JPH03269347A - Electrospectral quantitative analyser - Google Patents
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- JPH03269347A JPH03269347A JP2065504A JP6550490A JPH03269347A JP H03269347 A JPH03269347 A JP H03269347A JP 2065504 A JP2065504 A JP 2065504A JP 6550490 A JP6550490 A JP 6550490A JP H03269347 A JPH03269347 A JP H03269347A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は物質試料（ｍａｔｅｒｉａｌ ｓａｍｐｌｅ）
の電気分光定量分析装置に関し、詳しくは穀物のごとき
食料品の水分、油分、蛋白質及びでん粉といった成分の
濃度を測定する装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a material sample.
The present invention relates to an electric spectroscopic quantitative analysis device, and more particularly to a device for measuring the concentration of components such as moisture, oil, protein, and starch in foodstuffs such as grains.
従来、酪産物、食肉、果物及び穀物といった食料品の水
分、油分、蛋白質及び／又はでん粉の濃度測定には赤外
線及び近赤外線定量分析技術が採用されている。１９７
７年、アメリカ合衆国穀物化学者年次総会（Ａｎｎｕａ
ｌ Ｍｅｅｔｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ
Ａｓ５ｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｅｒｅａｌ Ｃｈ
ｅｍｉｓｔｓ）における、Ｒ，Ｄ、Ｒｏｓｅｎｔｈａ１
氏によって提示された“近赤外線一
定量分析の導入″と題する論文において、赤外線エネル
ギーは物質成分の吸着特性の関数として選択された数多
くの異なる波長での物質試料に直接かかわるものであり
、かつ成分濃度は各種の選択された波長における前記試
料を介し、又これによって伝達されたエネルギーの関数
として得られる旨を概説している。ＲｏｓｅｎＬｈａ１
氏の論文において図示された一つの装置においては、数
多くの光学フィルターエレメントが光源と試料との間に
配設された平形円板によって移動する。前記円板は光源
と試料との間にアライメントに各フィルターを順番に移
動させるために増分的回転がなされ、かつディテクター
が試料を介して伝達されたエネルギーを測定するため該
試料の反対側に配置されている。Conventionally, infrared and near-infrared quantitative analysis techniques have been employed to measure the concentration of moisture, oil, protein, and/or starch in food products such as dairy products, meat, fruits, and grains. 197
7th Annual Meeting of the United States Grain Chemists (Annua
l Meeting of the American
As5ociation of Cereal Ch
emists), R, D, Rosenthal1
In the paper titled “Introduction to near-infrared constant quantity analysis” presented by Mr. It is outlined that concentration is obtained as a function of energy transmitted through and by the sample at various selected wavelengths. RosenLha1
In one device illustrated in his paper, a number of optical filter elements are moved by a flat disk placed between the light source and the sample. The disk is rotated incrementally to bring each filter into alignment between the light source and the sample, and a detector is placed on the opposite side of the sample to measure the energy transmitted through the sample. has been done.
光学データ読み取りは各種の成分の濃度読み取りをなす
ため従来の多線回帰分析（ｍｕｌｔ’１ｐｌｅ １ｉｎ
ｅａｒ ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ａｎａｌｙｃｉｓ）技
術によって実施する米国特許第４，４１５，８０９号及
び第４，４４７．７２５号において、酪産物についての
水分、脂肪、蛋白質及びラクトーゼの濃度を測定するた
めの装置が開示されている。さらに米国特許第４１９３
．１１６号、第４，２５３，７６６号及び第４，６２７
，００８号参照。Optical data reading is performed using conventional multilinear regression analysis (mult'1ple 1in.
No. 4,415,809 and No. 4,447,725, an apparatus for measuring moisture, fat, protein and lactose concentrations in dairy products is disclosed. There is. Additionally, U.S. Patent No. 4193
．． No. 116, No. 4,253,766 and No. 4,627
, No. 008.
前記提案になる装置には、熱形光学ディテクターが一般
に使用されている。該ディテクターの操作上の特性とし
ては、安定すべき温度特性のためには測定されるエネル
ギーは１．５秒の実質的な時間該エネルギーに入射する
ものであることが必要とされ、それによって信頼すべき
測定が可能となる。より迅速な光学反応特質を有するデ
ィテクターを使知する場合には当該技術者は従来の照明
技術を継続使用した。その結果、それぞれのあらかじめ
設定された測定波長における測定を得るためには実質的
な時間を必要とする。A thermal optical detector is generally used in the proposed device. The operational characteristics of the detector include that the temperature profile to be stable requires that the energy being measured be incident on the energy for a substantial time of 1.5 seconds, thereby making it reliable. This makes it possible to perform measurements that should be carried out. When using detectors with more rapid optical response characteristics, the technician continued to use conventional illumination techniques. As a result, substantial time is required to obtain measurements at each preset measurement wavelength.
更に、従来技術においては適用可能な測定波長の数に関
する制限という問題がある。即ら適用可能な波長の数は
概して適用可能なスペースによって順番に制限されるフ
ィルター保持円板のサイズによって制限されている。所
望の波長における変化は、特に前記フィルターが所望の
波長に同調されねばならない場合には、該フィルターの
物理的変化と時間とを必要とし、かつ正確なる操作を必
要とする。Furthermore, the prior art suffers from a limitation regarding the number of applicable measurement wavelengths. That is, the number of applicable wavelengths is generally limited by the size of the filter holding disk, which in turn is limited by the available space. Changes in the desired wavelength require physical changes of the filter, time, and precise manipulation, especially if the filter must be tuned to the desired wavelength.
前記に鑑み、本発明は、穀物のごとき密集したかつ経済
的な構成にして、相異なる穀物類のごとき数多くの異な
るテスト物質と共に充分使用でき、試料調整の必要なく
選択された近赤外線範囲以上の数多くの選定可能な波長
における測定実施を可能とし、かつ最少の操作で以て迅
速なる試料分析の正確なる測定をなす装置を提供するこ
とを目的とする。In view of the foregoing, the present invention provides a compact and economical composition, such as grains, which can be used satisfactorily with many different test materials, such as different grains, and which can be used over selected near-infrared ranges without the need for sample preparation. It is an object of the present invention to provide an apparatus that enables measurements to be performed at a large number of selectable wavelengths and that performs accurate measurements in rapid sample analysis with a minimum of operations.
本発明にかかる光学特性の関数としての穀物のごとき物
質試料の定量分析のための装置は、光源及びシリコン又
はその他の適当な構成物質からなる固体ディテクターを
具備する。物質試料は光源と該ディテクターとの間に配
置され、光エネルギーは前記試料を介して複数のあらか
じめ設定それた離散赤外線波長において、好ましくは８
００１１００ｎｍの近赤外線範囲荷おいて前記ディテク
ターに集束される。The apparatus for the quantitative analysis of a material sample, such as a grain, as a function of its optical properties according to the invention comprises a light source and a solid state detector made of silicon or other suitable material. A material sample is placed between the light source and the detector, and light energy is transmitted through the sample at a plurality of predetermined discrete infrared wavelengths, preferably 8.
001100 nm near infrared range is focused on the detector.
分析エレクトロニクスは物質試料のあらかじめ選定され
た特性、例えば一つ又は複数の試料成分の濃度を示すた
め前記複数のあらかじめ選定された波長においてディテ
クターに入射される光エネルギーに反応する。本発明の
特徴の一つとして、照明波長は中心軸が円板軸から一定
半径における周縁に複数の孔を具備する不透明な円板に
よって選択的に制御される。複数のフィルターエレメン
トは前記周縁孔のそれぞれの孔上に前記円板によって移
動され、かつ複数のあらかじめ選定された波長に対応す
る伝送特性を有する。前記円板は従来技術における間欠
的動作よりもむしろ継続動作で軸の周りを回転するので
各フィルターエレメントは順番に試料を介して伝送され
た光エネルギーと交差する。本発明の好ましい実施例と
しては、前記フィルターエレメントはディテクターに入
射する光エネルギーを阻止するための少なくとも一つの
不透明な区分を具備するアレイで以て円板周縁に連続的
な外周アレイで移動される。The analytical electronics respond to light energy incident on the detector at the plurality of preselected wavelengths to indicate a preselected characteristic of the material sample, such as the concentration of one or more sample components. As one feature of the invention, the illumination wavelength is selectively controlled by an opaque disk having a central axis with a plurality of holes around its periphery at a constant radius from the disk axis. A plurality of filter elements are moved by the disk over a respective one of the peripheral holes and have transmission characteristics corresponding to a plurality of preselected wavelengths. The disk rotates about its axis in a continuous motion, rather than the intermittent motion of the prior art, so that each filter element in turn intersects the light energy transmitted through the sample. In a preferred embodiment of the invention, the filter elements are moved in a continuous circumferential array around the periphery of the disk in an array comprising at least one opaque section for blocking light energy incident on the detector. .
更に、本発明にかかる装置は各フィルターニレメントを
介してディテクターに伝送された放射の波長を選択的か
つ可変的に制御する機構を具備するのが好ましい。本発
明の１つの実施例においては、前記機構は複数のフィル
ターエレメントの各に照明光線の入射角を変えるため回
転するフィルター円板軸をこれと直角の方向に傾斜させ
ることによって達成され、かつこれによって試料がディ
テクターにフィルターエレメントを介して伝送されたエ
ネルギーの波長を変化させうる。本発明の他の実施例に
おいては、波長の制御又は同調円板は光源とフィルター
円板との間に配置される。前記同調円板はその周縁に照
明光線の軸に関し相異なる半径において複数の孔を有す
る。前記同調円板は光を交差するその周縁部分において
該円板の孔の有効半径の関数として変化する入射角で以
てフィルターに入射する以前に前記周縁が光エネルギー
と交差する態様で選択的に回転する。かくして、前記い
ずれかの実施例で以て、フィルターエレメントの数を遥
かに超過する数多くの波長読み取りが改善された測定能
力、例えば正確性及び信頼性を以てなされる。Furthermore, the device according to the invention preferably includes a mechanism for selectively and variably controlling the wavelength of the radiation transmitted through each filter element to the detector. In one embodiment of the invention, the mechanism is achieved by tilting the axis of the rotating filter disk in a direction perpendicular thereto to change the angle of incidence of the illumination beam on each of the plurality of filter elements; The sample can change the wavelength of energy transmitted through the filter element to the detector. In another embodiment of the invention, a wavelength control or tuning disk is placed between the light source and the filter disk. The tuning disk has a plurality of holes on its periphery at different radii with respect to the axis of the illumination beam. The tuning disk selectively allows the light to intersect at its periphery in such a way that the periphery intersects the light energy before it enters the filter with an angle of incidence that varies as a function of the effective radius of the hole in the disk. Rotate. Thus, with any of the embodiments described above, a large number of wavelength readings, far exceeding the number of filter elements, can be made with improved measurement capabilities, such as accuracy and reliability.
前記光学ディテクターは２〜３ナノ秒に基づく反応時間
を有するシリコンディテクターのアレイが好ましい。光
源は耐火覆いを具備するタングステン−ハロゲンランプ
からなるものが好ましい。The optical detector is preferably an array of silicon detectors with a reaction time based on 2-3 nanoseconds. Preferably, the light source consists of a tungsten-halogen lamp with a fireproof shroud.
穀物類の分析に特定的に適用されるものとして、テスト
試料は測定サイクルの間その位置にサンプルを保持する
ためのシュートの下端部にシャッター又はトラップ及び
垂直状のサンプルシュートを使用してフィルター円板と
ディテクター配列との間のライトパス中に配置するのが
好ましい。穀物試料はサンプルトレイと連結する制御さ
れたパイブレークを使用してシュートへ、又はシュート
から選択的に供給される。As applied specifically to the analysis of grains, the test sample is placed in a filter circle using a vertical sample chute with a shutter or trap at the lower end of the chute to hold the sample in place during the measurement cycle. Preferably, it is placed in the light path between the plate and the detector array. Grain samples are selectively fed into and out of the chute using a controlled pie break that interfaces with the sample tray.
実施例
第１図は穀物試料の成分濃度の定量分析について本発明
の好ましい実施例に関する装置１ｏを示す。装置１０は
分析するための穀物試料を受ける単一の誘導ホッパーを
該上端に持つ単一のソユート１４から成る。ホッパー１
２の下端は単一のバイブレータ−アセンブリ１８の上で
単一の出口へ先細になっており、バイブレータ−アセン
ブリ１８は該シュート真下にある単一のトレイ２０から
成る。耐火覆いを具備するタングステン−ハロゲンラン
プのような単一の光源２２からの光りは、８００から１
１１００ｎの範囲で良好なエネルギー特性を示し、集束
レンズ２４を通すンリコンアレイディテクターのような
固体状光学ディテクターのアレイ２８にホッパー１２の
透明な側壁を通って向かう。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an apparatus 1o according to a preferred embodiment of the invention for quantitative analysis of component concentrations in grain samples. Apparatus 10 consists of a single soyute 14 having a single induction hopper at its upper end that receives grain samples for analysis. Hopper 1
The lower end of 2 tapers to a single outlet above a single vibrator assembly 18, which consists of a single tray 20 directly below the chute. The light from a single light source 22, such as a tungsten-halogen lamp with a refractory shroud, is 800 to 1
It exhibits good energy characteristics in the 1100 nm range and is directed through the transparent side wall of the hopper 12 to an array 28 of solid state optical detectors, such as a lincon array detector, which is passed through a focusing lens 24.
フィルター／チョッパアセンブリ３０は（第１゜４及び
５図）は集束レンズ２４と試料シュート１２間に配置す
る。フィルター／チョッパアセンブリ３０は中心軸の触
りを円板３２を回転する駆動モータの出力軸３４に連結
された単一の平らな不透明円板３２から成る。該円板３
２の周縁は孔の円周のアレイを具備する。複数のくさび
形フィルターエレメント３８は、鎖孔のそれぞれの社主
の円板３２周縁の連続的円周アレイへ、該ディテクター
アレイへ穀物試料を介して入射した光エネルギーを阻止
するために単一の不透明セグメントを除いて移動され、
それに上り位置確認物として作用する。フィルター／チ
ョッパアセンブリ３０は集束レンズ２４に関連して位置
を決定されているのでフィルター３８はその結果として
ホッパー１２中に含有された該試料を介してディテクタ
ーアレイ２８へ光源２２から通過する光エネルギーと交
差し、それにより該試料を介して該ディテクターへ赤外
線エネルギーを該フィルターエレメントの光学特性に相
応するあらかじめ選択した短波長で伝送する。好ましく
は、円板３２の該軸は該照明光経路に関連して位置を決
定されているので、該拘束は、第１図に示したように、
該フィルターの実質上中央で各フィルターと交差する。A filter/chopper assembly 30 (FIGS. 1.4 and 5) is positioned between the focusing lens 24 and the sample chute 12. Filter/chopper assembly 30 consists of a single flat opaque disk 32 connected at a central axis to an output shaft 34 of a drive motor which rotates disk 32. The disk 3
The periphery of 2 is provided with a circumferential array of holes. A plurality of wedge-shaped filter elements 38 are arranged in a continuous circumferential array around the periphery of each master disc 32 of the chain hole to block light energy incident through the grain sample onto the detector array. moved except for opaque segments,
It acts as an upward position confirmation object. Filter/chopper assembly 30 is positioned relative to focusing lens 24 so that filter 38 directs light energy passing from light source 22 through the sample contained in hopper 12 to detector array 28. intersecting, thereby transmitting infrared energy through the sample to the detector at a preselected short wavelength corresponding to the optical properties of the filter element. Preferably, the axis of disk 32 is positioned relative to the illumination light path, so that the constraint, as shown in FIG.
It intersects each filter at substantially the center of the filter.
第１図の実施例において、該円板軸は該照明経路に対し
固定角度であり、好ましくは平行である。In the embodiment of FIG. 1, the disc axis is at a fixed angle to the illumination path, and is preferably parallel.
第２図で示したように、ディテクターアレイ２８のいく
つかのエレメントは総計され単一の増幅器４０を介して
結合される。該増幅器４ｏのアウトプットは単一の口径
測定増幅器４２及び単一の１
アナログデジタルなコンバータ４４を介して単一のマイ
クロプロセッサ−４６の該データインプットに結合され
ている。穀物及び増幅器４２のオフセットはマイクロプ
ロセッサ−４６により制御される。該マイクロプロセッ
サ−４６は、測定試料中の酸分濃度を示すために、デジ
タルデスプレイ、プリンター又はどうようなもののよう
な適当なアウトプットデスプレイ装置４８に連結された
アウトプットデータを有する。As shown in FIG. 2, several elements of detector array 28 are summed and combined through a single amplifier 40. As shown in FIG. The output of the amplifier 4o is coupled to the data input of a single microprocessor 46 via a single calibration amplifier 42 and a single analog-to-digital converter 44. The grain and amplifier 42 offsets are controlled by microprocessor 46. The microprocessor 46 has output data coupled to a suitable output display device 48, such as a digital display, printer, or the like, to indicate the acid concentration in the sample being measured.
操作に際しては、パイブレーク−１８はトレイ２０に保
持された試料を大量に落下さすためにまず作動し、それ
により該測定光経路へ新しい試料を持ってくるよるよう
に積載されたホッパー１２を介して穀物の流れを可能に
する。。フィルター／ホッパーアセンブリが連続運動で
回転しているので、ディテクターアレイ２８のアウトプ
ット総計は順番にフィルター３８の波長で連続的ピーク
伝送に相応して連続的ピーク信号で試料採取される。か
くして得られた測定信号は以後各種の試料成分の濃度読
み取りを得るために多数の統計法を２
使用するのに用いられる。第３図は８００〜１１００マ
ノメータの赤外線範囲において全穀物の水分、蛋白質、
でん粉及び油分成分の吸収スペクトル（ｌ ｏ ｇ １
／ Ｔ ）を示す。前述のように不透明なチョッピン
グ参考資料により占められている１２番目のフィルター
位置で円板３２により移動された１１のフィルター３８
の伝送特徴（０１０Ｔ）３８ａ−３８には吸収スペクト
ルに積載される。In operation, the pie break 18 is first actuated to dump a sample held in the tray 20 in bulk, via the hopper 12 loaded therewith, thereby bringing a new sample into the measurement light path. to allow grain flow. . As the filter/hopper assembly rotates in continuous motion, the aggregate output of detector array 28 is sampled with successive peak signals corresponding to successive peak transmissions at the wavelength of filter 38 in turn. The measurement signals thus obtained are subsequently used to obtain concentration readings of the various sample components using a number of statistical methods. Figure 3 shows the moisture, protein, and
Absorption spectra of starch and oil components (l o g 1
/T). Eleven filters 38 moved by disk 32 with the twelfth filter position occupied by the opaque chopping reference as described above.
The transmission features (010T) 38a-38 are loaded in the absorption spectrum.
フィルター３８は好ましくは１５ｎｍのオーダーで半分
のバンド幅を有する。Filter 38 preferably has a half bandwidth on the order of 15 nm.
第４図は本発明の第２の実施例に基づく穀物分析器５０
を示し、その中において第１〜３図に関して前記論ぜら
れたエレメントに同一のエレメントが相応する同一参考
数字によって示されている。FIG. 4 shows a grain analyzer 50 according to a second embodiment of the invention.
1-3, in which elements identical to those discussed above with respect to FIGS. 1-3 are designated by corresponding identical reference numerals.
装置５０において、パイブレーク−１８はシュート１２
」二のホッパー１４の上端に位置し、シュート１２の下
端は適当な制御装置（図示されず）に連結されたトラッ
プ５２により選択的に開放又は閉鎖されている。フィル
ター／チョッパアセンブリ３０はフィルター円板３２の
回転軸に直角な軸５６の廻りに該フィルター／′チ□ツ
バを選択的に傾斜するために−即ち第４図の方向決定に
おいて単一の垂直軸５６の廻りに一装置５４に連結され
る。この様にして、光源２２及び集束レンズ２４からの
光エネルギーの投射角度はフィルター／チョッパアセン
ブリを傾斜することにより選択的に変化され、各フィル
ターエレメントの波長伝送特徴は相応して可変制御され
る。In the device 50, the pie break-18 is connected to the chute 12.
Located at the upper end of the second hopper 14, the lower end of the chute 12 is selectively opened or closed by a trap 52 connected to a suitable control (not shown). Filter/chopper assembly 30 is provided for selectively tilting the filter/chop about an axis 56 perpendicular to the axis of rotation of filter disk 32 - i.e., a single vertical axis in the orientation of FIG. It is connected to one device 54 around 56 . In this manner, the projection angle of optical energy from light source 22 and focusing lens 24 can be selectively varied by tilting the filter/chopper assembly, and the wavelength transmission characteristics of each filter element can be variably controlled accordingly.
例えば、最初のシリーズの１１の測定読みは該回転軸が
該フィルターエレメントを介し該光経路に平行な中立位
置でフィルター円板３２でなされうる。該フィルター円
板は以後少しの度で（第４図の方向決定において）傾斜
し、この時第２のシリーズの１１の測定読みは最初のシ
リーズの測定波長と少し異なる波長で得られる。該フィ
ルター／チョッパアセンブリは以後該中立位置から更に
傾斜しつる。再び第３シリーズの測定読みが第１及び第
２シリーズの測定読みから異なった波長でえられる。第
４図に示す実施例のこうした重要な特徴で以てすべての
数の多シリーズの測定読みは該測定装置の正確さと分析
を高めるために色々な測定波長で得られうる。For example, a first series of 11 measurement readings can be made with the filter disk 32 in a neutral position with the axis of rotation parallel to the optical path through the filter element. The filter disk is then tilted by a small degree (in the orientation of FIG. 4), and a second series of 11 measurement readings are then obtained at wavelengths slightly different from those of the first series. The filter/chopper assembly is then tilted further from the neutral position. Again a third series of measurement readings is obtained at a different wavelength from the first and second series of measurement readings. With these important features of the embodiment shown in FIG. 4, any number of multiple series of measurement readings can be obtained at various measurement wavelengths to enhance the accuracy and analysis of the measurement device.
第５図はパイブレーク−１８がホッパー１４とシュート
１２の上端の間に位置決定した本発明の第３の実施例に
基づく装置６０を示す。シュート１２の下端はシュート
Ｉ２の内容物を試料トレイ６４中へ選択的に大量に落下
さすために７ヤツター６２に連結される。フィルター／
チョッパアセンブリ３０は時計方向に連続的回転のため
に再び駆動モーター３６に連結される。同調ホイール又
は円板６６は光源２２とフィルター／チョッパアセンブ
リ３０間に位置し該フィルターエレメント３８の各に光
エネルギーの投射角度を選択的に変化するために適当な
制御６８に連結される。同調ホイール６４は該照射光束
に関し相異なる有効半径で単一シリーズの３つの孔７０
，７２．７４を有する。中央の孔７２はフィルターアセ
ンブリ３０へ光源２２により伝送された該光エネルギー
軸と同軸で開放円筒の形状である。孔７０は該軸ｊこ関
し最初の３つの同心の腎臓形の通路の形状をな５
し、孔７４は照射エネルギーの該軸に関し第２のより大
きな直径で３つの腎臓形通路の形状をなす。FIG. 5 shows an apparatus 60 according to a third embodiment of the invention in which the pie break 18 is positioned between the hopper 14 and the upper end of the chute 12. The lower end of chute 12 is connected to a 7-layer 62 for selectively dumping the contents of chute I2 into sample tray 64. filter/
Chopper assembly 30 is again coupled to drive motor 36 for continuous rotation in a clockwise direction. A tuning wheel or disc 66 is located between the light source 22 and the filter/chopper assembly 30 and is coupled to a suitable control 68 for selectively varying the angle of projection of light energy onto each of the filter elements 38. The tuning wheel 64 has a single series of three holes 70 with different effective radii for the illumination beam.
, 72.74. The central hole 72 is coaxial with the axis of the light energy transmitted by the light source 22 to the filter assembly 30 and is in the shape of an open cylinder. The holes 70 are in the shape of a first three concentric kidney-shaped passages about the axis j, and the holes 74 are in the shape of a second, larger diameter three kidney-shaped passages about the axis of irradiation energy. .
阻止フィルター及びデイフユーザ−アレンジメント６９
はアセンブリ３０と試料シュート１２間に位置している
。Rejection filters and differential user arrangements 69
is located between assembly 30 and sample chute 12.
かくして、前記孔７２を介して伝送された光エネルギー
はフィルターエレメント３８の該面に直角である。しか
し、前記孔７０を介して該フィルターエレメント上の光
エネルギー照射はかかる直角方向に関して小さい角度と
なり、一方前記孔７４を介して伝送された光エネルギー
はかかる直角方向に関してより大なる角度である。かく
して、照射光束を交差するために孔７０，７２．７４を
選択的に位置を決定することにより、３シリーズの１１
の測定読み−即ち３３までの測定読み−は、１１のフィ
ルターエレメント３８のみを用いている間に異なった測
定波長で得られうる。Thus, the light energy transmitted through the apertures 72 is perpendicular to the plane of the filter element 38. However, the light energy impinging on the filter element through the apertures 70 is at a small angle with respect to the perpendicular direction, while the light energy transmitted through the apertures 74 is at a larger angle with respect to the perpendicular direction. Thus, by selectively positioning the holes 70, 72, 74 to intersect the illumination beams, 11 of the 3 series
of measurement readings - ie up to 33 measurement readings - can be obtained at different measurement wavelengths while using only 11 filter elements 38 .
第１図は本発明の実施例にかかる穀物試料の電気分光定
量分析装置の概略斜視図。
６
第２図は第１図に示す装置における電気装置の構成図。
第３図は本発明の装置の操作を説明するに有効なグラフ
。
第４図及び第５図は本発明の他の実施例をそれぞれ示す
概略斜視図。FIG. 1 is a schematic perspective view of an apparatus for electrical spectroscopic quantitative analysis of grain samples according to an embodiment of the present invention. 6. FIG. 2 is a configuration diagram of the electrical equipment in the device shown in FIG. 1. FIG. 3 is a graph useful in explaining the operation of the apparatus of the present invention. 4 and 5 are schematic perspective views showing other embodiments of the present invention, respectively.
Claims (14)
ーとの間に物質試料を位置決定する手段と、該位置決定
手段にある試料を介して前記光源からの光エネルギーを
複数のあらかじめ選定された離散的赤外線波長において
前記ディテクターに集束させる手段と前記位置決定手段
において試料のあらかじめ選定された特性を示すため複
数のあらかじめ選定された離散的赤外線波長において前
記ディテクターに入射する光エネルギーに反応する手段
を具備する光学特性の離散として物質試料の定量分析の
ための装置にして、前記複数のあらかじめ選定された離
散的赤外線波長に対応する伝送特性を有する複数の赤外
線フィルターを有する円板と、各フィルターは順番に前
記試料を介して前記ディテクターに伝送された光エネル
ギーと交差する態様で連続回転して前記円板の軸を中心
として該円板を回転させる手段とからなることを特徴と
する物質試料の電気分光定量分析装置。(1) a light source and a solid-state detector; means for positioning a material sample between the light source and the detector; and directing light energy from the light source through the sample in the positioning means to a plurality of preselected discrete means for focusing light energy incident on the detector at a plurality of preselected discrete infrared wavelengths to indicate a preselected characteristic of a sample in the positioning means; an apparatus for the quantitative analysis of a material sample as having discrete optical properties, comprising: a disk having a plurality of infrared filters having transmission properties corresponding to said plurality of preselected discrete infrared wavelengths; and means for rotating the disc about the axis of the disc by continuous rotation in a manner that intersects the optical energy transmitted through the sample to the detector. Electric spectroscopy quantitative analysis device.
イで移動される各フィルターからなり、かつ前記アレイ
は前記ディテクターに入射する光エネルギーを阻止する
少なくとも１つの不透明な区分を有する前記請求項１に
記載の定量分析装置。2. The filters of claim 1, wherein the filters consist of filters moved in a continuous circumferential array around the disk, and the array has at least one opaque section that blocks light energy from impinging on the detector. Quantitative analysis device described in .
クターに伝送された放射線の波長を選択的に、かつ可変
的に制御する手段である前記請求項１又は２に記載の定
量分析装置。(3) The quantitative analysis device according to claim 1 or 2, wherein the focusing means is means for selectively and variably controlling the wavelength of the radiation transmitted to the detector via each filter.
に関し前記円板の角度を変化させる手段である前記請求
項３に記載の定量分析装置。(4) The quantitative analysis apparatus according to claim 3, wherein the wavelength control means is means for changing the angle of the disk with respect to the incident direction of the light energy.
を傾斜させる手段である前記請求項４に記載の定量分析
装置。(5) The quantitative analysis device according to claim 4, wherein the wavelength control means is means for tilting the disk in a direction perpendicular to the axis of the disk.
ギーの入射角を選択的に変化させる手段である前記請求
項３に記載の定量分析装置。(6) The quantitative analysis device according to claim 3, wherein the wavelength control means is a means for selectively changing the incident angle of light energy to the filter.
ルターの間に配設され、かつ光源から該フィルターへの
照明の軸に関して相異る半径で複数の孔を有する同調手
段と前記孔の選択された一つの孔が前記光エネルギーと
交差する同調手段の位置決定を制御する手段とからなる
前記請求項６に記載の定量分析装置。(7) The means for changing the angle is arranged between the light source and each filter, and the tuning means has a plurality of holes at different radii with respect to the axis of illumination from the light source to the filter, and the selection of the holes 7. A quantitative analysis apparatus according to claim 6, further comprising means for controlling the positioning of a tuning means at which one hole intersects the light energy.
円板からなる前記請求項７に記載の定量分析装置。(8) The quantitative analysis device according to claim 7, wherein the tuning means comprises a disk having the plurality of holes on its periphery.
００から１１００ｎｍの近赤外線範囲である前記各請求
項に記載の定量分析装置。(9) The plurality of preselected discrete wavelengths are 8
The quantitative analysis device according to each of the preceding claims, which is a near-infrared ray in the range of 00 to 1100 nm.
イである前記請求項１乃至９に記載の定量分析装置。(10) The quantitative analysis device according to any one of claims 1 to 9, wherein the detector is a silicon detector array.
ゲンランプである前記請求項１乃至１０に記載の定量分
析装置。(11) The quantitative analysis device according to any one of claims 1 to 10, wherein the light source is a tungsten-halogen lamp with a fireproof cover.
と該シュート内で試料を選択的に保持する手段からなる
前記各請求項に記載の定量分析装置。(12) The quantitative analysis apparatus according to each of the above claims, wherein the sample position determining means comprises a vertical sample chute and means for selectively holding the sample within the chute.
選択的に供給するバイブレータからなる前記請求項１２
に記載の定量分析装置。(13) Claim 12, wherein the sample position determining means comprises a vibrator that selectively supplies the sample to the chute.
Quantitative analysis device described in .
備し、かつ前記フィルターは前記孔のそれぞれの部分に
移動される前記請求項１乃至１３に記載の定量分析装置
。(14) The quantitative analysis device according to any one of claims 1 to 13, wherein the disc has a plurality of holes at equal radii from its axis, and the filter is moved to each part of the holes.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2065504A JPH03269347A (en) | 1990-03-15 | 1990-03-15 | Electrospectral quantitative analyser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2065504A JPH03269347A (en) | 1990-03-15 | 1990-03-15 | Electrospectral quantitative analyser |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03269347A true JPH03269347A (en) | 1991-11-29 |
Family
ID=13288970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2065504A Pending JPH03269347A (en) | 1990-03-15 | 1990-03-15 | Electrospectral quantitative analyser |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03269347A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04132939A (en) * | 1990-09-25 | 1992-05-07 | Kubota Corp | Optical type grain analysis device |
| JPH05281141A (en) * | 1992-03-30 | 1993-10-29 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | Method and apparatus for photoluminescence measurement in crystal |
| JPH1019740A (en) * | 1996-07-01 | 1998-01-23 | Satake Eng Co Ltd | Sample-filling device in spectrochemical analyzing apparatus |
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| JPS59180449A (en) * | 1983-03-31 | 1984-10-13 | Ngk Insulators Ltd | Measuring apparatus of water content |
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| JPS646746A (en) * | 1987-01-20 | 1989-01-11 | Satake Eng Co Ltd | Rice taste measuring apparatus |
-
1990
- 1990-03-15 JP JP2065504A patent/JPH03269347A/en active Pending
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