的特征光谱的采集装置，该装置可以检测采集不同光程条件下液体样本的特征波长，再根据预先设定的模型，快速检测液体样本的某些化学指标。
发明内容
本实用新型提供一种液体样本特征光谱采集装置，可快速采集不同光程条件下待测液体样本的特征光谱数据，根据预设模型快速计算待测液体样本的某些化学指标。
本实用新型所采用的技术方案如下：
一种液体样本特征光谱采集装置，包括光源、光学窗片、光敏传感器组合装置、调节螺钉、装置外壳、刻度标尺、嵌入式系统、电源稳压器和电源，光学窗片分为上片和下片，上片和下片之间的距离为待测液体样本的光程；光学窗片的上片、光学传感器组合装置和调节螺钉组合成一个整体，调节螺钉的外螺纹与装置外壳的内螺纹相吻合，调节螺钉旁设有刻度标尺；光敏传感器组合装置按一定规律设有若干圆孔，圆孔中依次放置滤光片和光敏传感器；光敏传感器组合装置与嵌入式系统连接；嵌入式系统和光源通过与电源连接的电源稳压器供电。
所述的光源为具有380～25000nm范围的全波段光源。
所述的光学窗片为适用于可见/红外范围380～25000nm或该范围内某一波段范围的透明窗片。
所述的光敏传感器组合装置为一圆盘形状，圆盘均匀分为若干扇形区域，扇形区域边缘沿圆盘半径，距离圆心相等的距离处设有圆孔。
一种优选的方式，所述的光敏传感器组合装置均匀分成12个顶角为30°的扇形区域，扇形区域边缘沿圆盘半径，距离圆心的1/3和2/3半径处均设有圆孔。整个圆盘面共有24个圆孔，每个圆孔依次安放滤光片和光敏传感器，滤光片为以待测液体样本待测参数指标的特征波长为中心波长的滤光片，该光敏传感器组合装置最多可同时获取24个特征光谱的数据。
所述的刻度标尺的最小刻度值为0.05cm，测量范围为0.05～2.00cm。
所述的嵌入式系统为任何以ARM微处理器为核心的嵌入式处理平台，内部可根据实际测量需要移植预测待测液体样本待测参数的数学模型，并能储存和显示预测结果。
发射连续光谱(380～25000nm)的光源发出的光，通过光学窗片下片，经过液体样本后，透射光谱通过滤波片被光敏传感器接受，其信息再传入嵌入式系统，结合预先设定的预测模型，计算得出待测液体样本的化学指标数值。
本实用新型与背景技术相比，具有的有益效果是：
(1)实现了液体样本不同光程光谱数据的简便快速采集；
(2)实现了液体样本最多24个特征光谱的快速采集，可直接用于特定化学指标的快速检测；
(3)操作简便、实用、可自主选择特征波长。
本实用新型主要用于对液体样本不同光程条件下的特征光谱数据的采集，直接用于液体样本某些化学指标的快速检测。
附图说明
图1为液体样本特征光谱采集装置结构示意图；
图2为光敏传感器组合装置的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型装置包括光源1、光学窗片2、光敏传感器组合装置3、调节螺钉4、装置外壳5、刻度标尺6、嵌入式系统7、电源稳压器8和电源9，光学窗片2分为上片和下片，上片和下片之间的距离为待测液体样本的光程；光学窗片2的上片、光学传感器组合装置3和调节螺钉4组合成一个整体，调节螺钉4的外螺纹与装置外壳5的内螺纹相吻合，调节螺钉5旁设有刻度标尺6；光敏传感器组合装置3与嵌入式系统7连接；嵌入式系统7和光源1通过与电源9连接的电源稳压器8供电。
光源1为具有380～25000nm范围的全波段光源。
光学窗片2为适用于可见/红外范围380～25000nm及该范围内某一波段范围的透明窗片。
如图2所示，光敏传感器组合装置3为圆盘形，均匀分成12个顶角为30°的扇形区域，扇形区域边缘沿圆盘半径，距离圆心的1/3和2/3半径处均设有圆孔10，整个圆盘面共有24个圆孔10，每个圆孔10依次安放滤光片和光敏传感器，滤光片为以待测液体样本待测参数指标的特征波长为中心波长的滤光片。该光敏传感器组合装置3最多可同时获取24个特征光谱的数据。
刻度标尺6的最小刻度值为0.05cm，测量范围为0.05～2.00cm。
嵌入式系统7为以ARM微处理器为核心的嵌入式处理平台，内部可根据实际测量需要移植预测待测液体样本待测参数的数学模型，并能储存和显示预测结果。
本实用新型的工作原理如下：
如图1所示，光学窗片的上片、光学传感器组合装置和调节螺钉组合成一个整体，光学窗片的上片和下片之间的距离为待测液体样本的光程。调节螺钉的外螺纹与装置外壳的内螺纹相吻合，结合刻度标尺精确调节待测液体样本的光程。滤光片和光敏传感器构成光敏传感器组合装置，根据实际检测需要自主选择所需的特征波长和滤光片的数量和中心波长。发射连续光谱(380～25000nm)的光源发出的光，通过光学窗片下片，经过液体样本后，透射光谱通过滤波片，液体的特征光谱数据被光敏传感器接受，其信息再传入嵌入式系统，结合预先设定的预测模型，计算得出待测液体样本的化学指标数值。
Claims (7)
1.一种液体样本特征光谱采集装置，其特征在于：包括光源(1)、光学窗片(2)、光敏传感器组合装置(3)、调节螺钉(4)、装置外壳(5)、刻度标尺(6)、嵌入式系统(7)、电源稳压器(8)和电源(9)，其特征在于：光学窗片(2)分为上片和下片，上片和下片之间的距离为待测液体样本的光程；光学窗片(2)的上片、光学传感器组合装置(3)和调节螺钉(4)组合成一个整体，调节螺钉(4)的外螺纹与装置外壳(5)的内螺纹相吻合，调节螺钉(4)旁设有刻度标尺(6)；光敏传感器组合装置(3)按一定规律设有若干圆孔(10)，圆孔(10)中依次放置滤光片和光敏传感器；光敏传感器组合装置(3)与嵌入式系统(7)连接；嵌入式系统(7)和光源通过与电源(9)连接的电源稳压器(8)供电。
2.根据权利要求1所述的液体样本特征光谱采集装置，其特征在于：所述的光源(1)为具有380～25000nm范围的全波段光源。
3.根据权利要求1所述的液体样本特征光谱采集装置，其特征在于：所述的光学窗片(2)为适用于可见/红外范围380～25000nm或该范围内某一波段范围的透明窗片。
4.根据权利要求1所述的液体样本特征光谱采集装置，其特征在于：所述的光敏传感器组合装置(3)为一圆盘形状，圆盘均匀分为若干扇形区域，扇形区域边缘沿圆盘半径，距离圆心相等的距离处设有圆孔(10)。
5.根据权利要求4所述的液体样本特征光谱采集装置，其特征在于：所述的光敏传感器组合装置(3)均匀分成12个顶角为30°的扇形区域，扇形区域边缘沿圆盘半径，距离圆心相等的距离处设有圆孔。
6.根据权利要求1所述的液体样本特征光谱采集装置，其特征在于：所述的刻度标尺(6)的最小刻度值为0.05cm，测量范围为0.05～2.00cm。
7.根据权利要求1所述的液体样本特征光谱采集装置，其特征在于：所述的嵌入式系统(7)为任何以ARM微处理器为核心的嵌入式处理平台。
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|---|---|---|---|
| CN2009202005678U CN201555801U (zh) | 2009-11-19 | 2009-11-19 | 一种液体样本特征光谱采集装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102645404A (zh) * | 2011-02-18 | 2012-08-22 | 中国科学院上海应用物理研究所 | 适用于太赫兹时域光谱测量的液体样品架及其方法 |
| CN106645231A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-10 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 一种光程连续可调的催化剂动态结构原位表征装置及应用 |
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2009
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| CN102645404B (zh) * | 2011-02-18 | 2015-09-30 | 中国科学院上海应用物理研究所 | 适用于太赫兹时域光谱测量的液体样品架及其方法 |
| CN106645231A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-10 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 一种光程连续可调的催化剂动态结构原位表征装置及应用 |
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