[发明专利]光谱仪系统和用于测试光谱仪系统的方法

说明书

本发明涉及光谱仪系统和用于测试光谱仪系统的方法。光谱仪系统包括设有窗的壳体，在壳体中布置有照明源、光谱仪和用于内部重新校准的标准件。在使用标准件的情况下拾取参考光谱，在该参考光谱中识别在壳体中存在的填充气体的独特的吸收带，其中，分别测量表征各自的识别出的独特的吸收带的波长，从而得到针对吸收带的波长的测量值。在使用标准件的情况下以光谱仪拾取测试光谱。在测试光谱中识别填充气体的独特的吸收带，其中，分别测量表征各自的识别出的独特的吸收带的波长，从而得到针对独特的吸收带的波长的测量值。根据本发明，测试：在测试光谱中识别出的吸收带的波长的测量值与在参考光谱中识别出的吸收带的波长的测量值是否相差不超过预先确定的尺度。

技术领域

本发明涉及一种用于测试光谱仪系统的方法，光谱仪系统例如构造为用于农产品或食品的成分分析系统。此外，该方法还可以被构造成用于重新校准光谱仪系统。此外，本发明还涉及一种光谱仪系统。

背景技术

DE 10 2007 029 405 A1教导了一种用于光谱仪的波长和强度标准件，该波长和强度标准件尤其被设置成用于校准和测试光谱仪的测量头。标准件包括支架和布置在支架中的由透明的塑料制成的板体，该塑料在很宽的温度范围内具有高的强度和形状稳定性。塑料在整个NIR范围内具有明显的吸收带和那种应该可靠地和时间稳定地确保高防潮层以防吸收和输出水的化学结构和成分。板体有利地由基于环烯烃和/或链烯烃的无定形的、透明的共聚物构成。

DE 698 36 166 T2涉及一种针对在分析和鉴别材料中使用的可见光范围和红外线范围的波长标准件。该波长标准件包括具有分布在基质中的稀土氧化物的混凝土混合物。

DE 10 2004 021 448 A1示出了一种具有内部的重新校准的光谱反射测量头，该光谱反射测量头由设有窗的壳体构成，在壳体中布置有照明源和用于收集测量光并且将其耦合到光导体中的光学结构组件。壳体具有通向电压源、控制和评估单元以及光谱仪的连接部。附加地，在壳体中存在至少两个用于内部的重新校准的标准件，这些标准件可以有选择地枢转到反射测量头的光路中，用以检测测量数据来进行重新校准。

由DE 10 2004 048 103 A1已知了一种用于确定收获的农产品的组成部分的布置结构。该布置结构包括光谱测量头，光谱测量头由设有窗的壳体构成，在壳体中存在照明源、光谱仪布置结构和至少两个用于内部的重新校准的标准件。这些标准件可以枢转到测量头的光路中，从而使整个来自于照明源的测量光用于重新校准。

DE 10 2018 103 509 B3示出了一种用于利用移动式的成分分析系统进行正确样品测量的方法，该移动式的成分分析系统具有带有窗的壳体、用于外部参考单元的接口、显示和操作单元、光源、光谱仪、相机、内部参考单元和电子控制单元。在该方法中，对所选择的校准产品进行可信度测试，其中，用信号通知错误的选定，并且开始重新选定替选的校准产品。在拾取测量值期间检测和监控在测量位置上和壳体内部中的温度和相对空气湿度，其中，利用显示和操作单元用信号通知不允许的与通过校准产品预设的温度值和相对空气湿度的偏差。

所引用的现有技术此外示出了光谱学作为用于农产品和食品的在线和离线测量技术的应用。借助NIR光谱学，可以确定农产品和食品的水分值和成分。相应的测量器可以构造成固定的或移动式的。因为NIR光谱学是一种光学测量方法，所以测量准确度在很大程度上取决于面向样品的接口、即光学测量窗。测量窗在使用过程中可能会变脏或被划伤。测量窗在用于农业器具中时也可能受到材料流的影响，从而必须进行更换。因此导致测量性能发生变化，从而需要使用外部参考物进行周期性的重新校准，由此需要提高花费。

US 2008/0290279 A1示出了一种用于标准化IR光谱仪的方法。该方法基于使用在光谱仪中自然出现的空气的谱线。例如使用在2350cm^-1中的CO₂吸收带。确定吸收带的测量的波长与参考值的偏差，以便校准光谱仪。