TWI783375B - 成分分析儀及成分分析系統 - Google Patents
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Abstract
本發明提供種成分分析儀，包含待測物容置裝置，其具有容置空間、透光片與轉動件，透光片設置於待測物容置裝置之相對兩側，轉動件設置於待測物容置裝置，轉動件之延伸方向定義為X方向，X方向與Y方向與Z方向三者彼此相互垂直，Y方向與Z方向定義成YZ平面，待測物容置裝置可沿著YZ平面轉動；光檢測裝置，其係具有固態光源發射器與接收器；驅動裝置，係連接轉動件。本發明係藉由待測物容置裝置於YZ平面的旋轉方式，以使預分析檢測的穀物能在均勻地混合的情況下進行檢測，並達到多次重複的量測，來獲取穀物成分數據。
Description
本發明係關於一種成分分析儀之技術領域，特別是指一種具有能均勻地量測與多次重複量測之成分分析儀及成分分析系統。
穀物品種的挑選或育種一直是農業努力的方向，對於優良品種穀物的判斷，不外乎就是針對穀物內含有的成分比例以判斷其該穀物價值的高低，如今，許多先進國家將農業與現代科技進行結合，而建立出智慧化農業。
在智慧化農業裡利用光譜儀檢測穀物的營養成分係為常見，尤其是對於具有大量穀物需求與成分要求的買家，更為重視檢測後數據的精確度及快速性，目前的成分分析儀在分析穀物時，係將穀物放置於分析容器內，並透過分析容器之水平式的旋轉或固定靜止的方式，以光譜儀來分析穀物的成分比例，而上述方式僅能針對分析容器內部份位置的穀物進行量測，再者，難以重複多次的量測以取得平均的數值，或者如日本專利公告號JP6088770B2所述的穀物成分分析儀利用光譜方法逐個顆粒地定量分析穀物中包含的特定成分，該日本專利所提供的分析儀雖能逐個穀物顆粒進行量測已取得較真實的數值，但顯然對於實際情況如當預分析的穀物含量為大量時，係耗時且不切實際的，又或者如市面上出現透過瀑布式的方式將穀物由上而下流動，並於流動的同時透過光譜方法進行量測，該方式雖能改善上述所提之成分分析儀的部分缺點，但對於重複多次的量測僅能以人工的方式進行，係耗時耗力且有汙染待測穀物的
可能。
因此，本發明即在闡述如何藉由創新的硬體設計，有效改善傳統成分分析儀對於穀物含量、均勻量測與重複量測間如何達到平衡等問題，仍是相關產業的開發業者與相關研究人員需持續努力克服與解決之課題。
緣是，發明人有鑑於此，並藉由其豐富之專業知識及多年之實務經驗所輔佐，而加以改良發明，其目的在於解決傳統成分分析儀對於穀物含量、均勻量測與重複量測間如何達到平衡等問題，因此，本發明人藉由其豐富之專業知識及實務經驗所輔佐，而據此研創出本發明。
本發明提供一種成分分析儀，包含一待測物容置裝置，該待測物容置裝置係具有一容置空間、一透光片與一轉動件，該透光片設置於該待測物容置裝置之相對兩側，該轉動件設置於該待測物容置裝置，該轉動件之延伸方向定義為一X方向，該X方向不同於一Y方向與一Z方向，該Y方向與該Z方向定義成一YZ平面，該待測物容置裝置可沿著該YZ平面轉動，該YZ平面的法線與該X方向之夾角大於或等於0度且小於90度；一光檢測裝置，該光檢測裝置係具有一固態光源發射器與一接收器，該固態光源發射器具有一光源，該接收器接收來自該光源發射的一光線，該透光片可供該光線通過；一驅動裝置，該驅動裝置連接該轉動件；以及至少一支撐件，該支撐件樞接於該轉動件。
本發明一實施例中，該固態光源發射器與該接收器分別設置於該待測物容置裝置兩側。
本發明一實施例中，該成分分析儀更包含一反光元件，該固態光源發射器與該接收器分別設置於該待測物容置裝置之同一側，該反光元件設置於該待測物容置裝置之另一側。
本發明一實施例中，該待測物容置裝置更包含一待測物容置裝置蓋與一開口，該開口連通於該容置空間，該待測物容置裝置蓋係可活動地密封該開口。
本發明一實施例中，該待測物容置裝置蓋係套設於該開口。
本發明一實施例中，該待測物容置裝置蓋係藉由一第一樞軸樞設於該待測物容置裝置。
本發明一實施例中，該透光片的材質包括玻璃、藍寶石、石英或壓克力。
本發明一實施例中，該固態光源發射器之光源的波長範圍介於180nm至2500nm。
本發明一實施例中，該固態光源發射器之光源的波長範圍介於400nm至1700nm。
本發明一實施例中，該待測物容置裝置的截面形狀為圓形、橢圓形、多邊形或不規則形狀。
本發明一實施例中，該成分分析儀更設置於一殼體之內部。
本發明一實施例中，該殼體更包含一蓋子，該蓋子係藉由一第二樞軸樞設於該殼體。
本發明一實施例中，該殼體設置至少一散熱孔。
本發明一實施例中，該殼體之內部更設置一散熱單元。
本發明一實施例中，該成分分析儀更包含一感測器。
本發明一實施例中，該感測器係可為包含相對濕度感測器或溫度感測器或其兩者。
本發明基於主要目的另外提供一種成分分析系統，係適用於一成分分析儀，該成分分析系統係包含一待測物容置裝置，該待測物容置裝置係具有一容置空間、一透光片與一轉動件，該透光片設置於該待測物容置裝置之相對兩側，該轉動件設置於該待測物容置裝置，該轉動件之延伸方向定義為一X方向，該X方向不同於一Y方向與一Z方向，該Y方向與該Z方向定義成一YZ平面，該待測物容置裝置可沿著該YZ平面轉動，該YZ平面的法線與該X方向之夾角大於或等於0度且小於90度；一光檢測裝置，該光檢測裝置係具有一固態光源發射器與一接收器，該固態光源發射器具有一光源，該接收器係接收來自該光源發射的一光線，該透光片可供該光線通過；一驅動裝置，該驅動裝置連接該轉動件；至少一支撐件，該支撐件樞接於該轉動件；以及一第一處理器，該第一處理器電性連接該光檢測裝置、該驅動裝置、一穀物分析模組、一第一無線通訊模組與一全球定位系統。
本發明一實施例中，該成分分析系統更包含一感測器，該感測器電性連接該第一處理器。
本發明一實施例中，該感測器係可為包含相對濕度感測器或溫度感測器或其兩者。
本發明一實施例中，該成分分析系統更包含一第一設定單元，
該第一設定單元電性連接該第一處理器。
本發明一實施例中，該第一設定單元係包含一作物資訊、一作物種類、一紀錄日期、一分析區域或一作物採收計畫。
本發明一實施例中，該成分分析系統更包含一第一顯示裝置，該第一顯示裝置電性連接該第一處理器。
本發明一實施例中，該第一無線通訊模組通訊連接一電子設備之一第二無線通訊模組，該第二無線通訊模組電性連接一第二處理器。
本發明一實施例中，該電子設備更包含一第二設定單元，該第二設定單元電性連接該第二處理器。
本發明一實施例中，該第二設定單元係包含一作物資訊、一作物種類、一紀錄日期、一分析區域或一作物採收計畫。
本發明一實施例中，該電子設備更包含一第二顯示裝置，該第二顯示裝置電性連接該第二處理器。
藉此，本發明之成分分析儀藉由待測物容置裝置於YZ平面的旋轉方式，以使預分析檢測的穀物能在均勻地混合的情況下進行檢測，並達到多次重複的量測，來獲取穀物成分數據，同時地，可透過成分分析系統將所檢測待測物的數值傳輸於使用者的電子設備，以供使用者日後制定作物採收計畫的基礎。
1000:成分分析儀
10:待測物容置裝置
101:容置空間
102:透光片
11:轉動件
12:光檢測裝置
120:固態光源發射器
121:接收器
14:支撐件
15:待測物容置裝置蓋
151:第一樞軸
16:殼體
160:蓋子
161:第二樞軸
17:散熱孔
18:散熱單元
19:感測器
2:成分分析系統
20:第一處理器
21:第一無線通訊模組
22:全球定位系統
23:第一設定單元
24:第一顯示裝置
25:穀物分析模組
3:電子設備
30:第二無線通訊模組
31:第二處理器
32:第二設定單元
33:第二顯示裝置
D1:第一方向線
D2:第二方向線
A:待測物
C:作物產地
R:分析區域
P:定位資訊
第1A圖：本發明其一較佳實施例之成分分析儀整體示意圖。
第1B圖：本發明其一較佳實施例之成分分析儀整體俯視圖(一)。
第1C圖：本發明其一較佳實施例之成分分析儀整體俯視圖(二)。
第1D圖：本發明其一較佳實施例之待測物容器裝置側視圖。
第1E圖：本發明其一較佳實施例之待測物容器裝置剖視圖。
第1F圖：本發明其一較佳實施例之待測物容器裝置使用狀態圖(一)。
第1G圖：本發明其一較佳實施例之待測物容器裝置使用狀態圖(二)。
第2圖：本發明第一實施例的發光二極體的放射光譜圖。
第3圖：本發明第二實施例的發光二極體的放射光譜圖。
第4圖：本發明第三實施例的發光二極體的放射光譜圖。
第5A圖：本發明光檢測裝置所測得的待測物時域訊號圖。
第5B圖：本發明光檢測裝置將待測物時域訊號進行傅立葉轉換後的待測物頻域訊號圖。
第5C圖：本發明光檢測裝置將經過濾波效果後所留下的待測物光譜訊號的頻域訊號進行傅立葉反轉換後的濾波後待測物時域訊號圖。
第6圖：本發明之成分分析儀檢測小麥後之光譜圖。
第7圖：習知之成分分析儀檢測小麥後之光譜圖。
第8圖：本發明與習知之成分分析儀檢測穀物後之成分比較分析表格圖。
第9圖：本發明與習知之成分分析儀檢測相同待測物後之光譜比較分析表格圖。
第10圖：本發明其一較佳實施例之成分分析系統方塊圖。
第11圖：本發明其一較佳實施例之電子設備方塊圖。
第12圖：本發明其一較佳實施例之作物產地示意圖。
第13圖：本發明其一較佳實施例之分析區域示意圖(一)。
第14圖：本發明其一較佳實施例之分析區域示意圖(二)。
第15圖：本發明其一較佳實施例之第一設定單元與第二設定單元示意狀態圖。
為利瞭解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本發明配合附圖之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍，合先敘明。
為了使本發明揭示內容的敘述更加詳盡與完備，下文針對了本發明的實施態樣與具體實施例提出了說明性的描述；但這並非實施或運用本發明具體實施例的唯一形式。
本說明書整體中，單數形式之表達只要為未特別提及，則應理解為亦包括其複數形式之概念。
請參閱第1A圖至第1D圖，為本發明其一較佳實施例之成分分析儀整體示意圖、整體俯視圖(一)、整體俯視圖(二)以及待測物容器裝置側視圖。一種成分分析儀(1000)，包含：一待測物容置裝
置(10)、一光檢測裝置(12)、一驅動裝置(圖未繪出)以及至少一支撐件(14)，該待測物容置裝置(10)係具有一容置空間(101)、一透光片(102)與一轉動件(11)。
該轉動件(11)可貫穿設置於該待測物容置裝置(10)或分別設置於該待測物容置裝置(10)兩側以作為軸心帶動該待測物容置裝置(10)轉動，又或者可將複數個該轉動件(11)設置於該待測物容置裝置(10)周圍，例如：該轉動件(11)可為齒輪與該待測物容置裝置(10)之齒輪彼此齧合而轉動；複數個該轉動件(11)也可分別各自轉動或不轉動，而透過複數個該轉動件(11)間彼此的配合一同帶動該待測物容置裝置(10)轉動，又或者該複數個該轉動件(11)也可包含鏈條、履帶、皮帶或其他可帶動該待測物容置裝置(10)之物件，使容置於該容置空間(101)內的該待測物(A)可以上下翻動，而達到短時間內混合均勻的效果。
該支撐件(14)樞接於該轉動件(11)，例如：可依照實際需求所需將該支撐件(14)樞接於該轉動件(11)兩端或一端，該驅動裝置連接該轉動件(11)，於實際實施時，該驅動裝置係驅動該轉動件(11)轉動，該轉動件(11)同時帶動該待測物容置裝置(10)進行旋轉，而該支撐件(14)除提供該轉動件(11)樞接以外，也同時支撐該待測物容置裝置(10)，使該待測物容置裝置(10)能穩固地旋轉，且該驅動裝置可因應一待測物(A)(如第1G圖所示)的尺寸、數量多寡或重量等性質，而調整其運轉速度、頻率或旋轉方向，該驅動裝置可舉例但不限定於
伺服馬達。
該光檢測裝置(12)係可檢測一待測物(A)，並產生相對應的吸收光譜、穿透光譜或反射光譜之光譜圖，而透過光譜圖的分析，以得知該待測物(A)之相關成分比例，如本發明中待測物(A)為穀物，藉由光譜圖的分析能得知該穀物的水份、蛋白質與灰質等數值。
再者，該透光片(102)設置於該待測物容置裝置(10)之相對兩側，且該透光片(102)的材質包括玻璃、藍寶石、石英或壓克力，但本發明並不限於此。於實際實施時，該透光片(102)係可供光源或特定波長的光源通過，使光源可由該待測物容置裝置(10)一側穿過該容置空間(101)並到該待測物容置裝置(10)另一側。
請再參閱第1D圖所示，該光檢測裝置(12)係具有一固態光源發射器(120)與一接收器(121)，該固態光源發射器(120)可舉例為發光二極體(LED：Light Emitting Diode)、雷射二極體(LD：Laser Diode)，該固態光源發射器(120)具有一光源，該接收器(121)係接收來自該光源發射的一光線，該透光片(102)可供該光線通過。本發明一實施例中，該固態光源發射器(120)與該接收器(121)分別設置於該待測物容置裝置(10)兩側之鄰近該透光片(102)之位置，該固態光源發射器(120)包含一光源，該光源可舉例但不限定於單一光源組或包含複數個次光源組，而當該光源包含複數個次光源組，每一個該次光源組包含複數個各放射具有至少一發光峰值波長及至少一波長範圍之光的發光元件，複數個
該次光源組及/或複數個該發光元件係與該光源的一電路板電性連接，複數個該次光源組係呈一不規則狀排列或一規則狀排列。本發明一實施例中，該成分分析儀(1000)更包含一反光元件，該固態光源發射器(120)與該接收器(121)分別設置於該待測物容置裝置(10)之同一側，該反光元件設置於該待測物容置裝置(10)之另一側，且該固態光源發射器(120)、該接收器(121)與該反光元件設置於鄰近該透光片(102)之位置，該固態光源發射器(120)具有一光源，該接收器(121)接收來自該反光元件所反射的一光線，該光線在該光源、該反光元件與該接收器(121)之間的行進路徑形成一光路。該反光元件係可為白板、金屬板、反光板、反射鏡面、反光塗層或任何具有反光能力的物件。
該接收器(121)接收來自該光源發射的一光線，且該光線在該光源與該接收器(121)之間的行進路徑形成一光路，該接收器(121)例如可以是光偵測器(photodetector)、光電二極體(Photo diode)、有機光電二極體(Organic Photo diode)、光電倍增管(photomultiplier)、光導電度偵測器(photoconducting detector)、矽熱輻射偵測器(Si bolometer)、一維或多維的光電二極體陣列(photodiode array)、一維或多維的CCD(Charge Coupled Device：電荷耦合元件)陣列、一維或多維的CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，互補式金屬氧化物半導體)陣列、影像感測器(19)(Image Sensor)、照相機、光譜儀或高光譜相機。一待測物(A)是被置放於該光路的路徑上，該光路係穿透該待測物(A)或該光路係在該待
測物(A)的表面形成漫反射(Diffuse Reflection)光；或者，該光路係於該待測物表面及內部經由一次或多次穿透及反射而最後形成漫反射光。該接收器(121)將前述漫反射光轉換成一影像訊號、一待測物光譜訊號、一電壓訊號及/或一電流訊號，並將該影像訊號、該待測物光譜訊號、該電壓訊號及/或該電流訊號傳送至一第一處理器(20)，該第一處理器(20)係將該影像訊號及/或該待測物光譜訊號轉換後形成一影像圖及/或一待測物光譜圖。換言之，該接收器(121)係包含電性連接的一影像擷取器及/或一光偵測器，例如該影像擷取器可以是照相機、CCD或CMOS以將該光線轉換成該影像訊號，該光偵測器可以是光譜儀以將該光線轉換成該待測物光譜訊號。又例如前述光電二極體係可以將該光線轉換成該電壓訊號或該電流訊號。
如第1E圖所示，為本發明其一較佳實施例之待測物容器裝置剖視圖。該轉動件(11)之延伸方向定義為一X方向，該X方向不同於一Y方向與一Z方向，該Y方向與該Z方向定義成一YZ平面，於實際實施時，該YZ平面的法線與該X方向之夾角為大於或等於0度且小於90度之夾角範圍內，該待測物容置裝置(10)可沿著該YZ平面轉動，使容置於該容置空間(101)內的該待測物(A)可以上下翻動，而達到短時間內混合均勻的效果。本發明一實施例中，該X方向與一Y方向與一Z方向三者彼此相互垂直，而穿過於該轉動件(11)的中心且水平於該Y方向定義為一第一方向線(D1)，再者，穿過於該轉動件(11)的中心且垂直於該Y方向同時水平於該Z方向定義為一第二方向線(D2)。
如第1F圖與第1G圖所示，為本發明其一較佳實施例之待測物容器裝置使用狀態圖(一)以及使用狀態圖(二)，該待測物容置裝置(10)可沿著該YZ平面轉動，該YZ平面的法線與該X方向之夾角大於或等於0度且小於90度，如本發明的一實施例中，該待測物容置裝置(10)可容置有一待測物(A)，而該待測物(A)可佔有該容置空間(101)的體積為一定比例，使該待測物容置裝置(10)沿著該YZ平面轉動時，容置於該容置空間(101)內的該待測物(A)可以上下翻動，而達到短時間內混合均勻的效果。
請再參閱第1G圖所示，該光檢測裝置(12)之一固態光源發射器(120)與一接收器(121)分別設置於該待測物容置裝置(10)兩側之鄰近該透光片(102)之位置，該光檢測裝置(12)可依據該待測物容置裝置(10)轉動的方向，調整該光檢測裝置(12)設置鄰近該透光片(102)之位置，如本發明的一實施例中，該第一方向線(D1)與該第二方向線(D2)交叉後將該待測物容置裝置(10)分成左上區域、左下區域、右上區域與右下區域，當該待測物容置裝置(10)係沿著該YZ平面順時針轉動時，該待測物(A)係分布於左下區域或右下區域，因此，該光檢測裝置(12)可調整設置於左下區域或右下區域，使得該光檢測裝置(12)在檢測該待測物(A)時能得到的較佳的光譜圖，以利後續進行光譜圖的分析。
本發明之一實施例中，該待測物容置裝置(10)更包含一待測物容置裝置蓋(15)與一開口，該開口連通於該容置空間(101)，
該待測物容置裝置蓋(15)係可活動地密封該開口，於實際實施時，使用者係能透過該開口，將不同的該待測物(A)放置於該容置空間(101)內，而後該待測物容置裝置蓋(15)係可套設於該開口，或者該待測物容置裝置蓋(15)係藉由一第一樞軸(151)樞設於該待測物容置裝置(10)，令該待測物容置裝置蓋(15)可進行樞擺以調整角度，最後該待測物容置裝置蓋(15)密封該開口，防止該待測物容置裝置(10)沿著該YZ平面轉動時而掉落出該待測物(A)。
本發明之一實施例中，該待測物容置裝置(10)的截面形狀為圓形、橢圓形、多邊形或不規則形狀等任何能有利於使該待測物(A)能混合均勻的截面形狀，但本發明並不限於此。
本發明之一實施例中，該成分分析儀(1000)更設置於一殼體(16)之內部，該殼體(16)係可提供防撞、防摔或防刮等以保護該成分分析儀(1000)，而該殼體(16)的尺寸大小、形狀或顏色可依照使用者的需求進行調整，例如：方便攜帶。該殼體(16)之一側設置至少一散熱孔(17)或該殼體(16)之內部更設置一散熱單元(18)，該散熱單元(18)可舉例但不限定為主動散熱的風扇或為被動散熱的散熱片、導熱片、導熱膏或導熱膠，當該成分分析儀(1000)運作當下，所使用該散熱單元(18)為風扇時，可帶動外部氣體進入該殼體(16)之內部，將該成分分析儀(1000)運作時所產生的熱隨著氣流由該散熱孔(17)對外傳導出，以提供散熱效果。該殼體(16)更包含一蓋子(160)，該蓋子(160)係藉由一第二樞軸(161)樞設於該殼體(16)，令該蓋子(160)可進
行樞擺以調整角度。
請一併參閱第2圖，相鄰的二個該發光峰值波長所對應的二個發光二極體之該等波長範圍部份重疊以形成較該等發光二極體中之各者之該波長範圍寬之一連續波長範圍，該連續波長範圍是介於180nm至2500nm之間。在第2圖中共有三個發光峰值波長及所對應的波長範圍，分別為一第一光線的一第一發光峰值波長(734nm)所對應的該第一波長範圍、一第二光線的一第二發光峰值波長(810nm)所對應的該第二波長範圍及一第三光線的一第三發光峰值波長(882nm)所對應的該第三波長範圍。該第一發光峰值波長與該第二發光峰值波長是相鄰的二個發光峰值波長，同樣地該第二發光峰值波長與該第三發光峰值波長也是相鄰的二個發光峰值波長。該第一發光峰值波長所對應的該第一波長範圍係為介於660nm至780nm之間，該第二光線的該第二發光峰值波長所對應的該第二波長範圍係為介於710nm至850nm，該第一波長範圍與該第二波長範圍在710nm至780nm之間呈現部分重疊，因此該第一波長範圍與該第二波長範圍共同形成660nm至850nm之間的該連續波長範圍。同樣地，該第二發光峰值波長所對應的該第二波長範圍係為介於710nm至850nm，該第三光線的該第三發光峰值波長所對應的該第三波長範圍係為介於780nm至940nm，該第二波長範圍與該第三波長範圍在780nm至850nm之間呈現部分重疊，因此該第二波長範圍與該第三波長範圍共同形成710nm至940nm之間的該連續波長範圍。在本發明中，相鄰的二個該發光峰值波長所對應的二個該發光二極體之該等波長範圍的重疊部分，以重疊愈少則愈佳。當然，相鄰的二個該發光
峰值波長所對應的二個該發光二極體之該等波長範圍也可以不重疊，這將於後文中說明。
相鄰的二個該發光峰值波長彼此相差為大於或等於0.5nm，較佳地為介於1nm至80nm之間，更佳地為介於5nm至80nm之間。在第2圖中，相鄰的該第一發光峰值波長(734nm)與該第二發光峰值波長(810nm)彼此相差為76nm，而相鄰的該第二發光峰值波長(810nm)與該第三發光峰值波長(882nm)彼此相差為72nm。除了有特別說明之外，本發明及專利範圍所述之數值範圍的限定總是包括端值，例如前述相鄰的二個該發光峰值波長彼此相差為介於5nm至80nm之間，是指大於或等於5nm而且小於或等於80nm。
請一併參閱第3圖的第二實施例，第二實施例是第一實施例的衍生實施例，因此第二實施例與第一實施例相同之處就不再贅述。第二實施例與第一實施例不同之處在於第二實施例的該光源係包含五個發光二極體，分別為放射具有一第一發光二極體、放射具有一第四波長範圍之一第四光線的一第四發光二極體、一第二發光二極體、放射具有一第五波長範圍之一第五光線的一第五發光二極體及一第三發光二極體，該第四光線在該第四波長範圍內具有一第四發光峰值波長(772nm)，該第五光線在該第五波長範圍內具有一第五發光峰值波長(854nm)。在第3圖中，發光峰值波長由小至大依序為該第一發光峰值波長(734nm)、該第四發光峰值波長(772nm)、該第二發光峰值波長(810nm)、該第五發光峰值波長(854nm)及該第三發光峰值波長(882nm)，相鄰的該第一發光峰值波長(734nm)與該第四發光峰值波長(772nm)彼此相差為38nm，相鄰的該第四發光峰值波長(772nm)與該第
二發光峰值波長(810nm)彼此相差為38nm，相鄰的該第二發光峰值波長(810nm)與該第五發光峰值波長(854nm)彼此相差為44nm，相鄰的該第五發光峰值波長(854nm)與該第三發光峰值波長(882nm)彼此相差為28nm。
請一併參閱第4圖的第三實施例，第三實施例是第一實施例及第二實施例的衍生實施例，因此第三實施例與第一實施例及第二實施例相同之處就不再贅述。第三實施例與第一實施例不同之處在於第三實施例的該光源係包含12個發光二極體，在第4圖中，12個發光二極體的發光峰值波長由小至大依序為734nm(該第一發光峰值波長)、747nm、760nm、772nm(該第四發光峰值波長)、785nm、798nm、810nm(該第二發光峰值波長)、824nm、839nm、854nm(該第五發光峰值波長)、867nm及882nm(該第三發光峰值波長)。該12個發光二極體的發光峰值波長之中，相鄰的二個該發光峰值波長彼此相差依序分別為13nm、13nm、12nm、13nm、13nm、12nm、14nm、15nm、15nm、13nm及15nm。如果於第一實施例、第二實施例及第三實施例中的該發光元件是改用雷射二極體，相鄰的二個該發光峰值波長彼此相差可以為大於或等於0.5nm，例如為1nm。
複數個該發光峰值波長之中的至少一部份的該發光峰值波長所對應的波長半高寬為大於0nm且小於或等於60nm。較佳地，各該發光峰值波長所對應的波長半高寬為大於0nm且小於或等於60nm，例如前述第一實施例、第二實施例及第三實施例中發光峰值波長由小至大依序為734nm(該第一發光峰值波長)、747nm、760nm、772nm(該第四發光峰值波長)、785nm、798nm、810nm(該第二發光峰值波長)、
824nm、839nm、854nm(該第五發光峰值波長)、867nm及882nm(該第三發光峰值波長)，該第一光線的該第一發光峰值波長所對應的波長半高寬、該第二光線的該第二發光峰值波長所對應的波長半高寬、該第三光線的該第三發光峰值波長所對應的波長半高寬、該第四光線的該第四發光峰值波長所對應的波長半高寬及該第五光線的該第五發光峰值波長所對應的波長半高寬為大於0nm且小於或等於60nm，較佳為介於15nm至50nm之間，更佳為介於15nm至40nm之間。其餘未說明的747nm、760nm、785nm、798nm、824nm、839nm及867nm發光峰值波長所對應的波長半高寬(第4圖)也是為大於0nm且小於或等於60nm，較佳為介於15nm至50nm之間，更佳為介於15nm至40nm之間。於本發明的實驗操作時，前述第一實施例、第二實施例及第三實施例中的發光峰值波長所對應的波長半高寬為55nm；如果該發光元件是雷射二極體，各該發光峰值波長所對應的波長半高寬為大於0nm且小於或等於60nm，例如為1nm。
前述相鄰的二個該發光峰值波長所對應的二個該發光二極體之該等波長範圍也可以不重疊，例如如果前述第一實施例、第二實施例及第三實施例中的各發光峰值波長所對應的波長半高寬為15nm，各發光峰值波長所對應的該波長範圍的寬度(也就是該波長範圍的最大值與最小值的差)為40nm，相鄰的二個該發光峰值波長彼此相差為80nm。又例如如果該發光元件是雷射二極體，各該發光峰值波長所對應的波長半高寬為1nm，該波長範圍的寬度為4nm，相鄰的二個該發光峰值波長彼此相差為5nm，則相鄰的二個該發光峰值波長所對應的二個該發光元件(雷射二極體)之該等波長範圍不重疊。
較佳地，於第一實施例、第二實施例及第三實施例操作一成像裝置進行該待測物(A)的檢測以產生該待測物光譜圖時，該成像裝置為一手機或平板電腦，如前所述該固態光源發射器(120)能夠分別控制並使得複數個該發光二極體分別呈現一明滅頻率的非連續發光，複數個該明滅頻率可以是彼此相同或彼此不同，或者複數個該明滅頻率可以是部分相同或部分不同，前述該明滅頻率是介於0.05次/秒至50000次/秒之間，該明滅頻率中開啟(點亮)該發光二極體的時間區間為介於0.00001秒至10秒之間，該明滅頻率中關閉(熄滅)該發光二極體的時間區間為介於0.00001秒至10秒之間，該明滅頻率的週期是指接續的一次開啟(點亮)該發光二極體的時間區間及關閉(熄滅)該發光二極體的時間區間的和，該明滅頻率的週期是該明滅頻率的倒數；換言之，該明滅頻率的週期可以被理解為將複數個該發光二極體連續點亮一點亮時間區間並立即無間斷地連續熄滅一熄滅時間區間的和，該點亮時間區間為介於0.00001秒至10秒之間，該熄滅時間區間為介於0.00001秒至10秒之間。較佳地，該明滅頻率是介於0.5次/秒至50000次/秒之間；更佳地，該明滅頻率是介於5次/秒至50000次/秒之間。複數個該發光二極體呈現非連續發光的樣態可以大幅降低該待測物(A)被該發光二極體所放射的光的熱能所影響，避免含有有機體的該待測物(A)產生質變，因此尤其適合對於熱能敏感的該待測物(A)，更尤其適合於該發光二極體所放射該波長範圍的光為近紅外光。
特別說明的是，前述該發光元件與該接收器(121)的該影像擷取器及該光偵測器係同步運作及不運作也可以是指：該影像擷取器及該光偵測器係以一運作頻率進行非連續運作，該發光元件的該明
滅頻率與該接收器(121)的該影像擷取器及該光偵測器的該運作頻率係為相同。
請一併參閱第5A圖，其為以該明滅頻率的非連續發光方式操作該光檢測裝置(12)進行該待測物(A)的檢測，該待測物光譜訊號與一背景雜訊的結合及該背景雜訊所構成的一待測物時域(time domain)訊號及一待測物時域訊號圖。一數學分析模組係設置於該光偵測器或該計算器，該數學分析模組係與該光偵測器電性或訊號連接，或該數學分析模組係與該計算器電性或訊號連接，而所述該數學分析模組可以是軟體或硬體型態，該光偵測器所收集到的訊號係被傳送到該數學分析模組。當操作該成像裝置進行該待測物(A)的檢測以產生該待測物光譜圖時，複數個該發光二極體可以以相同的該明滅頻率同時開或關，該明滅頻率中開啟(點亮)該發光二極體的時間區間，該光偵測器所接收到的訊號為該待測物光譜訊號及一背景雜訊(或稱為背景噪音)的結合，而該明滅頻率中關閉(熄滅)該發光二極體的時間區間，該光偵測器所接收到的訊號為該背景雜訊。
該光偵測器所收集到的前述該待測物光譜訊號及該背景雜訊係被傳送到該數學分析模組，該數學分析模組係對於前述該待測物時域訊號進行處理而將該背景雜訊捨棄，例如該數學分析模組係包含將該待測物時域訊號轉換為一待測物頻域(frequency domain)訊號的一時域頻域轉換單元(第5A圖)，該時域頻域轉換單元可以是用以將該待測物時域訊號進行傅立葉轉換(Fourier transform)為該待測物頻域訊號的一傅立葉轉換單元，轉換後的該待測物頻域訊號及一待測物頻域訊號圖請參見第5B圖，該待測物頻域訊號係很容易被區分為該待測物
光譜訊號的頻域訊號及該背景雜訊的頻域訊號。在第5B圖中，位於0Hz的峰值的頻域訊號或小於該明滅頻率的頻域訊號，即為該背景雜訊的頻域訊號；而在第5B圖中，除了位於0Hz的峰值的頻域訊號(該背景雜訊的頻域訊號)，其餘剩下的峰值的訊號即為該待測物光譜訊號的頻域訊號。較佳地，在該待測物頻域訊號中，大於或等於該明滅頻率的頻域訊號即為該待測物光譜訊號的頻域訊號。該數學分析模組係將該背景雜訊的頻域訊號捨棄並留下該待測物光譜訊號的頻域訊號，以達到濾波效果。由於該數學分析模組係將該背景雜訊的頻域訊號捨棄，因此留下的該待測物光譜訊號的頻域訊號完全是屬於該待測物(A)而不包含該背景訊號，所以相對於傳統光譜儀而言，本發明的該光檢測裝置(12)不僅提高該待測物(A)在光譜中的訊號雜訊比(Signal-to-noise ratio)，本發明的該光檢測裝置(12)甚至因為將該背景雜訊的頻域訊號捨棄以進行濾波，所以可以達到無背景雜訊的光譜。請再度參閱第5A圖及第5B圖，該固態光源發射器(120)的一微控制器係可以與該數學分析模組電性或訊號連接，以同步將該明滅頻率、該明滅頻率中開啟(點亮)該發光二極體的時間區間及該明滅頻率中關閉(熄滅)該發光二極體的時間區間傳送給該數學分析模組，以使得該微控制器依據該明滅頻率、該明滅頻率中開啟(點亮)該發光二極體的時間區間及該明滅頻率中關閉(熄滅)該發光二極體的時間區間以開或關與該微控制器分別電性連接的複數個該發光二極體之時，該數學分析模組能夠將該明滅頻率中開啟(點亮)該發光二極體的時間區間對應為該待測物光譜訊號，以及該數學分析模組能夠將該明滅頻率中關閉(熄滅)該發光二極體的時間區間對應為該背景雜訊。
特別說明的是，複數個該發光二極體呈現該明滅頻率的非連續發光的波形為方波、正弦波或負弦波。
另外，該數學分析模組也可以對於前述經過濾波效果所留下的該待測物光譜訊號的頻域訊號進行處理，而將前述所留下的該待測物光譜訊號的頻域訊號轉換為一濾波後待測物時域訊號及一濾波後待測物時域訊號圖，其中該濾波後待測物時域訊號之中只存在一濾波後待測物光譜訊號，而不存在該背景雜訊。例如，該數學分析模組係包含將前述所留下的該待測物光譜訊號的頻域訊號轉換為一濾波後待測物時域訊號的一頻域時域轉換單元(第5B圖)，該頻域時域轉換單元可以是用以將前述所留下的該待測物光譜訊號的頻域訊號進行傅立葉反轉換(inverse Fourier Transform)為該濾波後待測物時域訊號的一傅立葉反轉換單元，轉換後的該濾波後待測物時域訊號及該濾波後待測物時域訊號圖請參見第5C圖。比較第5A圖及第5C圖可以顯然地看出，在第5C圖中該濾波後待測物時域訊號圖之中的該濾波後待測物時域訊號只存在該濾波後待測物光譜訊號而且呈現為方形波，而且該濾波後待測物時域訊號圖之中已經不存在任何該背景雜訊。換言之，在第5C圖中背景訊號為零，所以如果將該濾波後待測物光譜訊號的值除以背景訊號的值，所得到的訊號雜訊比將呈現無限大；因此，本發明提高了試樣(待測物)檢測結果光譜圖中的訊號雜訊比，可以達到測試精準的效果。特別說明的是，所述該數學分析模組、該時域頻域轉換單元及該頻域時域轉換單元可以分別是軟體或硬體型態，或上述軟體或硬體型態的組合；該數學分析模組、該時域頻域轉換單元及該頻域時域轉換單元彼此以電性或訊號連接。
本發明之一實施例中，該固態光源發射器(120)之光源的波長範圍介於400nm至1700nm，由於待測物所含有的不同的基團和同一基團在不同物理化學環境中對光源的吸收波長都有明顯差異，使用者可針對不同的待測物所含的基團，調整特定範圍的該光源之波長範圍，以有利於待測物的分析。
請參閱第6圖所示之本發明之成分分析儀檢測小麥後之光譜圖，係藉由待測物容置裝置(10)於YZ平面的旋轉方式，使預分析檢測的穀物能在均勻地混合的情況下進行檢測，而達到多次重複的量測，另一方面，請一併參閱第7圖所示之習知之成分分析儀檢測小麥後之光譜圖，習知的成分分析儀係藉由待測物容置裝置(10)以水平旋轉的方式將預分析檢測的穀物混合，再進行檢測，其中該水平係指水平於該X方向與該Y方向所定義的一XY平面上。而如第6圖與第7圖所示，橫座標軸為波長，單位為nm，縱座標軸為相對強度(intensity)，本試驗係在約650nm至1000nm之間的該連續波長範圍內以成分分析儀多次地對穀物進行光譜量測，如第6圖所示，每一次光譜量測之光相對強度分佈的結果趨近於一致，而相對地如7圖所示，每一次光譜量測之光相對強度分佈的結果均不近相同，尤其在800nm至1000nm之間的該連續波長範圍更為明顯。
請一併參閱第8圖所示，為本發明與習知之成分分析儀檢測穀物後之成分比較分析表格圖。該第8圖分別展示本發明與習知之成分分析儀檢測穀物之表格，而表格中記錄每一次的測試次數與
其成分分析儀檢測穀物後的水份與蛋白質等成分數據以及該數據的標準差(Standard Deviation)與訊號雜訊比(Signal-to-noise ratio)，由表格中顯示本發明所量測的蛋白質的標準差數值為0.0308且水份的標準差數值為0.02096，而習知所量測的蛋白質的標準差數值為0.2002且水份的標準差數值為0.1503，故本發明與習知之成分分析儀相比下，其標準差數值明顯較小，代表每一次檢測的數值與平均數值差異不大，再者，表格中顯示本發明所量測的蛋白質的訊號雜訊比為298且水份的訊號雜訊比為436，而習知所量測的蛋白質的訊號雜訊比為45且水份的訊號雜訊比為61，故本發明與習知之成分分析儀相比下，其所偵測到的訊號雜訊比也明顯較高，代表本發明確實可提高測試精準的效果。
再者，請一併參閱第9圖所示，為本發明與習知之成分分析儀檢測相同待測物後之光譜比較分析圖。橫座標軸為波長，單位為nm，縱座標軸為多次測量後所得數值中，以最大數值減掉最小數值後除以多次測量後所得數值的平均值，單位為百分比，本試驗係在約650nm至1000nm之間的該連續波長範圍內以成分分析儀多次地對穀物進行光譜量測，以橫座標軸的百分比為5.00%為標準，若高於5.00%時，其最大數值與最小數值差異越大，代表該成分分析儀(1000)之每次量測結果間具有較低的準確度，反之亦然，若其最大數值與最小數值差異越小，代表該成分分析儀(1000)之每次量測結果間具有較高的準確度。如第9圖所示能明顯觀察出本發明的成分分析儀
所量測的結果皆在5.00%以下，而習知的成分分析儀所量測的結果皆高於5.00%。
綜上第6圖至第9圖所示，透過本發明之待測物容置裝置(10)於YZ平面的旋轉方式，確實能使預分析檢測的穀物能在均勻地混合的情況下多次地進行檢測，且檢測後的數據具有較高的測量精度。
請一併參閱第10圖與第11圖所示，為本發明其一較佳實施例之成分分析系統方塊圖與電子設備方塊圖。本發明基於主要目的另外提供一種成分分析系統，係適用於一成分分析儀(1000)，該成分分析系統(2)係包含：一待測物容置裝置(10)，該待測物容置裝置(10)係具有一容置空間(101)、一透光片(102)與一轉動件(11)，該透光片(102)設置於該待測物容置裝置(10)之相對兩側，該轉動件(11)貫穿設置於該待測物容置裝置(10)或分別設置於於該待測物容置裝置(10)兩側，該轉動件(11)之延伸方向定義為一X方向，該X方向不同於一Y方向與一Z方向，該Y方向與該Z方向定義成一YZ平面，該待測物容置裝置(10)可沿著該YZ平面轉動，該YZ平面的法線與該X方向之夾角大於或等於0度且小於90度；一光檢測裝置(12)，該光檢測裝置(12)係具有一固態光源發射器(120)與一接收器(121)，該固態光源發射器(120)與該接收器(121)分別設置於該待測物容置裝置(10)兩側之鄰近該透光片(102)之位置；一驅動裝置，該驅動裝置連接該轉動件(11)；至少一支撐件(14)，該支撐件(14)樞接於該轉動件(11)，一第
一處理器(20)，該第一處理器(20)電性連接該光檢測裝置(12)、該驅動裝置、一穀物分析模組(25)、一第一無線通訊模組(21)與一全球定位系統(22)。
該穀物分析模組(25)係可對於該光檢測裝置(12)檢測穀物後的光譜圖進行分析，以分析出該穀物的水份、蛋白質與灰質等數值，可用以進一步地鑑定該穀物的等級與品質，以小麥為例，當小麥加工為麵粉時，其蛋白質含量會影響吸水率或麵筋強度，灰質含量係可用於評估小麥磨粉後的預期產值，而小麥本身水份含量也會影響加工為麵粉時所添加的水量。特別說明的是，本發明的穀物分析模組(25)不限於僅分析上述穀物的水份、蛋白質與灰質等參數，也可依照需求對於穀物其他成分的比例或含量進行分析。
本發明之一實施例中，該第一無線通訊模組(21)通訊連接一電子設備(3)之一第二無線通訊模組(30)，該第二無線通訊模組(30)電性連接一第二處理器(31)。該電子設備(3)可以為個人電腦、個人行動通訊裝置、筆記型電腦或平板電腦等。
於實際實施時，該成分分析儀(1000)能透過該第一無線通訊模組(21)將該穀物分析模組(25)所分析出該穀物的水份、蛋白質與灰質等數值傳輸於一電子設備(3)，讓使用者能隨時透過該電子設備(3)存取該穀物的水份、蛋白質與灰質等數值，該第一無線通訊模組(21)與第二無線通訊模組(30)係可選用Wi-Fi、WiMAX、IEEE 802.11系列、4G網路、5G網路、HSPA網路、LTE網路或藍牙。
本發明之一實施例中，該成分分析系統(2)更包含一感測器(19)，該感測器(19)電性連接該第一處理器(20)，該感測器(19)係可為包含相對濕度感測器或溫度感測器或其兩者，該相對濕度感測器係用於感測空氣中的一相對濕度，並產生一相對濕度資料，該溫度感測器係用於感測植物生長時的一環境溫度，並產生一環境溫度資料。藉由相對濕度或環境溫度的高低，以預測穀物的生長情形，且該成分分析儀(1000)能透過該第一無線通訊模組(21)將該感測器(19)所感測得資訊傳輸於一電子設備(3)，該資訊可以為該溫度感測器所感測的該環境溫度資料與該相對濕度感測器所感測的該相對濕度資料，讓使用者能隨時透過該電子設備(3)存取目前穀物生長時的該環境溫度資料與該相對濕度資料。
本發明之一實施例中，該成分分析系統(2)更包含一第一設定單元(23)，該第一設定單元(23)可舉例但不限於觸控式螢幕或按鍵，該第一設定單元(23)電性連接該第一處理器(20)。該第一設定單元(23)係可輸入一作物資訊、一作物種類、一紀錄日期、一分析區域(R)或一作物採收計畫等任何與作物有關的相關參數，讓使用者能直接在成分分析儀(1000)上進行操作。
本發明之一實施例中，該成分分析系統(2)更包含一第一顯示裝置(24)，該第一顯示裝置(24)電性連接該第一處理器(20)，該第一顯示裝置(24)可以顯示該光檢測裝置(12)所產生的光譜圖、該驅動裝置的運轉速度或頻率、該穀物分析模組(25)對光譜圖分析後的
數值與該全球定位系統(22)的該定位資訊(P)等所產生的訊息或該作物資訊、該作物種類、該紀錄日期、該分析區域(R)或該作物採收計畫等任何有益於使用者判斷分析之資訊，該第一顯示裝置(24)可以為液晶螢幕。
本發明之一實施例中，該電子設備(3)更包含一第二設定單元(32)，該第二設定單元(32)電性連接該第二處理器(31)，該第二設定單元(32)可舉例但不限於觸控式螢幕或按鍵。該第二設定單元(32)係可輸入一作物資訊、一作物種類、一紀錄日期、一分析區域(R)或一作物採收計畫等任何與作物有關的相關參數。於實際實施時，如第15圖所示，該作物種類係為所種植的農作物品種，該紀錄日期係為檢測作物時的日期，而該作物資訊可以為環境的相對濕度(RH%)或溫度(℃)；或作物中的灰質(dry matter)含量、水份含量、蛋白質含量與油脂/甜度比例等；而規格係為預先設定的作物品質標準數值，該作物品質標準數值可依據上述的灰質(dry matter)含量、水份含量、蛋白質含量與油脂/甜度比例等或其他有利於評價作物品質標準的參數綜合判斷或採單一參數判斷；測試數量為成分分析儀測試作物的次數；成分分析儀每一次對作物測試後會產生一作物品質數值，而平均值為測試後的所有的作物品質數值加總後除以總測試數量；合規數量係為每一次作物品質數值符合該規格時會採計一次；良率為合規數量除以測試數量。而作物採收計畫可根據作物資訊與作物種類，以預測該作物的採收日期。
本發明之一實施例中，該電子設備(3)更包含一第二顯示裝置(33)，該第二顯示裝置(33)電性連接該第二處理器(31)，該第二顯示裝置(33)可以顯示該光檢測裝置(12)所產生的光譜圖、該驅動裝置的運轉速度或頻率、該穀物分析模組(25)對光譜圖分析後的數值與該全球定位系統(22)的該定位資訊(P)等所產生的訊息或一作物資訊、一作物種類、一紀錄日期、一分析區域(R)或一作物採收計畫等任何有益於使用者判斷分析之資訊。該第二顯示裝置(33)可以為液晶螢幕。
請參閱第12圖至第14圖所示，為本發明其一較佳實施例之作物產地示意圖、分析區域示意圖(一)與分析區域示意圖(二)。使用者能透過該全球定位系統(22)，該全球定位系統(Global Positioning System，GPS)(22)係可提供準確的三度立體空間的定位功能，該全球定位系統(22)係可對於一作物產地(C)定位出一定位資訊(P)，該定位資訊(P)可以是所在處的經度、緯度和高度的座標，於實際實施時，使用者使用成分分析儀檢測穀物時，除了產生該穀物的水份、蛋白質與灰質等數值外，該全球定位系統(22)同時也對該次檢測的位置定位出相對應的該定位資訊(P)，而後該第一處理器(20)將該成分分析儀(1000)所檢測後的該穀物的水份、蛋白質與灰質等數值及該定位資訊(P)，透過該第一無線通訊模組(21)傳輸於該第二無線通訊模組(30)，使用者可參考該定位資訊(P)與其相對應的該等數值、作物資訊或作物種類作為日後制定作物採收計畫的基礎。使用
者也能利用第一設定單元(23)或第二設定單元(32)設定預分析的分析區域，該分析區域(R)可包含複數個或單一個該定位資訊(P)，如第15圖所示，而得到該分析區域(R)的作物資訊、作物種類、紀錄日期或作物採收計畫等任何與作物有關的相關參數，該作物種類係為所種植的農作物品種，該紀錄日期係為檢測該作物時的日期，而該作物資訊可以為環境的相對濕度(RH%)或溫度(℃)；或作物中的灰質(dry matter)含量、水份含量、蛋白質含量與油脂/甜度比例等；而規格係為預先設定的作物品質標準數值，該作物品質標準數值可依據上述的灰質(dry matter)含量、水份含量、蛋白質含量與油脂/甜度比例等或其他有利於評價作物品質標準的參數綜合判斷或採單一參數判斷；測試數量為成分分析儀測試作物的次數；成分分析儀每一次對作物測試後會產生一作物品質數值，而平均值為測試後的所有的作物品質數值加總後除以總測試數量；合規數量係為每一次作物品質數值符合該規格時會採計一次；良率為合規數量除以測試數量；而作物採收計畫可根據作物資訊與作物種類，以預測該作物的採收日期。
綜上所述，本發明與現有技術與產品相較之下，本發明具有以下優點之一：本發明目的之一係透過本發明之成分分析儀藉由待測物容置裝置於YZ平面的旋轉方式，以使預分析檢測的穀物能在均勻地混合的情況下進行檢測，並達到多次重複的量測，來獲取穀物成
分數據。
本發明目的之一係透過待測物容置裝置之結構除了量測穀物外，對於任何的顆粒、粉狀、中藥材、液體或流體之待測物均能量測，並透過量測後所得各類數值，將各待測物進行分類或篩選。
本發明目的之一係透過本發明之成分分析儀結構間的配置關係與旋轉方式，減少過去因人工進行重複量測作業時，需取出樣品再混合而導致預分析檢測的穀物汙染的可能性，以維持前次與後次量測時的條件因素。
本創作的任一實施例或申請專利範圍不須達成本創作所揭露之全部目的或優點或特點。此外，本說明書或申請專利範圍中提及的「第一」、「第二」等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。
1000:成分分析儀
10:待測物容置裝置
16:殼體
160:蓋子
17:散熱孔
Claims (26)
- 一種成分分析儀，包含：一待測物容置裝置(10)，該待測物容置裝置(10)係具有一容置空間(101)、一透光片(102)與一轉動件(11)，該透光片(102)設置於該待測物容置裝置(10)之相對兩側，該轉動件(11)設置於該待測物容置裝置(10)，該轉動件(11)之延伸方向定義為一X方向，該X方向不同於一Y方向與一Z方向，該Y方向與該Z方向定義成一YZ平面，該待測物容置裝置(10)可沿著該YZ平面轉動，且該YZ平面的法線與該X方向之夾角大於或等於0度且小於90度；一光檢測裝置(12)，該光檢測裝置(12)係具有一固態光源發射器(120)與一接收器(121)，該固態光源發射器(120)具有一光源，該接收器(121)接收來自該光源發射的一光線，該透光片(102)可供該光線通過；一驅動裝置，該驅動裝置連接該轉動件(11)；以及至少一支撐件(14)，該支撐件(14)樞接於該轉動件(11)。
- 如請求項1所述之成分分析儀，其中，該固態光源發射器(120)與該接收器(121)分別設置於該待測物容置裝置(10)兩側之鄰近該透光片(102)之位置。
- 如請求項1所述之成分分析儀，其中，該成分分析儀(1000)更包含一反光元件，該固態光源發射器(120)與該接收器(121)分別設置於該待測物容置裝置(10)之同一側，該反光元件設置於該 待測物容置裝置(10)之另一側。
- 如請求項1所述之成分分析儀，其中，該待測物容置裝置(10)更包含一待測物容置裝置蓋(15)與一開口，該開口連通於該容置空間(101)，該待測物容置裝置蓋(15)係可活動地密封該開口。
- 如請求項4所述之成分分析儀，其中，該待測物容置裝置蓋(15)係套設於該開口。
- 如請求項4所述之成分分析儀，其中，該待測物容置裝置蓋(15)係藉由一第一樞軸(151)樞設於該待測物容置裝置(10)。
- 如請求項1所述之成分分析儀，其中，該透光片(102)的材質包括玻璃、藍寶石、石英或壓克力。
- 如請求項1所述之成分分析儀，其中，該固態光源發射器(120)之光源的波長範圍介於180nm至2500nm。
- 如請求項1所述之成分分析儀，其中，該固態光源發射器(120)之光源的波長範圍介於400nm至1700nm。
- 如請求項1所述之成分分析儀，其中，該待測物容置裝置(10)的截面形狀為圓形、橢圓形、多邊形或不規則形狀。
- 如請求項1所述之成分分析儀，其中，該成分分析儀(1000)更設置於一殼體(16)之內部。
- 如請求項11所述之成分分析儀，其中，該殼體(16)更包含一蓋子(160)，該蓋子(160)係藉由一第二樞軸(161)樞設於該殼體(16)。
- 如請求項1所述之成分分析儀，其中，該殼體(16)設置至少一散熱孔(17)。
- 如請求項12所述之成分分析儀，其中，該殼體(16)之內部更設置一散熱單元(18)。
- 如請求項1所述之成分分析儀，其中，該成分分析儀(1000)更包含一感測器(19)。
- 如請求項15所述之成分分析儀，其中，該感測器(19)係可為包含相對濕度感測器或溫度感測器或其兩者。
- 一種成分分析系統，係適用於一成分分析儀(1000)，該成分分析系統(2)係包含：一待測物容置裝置(10)，該待測物容置裝置(10)係具有一容置空間(101)、一透光片(102)與一轉動件(11)，該透光片(102)設置於該待測物容置裝置(10)之相對兩側，該轉動件(11)設置於該待測物容置裝置(10)，該轉動件(11)之延伸方向定義為一X方向，該X方向不同於一Y方向與一Z方向，該Y方向與該Z方向定義成一YZ平面，該待測物容置裝置(10)可沿著該YZ平面轉動，該YZ平面的法線與該X方向之夾角大於或等於0度且小於90度；一光檢測裝置(12)，該光檢測裝置(12)係具有一固態光源發射器(120)與一接收器(121)，該固態光源發射器(120)具有一光源，該接收器(121)係接收來自該光源發射的一光線，該透光片(102)可供該光線通過； 一驅動裝置，該驅動裝置連接該轉動件(11)；至少一支撐件(14)，該支撐件(14)樞接於該轉動件(11)；以及一第一處理器(20)，該第一處理器(20)電性連接該光檢測裝置(12)、該驅動裝置、一穀物分析模組(25)、一第一無線通訊模組(21)與一全球定位系統(22)。
- 如請求項17所述之成分分析系統，其中，該成分分析系統(2)更包含一感測器(19)，該感測器(19)電性連接該第一處理器(20)。
- 如請求項18所述之成分分析系統，其中，該感測器(19)係可為包含相對濕度感測器或溫度感測器或其兩者。
- 如請求項17所述之成分分析系統，其中，該成分分析系統(2)更包含一第一設定單元(23)，該第一設定單元(23)電性連接該第一處理器(20)。
- 如請求項20所述之成分分析系統，其中，該第一設定單元(23)係包含一作物資訊、一作物種類、一紀錄日期、一分析區域(R)或一作物採收計畫。
- 如請求項17所述之成分分析系統，其中，該成分分析系統(2)更包含一第一顯示裝置(24)，該第一顯示裝置(24)電性連接該第一處理器(20)。
- 如請求項17所述之成分分析系統，其中，該第一無線通訊模組(21)通訊連接一電子設備(3)之一第二無線通訊模組(30)，該 第二無線通訊模組(30)電性連接一第二處理器(31)。
- 如請求項23所述之成分分析系統，其中，該電子設備(3)更包含一第二設定單元(32)，該第二設定單元(32)電性連接該第二處理器(31)。
- 如請求項24所述之成分分析系統，其中，該第二設定單元(32)係包含一作物資訊、一作物種類、一紀錄日期、一分析區域(R)或一作物採收計畫。
- 如請求項23所述之成分分析系統，其中，該電子設備(3)更包含一第二顯示裝置(33)，該第二顯示裝置(33)電性連接該第二處理器(31)。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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