CN212780502U - 一种具有保护装置的近红外光谱仪 - Google Patents

Abstract

一种具有保护装置的近红外光谱仪，包括稳压电源、近红外光谱仪本体、密封外壳体，还具有湿度检测电路、湿度控制机构；湿度控制机构包括电磁阀、轴流风扇、变色硅胶和硅胶盒，近红外光谱仪本体安装在外壳体内部；外壳体两侧有通气管，两只电磁阀一端分别和两只通气管连接，轴流风扇和其中一只的电磁阀另一端连接；外壳体的前下端有透明密封前板；若干量硅胶位于硅胶盒内，硅胶盒摆放在外壳体内；外壳体上端有样杯管、密封盖；湿度检测电路和稳压电源安装在元件盒内，并和湿度检测电路电性连接。本新型中能及时排出外壳体内潮湿空气，平时不检测时由于有密封盖保护，减少了近红外光谱分析仪本体的检测口玻璃板脏污几率，也减少了产生划痕的几率。

Description

一种具有保护装置的近红外光谱仪

技术领域

本实用新型涉及红外光谱检测仪配套设备技术领域，特别是一种具有保护装置的近红外光谱仪。

背景技术

近红外光谱分析仪是近20年来得到快速发展的一种快速、无损的绿色检测技术，在食品、农业、化工等行业得到广泛的应用。近红外光谱(Near-Infrared Ray.NIR)是波长在0.75～2.5μm之间的电磁波，是含氢基团(OH、SH、CH、NH等)的倍频和合频吸收区。食品、农产品的成分以及有机物都由这些基团构成，根据基团的吸收频谱的位置、强度，可定性鉴别某种成分的化学结构或定量分析该成分的含量。近红外光谱分析仪在应用中，把样品放入透明玻璃样品杯内(在样品杯里面放置一个有2毫米高度左右的镀金或铝背景)，再把样品杯放在检测口上，红外检测光由下至上经检测口的玻璃透过样品杯内作用于样品后、经背景反射回检测系统的接收器，接收器(和红外检测光发射装置安装在一起，接收反射回的返回光)将接收的返回光通过光纤输入到检测系统，检测系统通过模数转换后输出信号经PC机显示，进而得到被检测样品的光谱图片信息。

近红外光谱分析仪对样品测试过程中，为了获得好的测试效果，对仪器的使用及放置环境有较严格的要求，其中湿度环境对其工作性能影响较大。实际情况下，湿度过大会使光谱仪内部红外检测光发射装置的光栅雾化，进而对测试效果带来影响，并损坏光栅。还有就是，近红外光谱分析仪的检测口上玻璃的透光性、对近红外光线的传递及反射接收具有较高的要求，如果玻璃发生划痕或者脏污都会对透光性造成影响。现有的近红外光谱分析仪受到结构所限、包括检测口等直接暴露在环境空气中，因此，特别在湿度大的地方，极其容易导致水汽进入其壳体(经壳体之间缝隙)内部，进而对其正常使用带来一定影响。由于检测口玻璃直接暴露、空气中灰尘等物质会造成其表面脏污，还有就是检测口玻璃得不到保护，其他物品接触时(包括使用者为了清楚表面的赃物，用布等进行擦拭)有导致其产生划痕的几率，进而对其透光性带来影响。基于上述，提供一种能实现有效密封，尽可能减少外界湿度等影响的近红外光谱仪显得尤为必要。

实用新型内容

为了克服现有近红外光谱分析仪因结构所限，特别在湿度大的地方，极其容易导致水汽进入其壳体内部，进而对其正常使用带来影响，由于检测口玻璃直接暴露、空气中灰尘等物质会造成其表面脏污，其他物品接触时，有导致其产生划痕的几率，对玻璃透光性会带来影响的弊端，本实用新型提供了具有湿度检测电路、湿度控制机构、密封外壳体等，红外光谱分析仪本体全密封安装在外壳体内，不检测样品时，红外光谱分析仪本体包括透光口(检测口)玻璃全部和外界隔绝，当外壳体内湿度过大时，湿度控制机构的排气扇能自动得电工作将内部的湿气抽出、并通过变色硅胶吸收外壳体内湿气，由此尽可能保证了红外光谱分析仪本体工作在较佳湿度范围内，且减少了检测口玻璃产生划痕的几率，提高了样品检测效果的一种具有保护装置的近红外光谱仪。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种具有保护装置的近红外光谱仪，包括稳压电源、近红外光谱仪本体、密封外壳体，其特征在于还具有湿度检测电路、湿度控制机构；所述湿度控制机构包括至少两只电磁阀、轴流风扇、若干量变色硅胶和硅胶盒，近红外光谱仪本体安装在外壳体内部，近红外光谱仪本体的电源开关、数据输出插座分别安装在外壳体外侧端；所述外壳体两侧各有通气管，两只电磁阀一端分别和两只通气管连接，轴流风扇和外壳体其中一侧的电磁阀另一端连接；所述外壳体的前下端有开口，开口前安装有透明密封前板；所述硅胶盒上端开口且周围侧端间隔距离具有若干内径小于硅胶外径的开孔，若干量硅胶位于硅胶盒内，硅胶盒摆放在外壳体内且位于前密封板内后侧端；所述外壳体位于近红外光谱仪本体的检测口上端有样杯管，样杯管配套有密封盖，密封盖安装在样杯管上端；所述湿度检测电路和稳压电源安装在元件盒内；所述稳压电源的电源输出两端和湿度检测电路的直流电源输入两端分别电性连接，湿度检测电路的电源输出端和轴流风扇、两只电磁阀的电源输入两端分别电性连接。

进一步地，所述样杯管内径大于近红外光谱仪本体检测样品杯的外径、且大于检测口玻璃板外径，样杯管高度高于样品杯的高度。

进一步地，所述湿度控制机构的电磁阀是常闭阀芯电磁阀。

进一步地，所述稳压电源交流转直流开关电源模块。

进一步地，所述湿度检测电路包括变压器、二极管、电阻、电解电容、可调电阻、NPN三极管、湿度探头和继电器，其间电性连接。

本实用新型有益效果是：本新型不检测样品时，近红外光谱分析仪本体包括透光口玻璃全部和外界隔绝，当外壳体内湿度过大时，湿度检测电路检测到后能使湿度控制机构的排气扇(轴流风扇)、电磁阀得电工作，轴流风扇将外壳体内湿空气抽出，并通过变色硅胶吸收外壳体内湿气(轴流风扇没有工作时，变色硅胶吸收外壳体内湿气，极端情况下，外壳体内湿度过大轴流风扇才工作)，尽可能保证了红外光谱分析仪本体工作在较佳湿度范围内。本新型中平时不检测时由于有密封盖的保护，减少了近红外光谱分析仪本体的检测口玻璃板脏污的几率，也减少了产生划痕的几率。本新型提高了样品检测效果。基于上述，本新型具有好的应用前景。

附图说明

以下结合附图和实施例将本实用新型做进一步说明。

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型电路图。

具体实施方式

图1中所示，一种具有保护装置的近红外光谱仪，包括稳压电源2、近红外光谱仪本体1、矩形密封外壳体3，近红外光谱仪本体1的电源开关101和数据输出插座102(和PC机信号端经数据线连接)取下，还具有湿度检测电路4、湿度控制机构5；所述湿度控制机构5包括两只电磁阀51、轴流风扇52、若干量变色硅胶53和硅胶盒54，近红外光谱仪本体1下侧端经螺杆螺母安装在外壳体3内中部，在外壳体3的前端左上部有两个开口，近红外光谱仪本体的电源开关101、数据输出插座102的壳体后侧端四周分别用胶粘接在两个开口外侧端，且和开口之间处于密封状态；所述外壳体3的右侧端后部、左侧端前部各横向焊接有一只通气管31，两只电磁阀51一端分别和两只通气管31外侧端通过螺纹连接，轴流风扇52的壳体右后侧端焊接有一只矩形密封板521，密封板521中部焊接有一根气管522，气管522另一端和外壳体左端的电磁阀51另一端通过螺纹连接；所述外壳体3的前左下端有一个矩形开口32，矩形开口32侧端周围具有多个固定螺孔，开口32配套有一只面积大于其面积的透明塑料密封前板33，通过多只螺杆分别穿过密封前板33前端周围多个开孔并旋入开口31侧端多个螺孔内，把密封前板33安装在开口32前(密封前板33和开口32之间有密封胶垫圈，密封前板33和开口32之间有效密封)；所述硅胶盒54上端开口且周围侧端间隔一定距离具有若干内径小于硅胶外径的开孔，若干量硅胶53位于硅胶盒54内(硅胶53具有一大半硅胶盒54内的量)，硅胶盒54摆放在外壳体3左端内且位于前密封板33内后侧端(使用者通过前密封板33观察变色硅胶53的颜色，当吸收潮气过多变成白色时，可打开前密封板33对变色硅胶53进行更换)；所述外壳体3位于近红外光谱仪本体的检测口103上端有一个一体成型的样杯管34，样杯管34配套有密封盖341，样杯管34上端外侧有外螺纹，密封盖341通过螺纹密封安装在样杯管34上端；所述湿度检测电路4和稳压电源2安装在元件盒6内电路板上，元件盒6安装在外壳体3前外下端中部的凹槽内。

图1中所示，样杯管34内径大于检测样品杯外径、且大于检测口103玻璃板外径，样杯管34高度高于样品杯的高度。湿度控制机构的两只电磁阀51是工作电压直流12V、功率2W的常闭阀芯电磁阀；轴流风扇52是工作电压直流12V、功率10W的小型轴流风扇(壳体方形)。

图1、2中所示，稳压电源A1是型号220V/12V/100W的交流转直流开关电源模块成品，输入交流220V、输出直流12V、输出功率100W，具有两根电源输入线1及2脚、两根电源输出线3及4脚。湿度检测电路包括变压器T、二极管VD1、电阻R1及R2、电解电容C1、可调电阻RP、NPN三极管VT1、湿度探头RT和继电器J，其间经电路板布线连接，湿度探头RT是湿敏电阻，湿敏电阻RT(型号MS01-B)的一端和第一只电阻R1一端、二极管VD1正极连接，二极管VD1负极和电解电容C1正极、可调电阻RP一端、第二只电阻R2一端、继电器J正极电源输入端连接，第一只电阻R1另一端和电解电容C1负极、可调电阻RP另一端、NPN三极管VT1发射极连接，第二只电阻R2另一端和NPN三极管VT1基极连接，NPN三极管VT1集电极和继电器J负极电源输入端连接，变压器T次级绕组两端和湿敏电阻RT另一端、NPN三极管VT1发射极连接，湿敏电阻RT用胶粘接在外壳体3内左侧前中部，和其相连的导线从外壳体3前上端开孔引出、开孔用密封胶密封。稳压电源A1的电源输入端1及2脚、湿度检测电路的交流电源输入端变压器T初级绕组两端和交流220电源两极分别经导线连接，稳压电源A1的电源输出两端3及4脚和湿度检测电路的直流电源输入两端继电器J控制电源输入端、NPN三极管VT1发射极分别经导线连接，湿度检测电路的电源输出端继电器J常开触点端及NPN三极管VT1发射极和轴流风扇M、两只电磁阀DC1及DC2的电源输入两端分别经导线连接。

图1、2所示，本新型不检测样品时，近红外光谱分析仪本体1包括透光口(检测口)103玻璃板全部和外界隔绝(密封盖341没有取下)，当需要检测样品时，检测人员把样品放入样品杯内然后打开密封盖341。将样品杯下端摆放在近红外光谱分析仪本体1透光口103玻璃板上端，打开近红外光谱分析仪本体1的电源开关后就可进入样品光谱检测程序。近红外光谱分析仪本体1检测的样品光谱数据通过数据输出插座102、数据线输出到PC机显示。220V交流电源进入稳压电源A1的1及2脚后，稳压电源A1在其内部电路作用下3及4脚会输出稳定的12V电源进入湿度检测电路的直流电源输入端，于是，湿度检测电路处于得电工作状态。220V电源进入变压器T的初级绕组后，变压器T的次级绕组会输出12V交流电源进入湿敏电阻RT另一端及电阻R1另一端，实际情况下，当外壳内湿度大(比如高于75％)，湿敏电阻RS的电阻值变得较低、这样，电阻R1处分得的电压随之升高，经二极管VD整流、电解电容C1滤波后电源，通过电阻R2降压限流后，进入NPN三极管VT1的基极电压高于0.7V，NPN三极管VT1会导通其集电极输出低电平进入继电器J负极电源输入端，于是，继电器J得电吸合其控制电源输入端和常开触点端闭合，由于，电磁阀DC1、DC2及轴流风扇M正极电源输入端和继电器J常开触点端连接，所以此刻电磁阀DC1、DC2及轴流风扇M均会得电工作。外部的空气经外壳体3右端的通气管31、阀芯打开的电磁阀DC1进入外壳内，由于轴流风扇M此刻得电产生负压吸力，外壳体3内的潮湿空气会经阀芯打开的电磁阀DC2、外壳体左端通气管31排出，这样就能有效将外壳体3内潮湿空气排出。当外壳体3内湿度变小时(比如小于75％)，湿敏电阻RT的电阻值相对较高分压较高(湿敏电阻RT采用交流电源供电是防止其出现极化现象)、电阻R1两端分压较低，这样，经二极管VD整流、电解电容C1滤波后电源，通过电阻R2降压限流后，进入NPN三极管VT1的基极电压低于0.7V，NPN三极管Q1截止，那么继电器J会处于失电状态其控制电源输入端和常开触点端开路，进而，电磁阀DC1、DC2及轴流风扇M全部失电。电磁阀DC1、DC2失电后内部阀芯关闭，这样后续外部的潮湿空气不会进入外壳体内。本新型由于平时有变色硅胶53吸附潮湿空气，因此排风扇M等一般不会工作，只有极端情况下，外壳体3内空气潮湿度变大后(比如变色硅胶吸附潮湿空气过多导致变成白色)，排风扇M才会工作。本新型检测中可盖上密封盖341，检测完取出样品杯后盖上密封盖341，平时不检测时由于有密封盖的保护，减少了近红外光谱分析仪本体的检测口玻璃板脏污的几率，也减少了产生划痕的几率。图2中，二极管VD型号是1N4001；电解电容C1型号是10μF/25V；电阻R1、R2阻值分别是1M、100K；可调电阻RP规格是68K；NPN三极管VT1型号是9013；继电器J是DC 12V继电器。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种具有保护装置的近红外光谱仪，包括稳压电源、近红外光谱仪本体、密封外壳体，其特征在于还具有湿度检测电路、湿度控制机构；所述湿度控制机构包括至少两只电磁阀、轴流风扇、若干量变色硅胶和硅胶盒，近红外光谱仪本体安装在外壳体内部，近红外光谱仪本体的电源开关、数据输出插座分别安装在外壳体外侧端；所述外壳体两侧各有通气管，两只电磁阀一端分别和两只通气管连接，轴流风扇和外壳体其中一侧的电磁阀另一端连接；所述外壳体的前下端有开口，开口前安装有透明密封前板；所述硅胶盒上端开口且周围侧端间隔距离具有若干内径小于硅胶外径的开孔，若干量硅胶位于硅胶盒内，硅胶盒摆放在外壳体内且位于前密封板内后侧端；所述外壳体位于近红外光谱仪本体的检测口上端有样杯管，样杯管配套有密封盖，密封盖安装在样杯管上端；所述湿度检测电路和稳压电源安装在元件盒内；所述稳压电源的电源输出两端和湿度检测电路的直流电源输入两端分别电性连接，湿度检测电路的电源输出端和轴流风扇、两只电磁阀的电源输入两端分别电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有保护装置的近红外光谱仪，其特征在于，样杯管内径大于近红外光谱仪本体检测样品杯的外径、且大于检测口玻璃板外径，样杯管高度高于样品杯的高度。

3.根据权利要求1所述的一种具有保护装置的近红外光谱仪，其特征在于，湿度控制机构的电磁阀是常闭阀芯电磁阀。

4.根据权利要求1所述的一种具有保护装置的近红外光谱仪，其特征在于，稳压电源交流转直流开关电源模块。

5.根据权利要求1所述的一种具有保护装置的近红外光谱仪，其特征在于，湿度检测电路包括变压器、二极管、电阻、电解电容、可调电阻、NPN三极管、湿度探头和继电器，其间电性连接。

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