[发明专利]紫外、可见、近红外在线检测漫反射光谱分析仪

说明书

技术领域：

本发明涉及一种紫外、可见、近红外在线检测漫反射光谱分析仪，用于液体、固体和高光散射的液体的分析。

背景技术：

光谱仪器是进行光谱学研究和物质光谱分析的仪器，通过对光谱的测量来完成光成分的分析、材料光学属性的测量以及物质成分的鉴定，被广泛的应用于各种光学检测、生物化学分析、工业自动化检测、天文研究等领域。

紫外光(Ultraviolet，UV)是指波长在185～400nm范围内的电磁波，不可被人眼感知。因为大多数分子的电子光谱处于紫外区域，而分子的电子光谱基本上能决定物质的化学反应，所以利用分子的电子光谱可以进行分子定性分析、定量分析、结构分析和分子化学反应等有关的分子光谱技术工作。

可见光(Visible，VIS)是指波长在380～780nm范围内的电磁波，可以被人眼感知。可见光是应用最为广泛的波段，与人们的生活密切联系。利用可见光，可以实现对光成分的分析、颜色的测量和计算、材料属性的测量和分子光谱分析等。

近红外光(Near Infrared，NIR)是介于可见光(VIS)和中红外光(MIR)之间的电磁波，即：波长在780～2500nm范围内的电磁波，不可被人眼感知。习惯上又将近红外区划分为近红外短波和近红外长光谱区；1900年前后，近红外光(NIR)光谱仪器使用玻璃棱镜和胶片记录器，其光谱范围局限于700nm-1600nm.由于物质在该谱区的倍频和合频吸收信号弱，谱带重 叠，解析复杂，受当时的技术水平限制，近红外光谱“沉睡”了近一个半世纪，直到20世纪50年代，才开始将近红外光谱技术应用在农副产品分析中，50年代的商品近红外光(NIR)光谱仪使用硫化铅光敏电阻作检测器，其波长范围可至3000nm，用于定量分析，但由于近红外光(NIR)消光系数低和谱带宽而解析困难，该技术并没有获得广泛应用，60年代，开始使用漫反射技术对麦子水分、蛋白和脂肪含量进行研究，发现近红外光(NIR)光谱用于常规分析的实用价值。随着计算机发展和化学计量学的诞生，近红外光(NIR)和化学计量学结合产生了现代近红外光(NIR)光谱学。近红外光(NIR)最先应用于农业领域。到60年代中后期，随着各种新的分析技术的出现，加之经典近红外光谱分析技术暴露出的灵敏度低、抗干扰性差的弱点，使人们淡漠了该技术在分析测试中的应用，从此，近红外光谱进入了一个沉默的时期。80年代后期，随着计算机技术的迅速发展，带动了分析仪器的数字化和化学计量学的发展，通过化学计量学方法在解决光谱信息提取和背景干扰方面取得的良好效果，加之近红外光谱在测样技术上所独有的特点，使人们重新认识了近红外光谱的价值，近红外光谱在各领域中的应用研究陆续展开。进入90年代，近红外光谱在工业领域中的应用全面展开，有关近红外光谱的研究及应用文献几乎呈指数增长，成为发展最快、最引人注目的一门独立的分析技术。由于近红外光在常规光纤中具有良好的传输特性，使近红外光谱在在线分析领域也得到了很好的应用，并取得良好的社会效益和经济效益，从此近红外光谱技术进入一个快速发展的新时期，现代近红外光谱(NIR)分析技术是近年来分析化学领域迅猛发展的高新分析技术，越来越引起国内外分析专家的注目，在分析化学领域被誉为分析“巨人”，它的出现可以说带来了又一次分析技术的革命。

发明内容：

本发明的目的是为了克服以上的不足，提供一种应用领域广、测量精确的紫外、可见、近红外在线检测漫反射光谱分析仪。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种紫外、可见、近红外在线检测漫反射光谱分析仪，包括壳体，在壳体内部设有照明系统、探头、光学分光系统、信号采集系统、校正系统和光谱处理系统，照明系统、信号采集系统、校正系统和光谱处理系统共同连接有供电系统，照明系统用于发射紫外、可见、近红外波段的光线，照明被测物体，所述探头用于收集被测物体漫反射后的光线，并将收集后的光线传送给光学分光系统，光学分光系统利用光栅将光线分光形成不同波长的光，信号采集系统将光信号转换成数字信号并进行采集，通过校正系统校正后的光谱，交给光谱处理系统处理、分析和显示，从而确定检测结果。

本发明的进一步改进在于：所述探头包括探镜和光纤，探镜的作用是用来扩大采光面积，使更多的光线进入分光系统，光纤用来传输光信号。   本发明的进一步改进在于：所述光学分光系统的主要部件是光栅，光学分光系统利用光栅的分光作用将光线色散成不同波长的光线。