CN215179601U - 一种共用光学通路的多模态光谱检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种共用光学通路的多模态光谱检测装置，包括箱体、拉曼光谱通路、中红外光谱通路、样品池、光学探头、拉曼光谱仪、中红外光谱仪、迈克尔逊干涉仪和notch滤波探头，拉曼光谱通路包括激光源、第一滤光器、扩束器、第一准直透镜以及第一光纤，第一准直透镜通过第一光纤与光学探头连接，中红外光谱通路包括卤钨灯、第二滤光器、第一反射镜、第二反射镜、第二准直透镜和第二光纤，第二准直透镜通过第二光纤与迈克尔逊干涉仪连接，迈克尔逊干涉仪通过第三光纤与光学探头连接，迈克尔逊干涉仪通过第四光纤分别与光学探头和notch滤波探头连接；优点是检测精度高，且整体体积较小，占用空间较小，适宜外出携带。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种多模态光谱检测装置，尤其是涉及一种共用光学通路的多模态光谱检测装置。
背景技术
光谱能够表征产品特征，通过获取产品光谱能够确定产品对应的特征参数。目前光谱技术已广泛应用于水果、牛奶、汽油等产品的品质检测。
申请号为201821752306.2的中国专利申请中公开了一种快速无损检测水果品质的装置，该装置通过光学通路来获取水果光谱，进而确定水果品质。但是该装置中采用的入射光学通路部分，仅是将光源(即卤素灯或钨灯)发出的光线，直接照射到待测物表面，而未经过的光学滤波器件进行预处理，滤除杂射光，不能保持入射光信息的一致性，同时，由待测物表面至光谱仪器之间设置的出射光学通路部分，亦无光学器件滤除异常光线或噪声光，以致最终得到的光谱精度不高。公布号为CN109374565A的中国专利申请中公开了一种甲醇汽油乙醇汽油品质的检测装置，该检测装置使用了实验室台式光谱仪器及仪器内部自带的光学通路来获取汽油的拉曼光谱和中红外光谱，但是其内获取拉曼光谱的光学通路与中红外光谱的光学通路，是两个独立的光学通路，以致光谱仪器及光学通路的占用空间大，不适宜外出携带。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种检测精度高，且整体体积较小，占用空间较小，适宜外出携带的共用光学通路的多模态光谱检测装置。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种共用光学通路的多模态光谱检测装置，包括箱体、拉曼光谱通路、中红外光谱通路、样品池、光学探头、拉曼光谱仪、中红外光谱仪、迈克尔逊干涉仪和notch滤波探头，所述的拉曼光谱通路、所述的中红外光谱通路、所述的样品池、所述的光学探头、所述的迈克尔逊干涉仪、所述的notch滤波探头、所述的拉曼光谱仪和所述的中红外光谱仪分别设置在所述的箱体内，所述的拉曼光谱通路包括激光源、第一滤光器、扩束器、第一准直透镜以及第一光纤，所述的激光源、所述的第一滤光器、所述的扩束器和所述的第一准直透镜依次同轴放置，所述的第一准直透镜通过所述的第一光纤与所述的光学探头连接，所述的中红外光谱通路包括卤钨灯、第二滤光器、第一反射镜、第二反射镜、第二准直透镜和第二光纤，所述的第二滤光器设置在所述的卤钨灯的光路上，所述的第一反射镜设置在所述的第二滤光器的出射光路上，所述的第二反射镜设置在所述的第一反射镜的出射光路上，所述的第二准直透镜设置在所述的第二反射镜的出射光路上，所述的第二准直透镜通过所述的第二光纤与所述的迈克尔逊干涉仪连接，所述的迈克尔逊干涉仪通过第三光纤与所述的光学探头连接，所述的迈克尔逊干涉仪通过第四光纤分别与所述的光学探头和所述的notch滤波探头连接，所述的拉曼光谱仪和所述的notch滤波探头连接，所述的中红外光谱仪正对所述的样品池。
所述的激光源、所述的第一滤光器、所述的扩束器和所述的第一准直透镜形成的光路外侧设置有遮光罩。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于通过箱体、拉曼光谱通路、中红外光谱通路、样品池、光学探头、拉曼光谱仪、中红外光谱仪、迈克尔逊干涉仪和notch滤波探头构建多模态光谱检测装置，拉曼光谱通路、中红外光谱通路、样品池、光学探头、迈克尔逊干涉仪、notch滤波探头、拉曼光谱仪和中红外光谱仪分别设置在箱体内，拉曼光谱通路包括激光源、第一滤光器、扩束器、第一准直透镜以及第一光纤，激光源、第一滤光器、扩束器和第一准直透镜依次同轴放置，第一准直透镜通过第一光纤与光学探头连接，中红外光谱通路包括卤钨灯、第二滤光器、第一反射镜、第二反射镜、第二准直透镜和第二光纤，第二滤光器设置在卤钨灯的光路上，第一反射镜设置在第二滤光器的出射光路上，第二反射镜设置在第一反射镜的出射光路上，第二准直透镜设置在第二反射镜的出射光路上，第二准直透镜通过第二光纤与迈克尔逊干涉仪连接，迈克尔逊干涉仪通过第三光纤与光学探头连接，迈克尔逊干涉仪通过第四光纤分别与光学探头和notch滤波探头连接，拉曼光谱仪和notch滤波探头连接，中红外光谱仪正对样品池，当检测拉曼光谱时，激光源产生的激光光束依次通过第一滤光器和扩束器后通过第一准直透镜汇聚后再经由第一光纤传导至光学探头处，光学探头将激光光束发射至样品池对样品进行检测，同时光学探头收集照射样品后的散射光和反射光，将收集的散射光和反射光通过第三光纤继续传导至迈克尔逊干涉仪处，迈克尔逊干涉仪产生激光干涉光束再通过第四光纤传导至notch滤波探头处，由拉曼光谱仪从notch滤波探头7处采集拉曼光谱数据，获得拉曼光谱数据，当检测中红外光谱时，卤钨灯发射的光束经第二滤光器处理后依次通过第一反射镜和第二反射镜后在第二准直透镜处汇聚，再经由第二光纤传导至迈克尔逊干涉仪，迈克尔逊干涉仪产生拥有不同光程差的干涉光的光束，该光束通过第四光纤传导至光学探头，光学探头将光束发射至样品池照射样品，产生了表征样品理化信息的透射光、漫射光和散射光，该透射光、漫射光和散射光被中红外光谱仪检测到从而获得中红外光谱数据，由此本实用新型的多模态光谱检测装置中拉曼光谱通路和中红外光谱通路共用部分光学通路，减少装置的空间体积，整体体积较小，占用空间较小，适宜外出携带，且设置第一滤光器和第二滤光器来滤除噪音，增加获取的待测物光学信号的信噪比，检测精度高。
附图说明
图1为本实用新型的共用光学通路的多模态光谱检测装置的结构示意图；
图2为本实用新型的共用光学通路的多模态光谱检测装置检测拉曼光谱的光路图；
图3为本实用新型的共用光学通路的多模态光谱检测装置检测中红外光谱的光路图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
实施例：如图1所示，一种共用光学通路的多模态光谱检测装置，包括箱体1、拉曼光谱通路、中红外光谱通路、样品池2、光学探头3、拉曼光谱仪4、中红外光谱仪5、迈克尔逊干涉仪6和notch滤波探头7，拉曼光谱通路、中红外光谱通路、样品池2、光学探头3、迈克尔逊干涉仪6、notch滤波探头7、拉曼光谱仪4和中红外光谱仪5分别设置在箱体1内，拉曼光谱通路包括激光源8、第一滤光器9、扩束器10、第一准直透镜11以及第一光纤12，激光源8、第一滤光器9、扩束器10和第一准直透镜11依次同轴放置，第一准直透镜11通过第一光纤12与光学探头3连接，中红外光谱通路包括卤钨灯13、第二滤光器14、第一反射镜15、第二反射镜16、第二准直透镜17和第二光纤18，第二滤光器14设置在卤钨灯13的光路上，第一反射镜15设置在第二滤光器14的出射光路上，第二反射镜16设置在第一反射镜15的出射光路上，第二准直透镜17设置在第二反射镜16的出射光路上，第二准直透镜17通过第二光纤18与迈克尔逊干涉仪6连接，迈克尔逊干涉仪6通过第三光纤19与光学探头3连接，迈克尔逊干涉仪6通过第四光纤20分别与光学探头3和notch滤波探头7连接，拉曼光谱仪4和notch滤波探头7连接，中红外光谱仪5正对样品池2。
本实施例中，激光源8、第一滤光器9、扩束器10和第一准直透镜11形成的光路外侧设置有遮光罩21。
如图2所示，当检测拉曼光谱时，激光源8产生的激光光束依次通过第一滤光器9和扩束器10后通过第一准直透镜11汇聚后再经由第一光纤12传导至光学探头3处，光学探头3将激光光束发射至样品池2对样品进行检测，同时光学探头3收集照射样品后的散射光和反射光，将收集的散射光和反射光通过第三光纤19继续传导至迈克尔逊干涉仪6处，迈克尔逊干涉仪6产生激光干涉光束再通过第四光纤20传导至notch滤波探头7，拉曼光谱仪4从notch滤波探头7处采集拉曼光谱数据，获得拉曼光谱数据，如图3所示，当检测中红外光谱时，卤钨灯13发射的光束经第二滤光器14处理后依次通过第一反射镜15和第二反射镜16后在第二准直透镜17处汇聚，再经由第二光纤18传导至迈克尔逊干涉仪6处，迈克尔逊干涉仪6产生拥有不同光程差的干涉光的光束，该光束通过第四光纤20传导至光学探头3，光学探头3将光束发射至样品池照射样品，产生了透射光、漫射光和散射光，该透射光、漫射光和散射光被中红外光谱仪5检测到从而获得中红外光谱数据。
Claims (2)
1.一种共用光学通路的多模态光谱检测装置，其特征在于包括箱体、拉曼光谱通路、中红外光谱通路、样品池、光学探头、拉曼光谱仪、中红外光谱仪、迈克尔逊干涉仪和notch滤波探头，所述的拉曼光谱通路、所述的中红外光谱通路、所述的样品池、所述的光学探头、所述的迈克尔逊干涉仪、所述的notch滤波探头、所述的拉曼光谱仪和所述的中红外光谱仪分别设置在所述的箱体内，所述的拉曼光谱通路包括激光源、第一滤光器、扩束器、第一准直透镜以及第一光纤，所述的激光源、所述的第一滤光器、所述的扩束器和所述的第一准直透镜依次同轴放置，所述的第一准直透镜通过所述的第一光纤与所述的光学探头连接，所述的中红外光谱通路包括卤钨灯、第二滤光器、第一反射镜、第二反射镜、第二准直透镜和第二光纤，所述的第二滤光器设置在所述的卤钨灯的光路上，所述的第一反射镜设置在所述的第二滤光器的出射光路上，所述的第二反射镜设置在所述的第一反射镜的出射光路上，所述的第二准直透镜设置在所述的第二反射镜的出射光路上，所述的第二准直透镜通过所述的第二光纤与所述的迈克尔逊干涉仪连接，所述的迈克尔逊干涉仪通过第三光纤与所述的光学探头连接，所述的迈克尔逊干涉仪通过第四光纤分别与所述的光学探头和所述的notch滤波探头连接，所述的拉曼光谱仪和所述的notch滤波探头连接，所述的中红外光谱仪正对所述的样品池。
2.根据权利要求1所述的一种共用光学通路的多模态光谱检测装置，其特征在于所述的激光源、所述的第一滤光器、所述的扩束器和所述的第一准直透镜形成的光路外侧设置有遮光罩。
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