[发明专利]一种在线近红外光谱分析仪

说明书

技术领域

本发明属于过程分析与控制仪器领域，涉及一种在线近红外光谱分析仪。

背景技术

MicroNIR^TM微型近红外光谱分析仪是由美国JDSU公司设计和生产的一款超紧凑、轻便、低成本的近红外光谱仪，该光谱仪使用先进的光学镀膜技术制造的线性渐变滤光片(LVF,Linear Variable Filter)作为分光元件，将LVF耦合到线性探测器阵列上，组成一个可以提供光谱信息的传感器，可广泛应用于商业、工业和科学领域。

由于MicroNIR^TM结构特点导致其在线应用时存在一定不便性，因此，基于此微型近红外光谱分析仪设计和开发出一款在线近红外光谱分析仪。

发明内容

本发明的目的是提供一种在线近红外光谱分析仪，解决了JDSU MicroNIR^TM近红外光谱仪不能直接安装于生产线上判定物料性质及测定物料中主要成分含量的问题。

本发明的另一目的是提供上述在线近红外光谱分析仪的软件控制系统。

本发明通过以下技术方案来实现：

一、一种在线近红外光谱分析仪，包括外壳、蓝宝石透明窗以及设在外壳内部的光谱仪、摄像头、控制板、马达驱动器、伺服马达和镀金片参考板，所述的外壳上装有蓝宝石透明窗，蓝宝石透明窗的正下方装有光谱仪和摄像头，控制板的输出端连接马达驱动器、光谱仪和摄像头，马达驱动器和伺服马达连接，伺服马达的输出轴连接镀金片参考板，镀金片参考板伸出后正好位于蓝宝石透明窗和光谱仪中间。

进一步的，所述的光谱仪采用JDSU近红外光谱仪。

进一步的，所述的蓝宝石透明窗表面镀有增透膜。

进一步的，所述的镀金片参考板为铝质板，表面镀有金膜。

二、一种根据上述的在线近红外光谱分析仪的软件控制系统，包括光谱采集模块、存储模块、数据调用模块和显示模块三部分，数据调用模块的输入端连接光谱采集模块，输出端连接显示模块，其中，光谱采集模块包括仪器信息、采样模式、服务器IP地址、配料信息四部分，存储模块包括样品光谱保存、预测结果保存两部分，数据调用模块包括模型调用、历史光谱调用和历史预测结果调用三部分，显示模块包括样品 信息显示、模型信息显示、辅助信息显示和样品预测结果显示四部分。

采用上述技术方案的积极效果：本发明可实现微型近红外光谱分析仪的在线使用，所采集物料光谱稳定可靠，适用于饲料、农业、制药、烟草等各领域的过程分析，节省人力、物力、财力。

附图说明

图1是本发明的纵剖视图；

图2是本发明的横剖视图。

图中，1外壳，2蓝宝石透明窗，3光谱仪，4摄像头，5控制板，6马达驱动器，7伺服马达，8镀金片参考板。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明的技术方案做进一步的说明，但不应理解为对本发明的限制：

实施例1

图1是本发明的纵剖视图，图2是本发明的横剖视图，如图所示，一种在线近红外光谱分析仪，包括外壳1、蓝宝石透明窗2以及设在外壳1内部的光谱仪3、摄像头4、控制板5、马达驱动器6、伺服马达7和镀金片参考板8，所述的外壳1上装有蓝宝石透明窗2，蓝宝石透明窗用于直接接触物料，蓝宝石透明窗2的正下方装有光谱仪3和摄像头4，光谱仪用于对物料进行检测，摄像头主要用于拍摄照片以探测蓝宝石透明窗前是否有物料。控制板5的输出端连接马达驱动器6、光谱仪3和摄像头4，马达驱动器6和伺服马达7连接，伺服马达7的输出轴连接镀金片参考板8，镀金片参考板8伸出后正好位于蓝宝石透明窗2和光谱仪3中间。光谱仪通过采集镀金片参考板的光谱进行100％反射校正，伺服马达则用于控制镀金片参考板的伸缩。本发明中控制板采用北京蓝海微芯科技发展有限公司生产的LJD-eWinV5-LT3型号控制板。

本发明中，所述的光谱仪3采用JDSU近红外光谱仪。

所述的蓝宝石透明窗2表面镀有增透膜，用以放大物料近红外光谱信息。

进一步的，所述的镀金片参考板8为铝质板，表面镀有金膜，金纯度99.999％，用以达到≥95％反射率。 

实施例2

一种在线近红外光谱分析仪的软件控制系统，包括光谱采集模块、存储模块、数 据调用模块、显示模块。

进一步的，光谱采集模块包括：

(1)设置仪器信息(如积分时间等)，保证仪器可针对不同物料采集最优光谱。