[发明专利]一种测量液体成份光谱特性的光谱探测仪及其方法

说明书

本发明公开了一种测量液体成份光谱特性的光谱探测仪及其方法。该发明基于声光可调滤光器等可电控分光器件的分光功能，利用宽光谱光源作为标准光源，标准光源经过准直透镜组准直，再利用声光可调滤光器对准直光进行光谱滤光，从而产生一定光谱特性的宽光谱源，再将被测液体放置于该宽光谱源之后，通过探测有无被测液体前后的光谱曲线，通过两条光谱曲线的比对，从而分析被测液体的内部成份信息。该发明适用于光谱检测与分析等领域，该光谱探测仪结构简单，光谱探测定标方法简单、价格低廉。

技术领域

发明设计一种光谱分析仪器，特别指一种测量液体成份光谱特性的光谱探测仪及其方法，该发明适用于液体的光谱检测与分析领域，特别适用于液体食品、药品等成份检测等领域。

背景技术

光谱仪器从其出现以来就在实验室中扮演着至关重要的角色。各类光谱分析技术被应用在过程监控、化合物识别、化学结构测定等任务中。近年来，随着各地方政府对环境/污染监控政策的日趋严厉，使得监测仪器的需求不断增加，未来光谱仪器需求的放开也成了大势所趋。

随着我国经济的迅速发展，人们的生活水平得到了很大的提高，对于食品的营养、保健及安全给予了越来越多的关注。近年来由于一系列食品原料的化学污染、畜牧业中抗生素的应用、基因工程技术的应用，使食品污染导致的食源性疾病呈上升趋势。我国三鹿奶粉事件或者说三聚氰胺食品安全事故，更是对整个食品行业甚至对中国食品和农产品加工业在世界范围的品质声誉构成了负面影响，对消费者所造成的生理和心理伤害则是无法弥补的。目前，国内的近红外成分分析仪市场几乎完全被国外产品垄断，每年市场超百亿人民币。近红外成分分析仪产品无论是从需求，消费方面，都体现出极大的潜力，我国近红外成分分析仪需求巨大，应用行业分布较多，因此从需求及消费角度考虑，产品转移转化开发前景巨大。

本发明利用声光可调谐滤光器的波长可选择性,从而实现对物质的光谱探测。声光可调谐滤光器(Acousto-optic tunable filter，AOTF)是一种窄带可调谐滤光器，它是根据声光作用原理制成的分光器件。通过改变施加在晶体上的射频驱动的频率选择分光波长，从而实现波长扫描。目前该技术已广泛应用于非成像及成像光谱仪器。

发明内容

本发明的目的是提供了一种测量液体成份光谱特性的光谱探测仪及其方法，该发明基于声光可调滤光器等可电控分光器件的分光功能，利用宽光谱光源作为标准光源，标准光源经过准直透镜组准直，再利用声光可调滤光器对准直光进行光谱滤光，从而产生一定光谱特性的宽光谱源，再将被测液体放置于该宽光谱源之后，通过探测有无被测液体前后的光谱曲线，通过两条光谱曲线的比对，从而分析被测液体的内部成份及含量信息。

该发明的关键部件为声光可调滤光器，声光可调谐滤光器(Acousto-optictunable filter，AOTF)是一种窄带可调谐滤光器，它是根据声光作用原理制成的分光器件。通过改变施加在晶体上的射频驱动的频率选择分光波长，从而实现波长扫描。目前该技术已广泛应用于非成像及成像光谱仪器。声光可调滤光器(AOTF)的分光原理：当一束复色光通过一个高频振动的具有光学弹性的晶体时，某一波长的单色光将会在晶体内部产生衍射，以一定角度从晶体中透射出来，未发生衍射的复色光则沿原光线传播方向直接投射过晶体，由此达到分光的目的。当晶体振动频率改变时，可透射单色光的波长也相应改变。

本发明为一种测量液体成份光谱特性的光谱探测仪及其方法，它包括防尘遮光模块1、光谱分析模块2、数据采集与控制模块3；其基本特征在于：防尘遮光模块1由仪器上盖101和仪器下盖102组成；仪器上盖101保护防止灰尘污染光路并方便待测样品的插入；仪器下盖102保护防止外界因素污染电路并同时固定封装电路；当仪器探测时直接通过仪器上盖101上预留的样品孔将样品插入仪器进行探测。