[发明专利]漫反射光谱检测装置和检测方法

说明书

一种漫反射光谱检测装置，包括样品实时测量光路、背景光谱校准光路、波长校准光路、光路切换装置及光谱仪，其中，所述样品实时测量光路、背景光谱校准光路和波长校准光路通过一个光路切换装置进行光路切换，并通过光纤传输到光谱仪进行分光检测。本发明将校准光源与检测光源近距离放置，可以减少校准光源的预热时间，从而缩短了校准波长的时间，延长了校准光源的使用寿命，同时保证了仪器内部温度稳定，使得样品的测量值准确性不受波长校准的影响。

技术领域

本发明涉及光学检测技术领域，具体涉及一种漫反射光谱检测装置和检测方法。

背景技术

光谱检测是一种在科研和生产中广泛采用的技术。随着我国光谱检测技术水平的提升，以及我国近年来在食品检测和环境监测等多个领域对光谱分析仪器需求的增加，我国光谱分析仪器行业规模将不断扩大。目前光谱分析仪器主要存在以下问题：1.依赖进口，进口产品高昂的价格和脱节的售后技术服务阻碍了该技术在我国的普及，严重影响了我国技术水平的发展。2.通过采用多个转换机构来实现样品光、背景光以及校准光路的切换，长时间的在线使用会造成转换性能下降。3.在测量过程中容易受背景光的干扰，使用过程中容易波长漂移。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种漫反射光谱检测装置和检测方法，以期部分地解决上述技术问题中的至少之一。

为了实现上述目的，作为本发明的一方面，提供了一种漫反射光谱检测装置，包括样品实时测量光路、背景光谱校准光路、波长校准光路、光路切换装置及光谱仪，其中，所述样品实时测量光路、背景光谱校准光路和波长校准光路通过一个光路切换装置进行光路切换，并通过光纤传输到光谱仪进行分光检测。

其中，所述样品实时测量光路包括检测光源、反光杯、第二反射镜和聚光透镜；其中，所述反光杯将检测光源的光信号反射到待检测的样品上，光信号经过待检测样品漫反射到第二反射镜上，通过第二反射镜反射，经过聚光透镜将光信号会聚进入光纤，从而进入光谱仪进行分光分析。

其中，所述背景光谱校准光路包括检测光源、反光杯、第一反射镜、第二反射镜、标准反射板和聚光透镜；其中，所述反光杯将检测光源的光信号反射到第一反射镜上，第一反射镜将光信号反射到标准反射板上，经标准反射板漫反射到第二反射镜上，通过第二反射镜反射，经过聚光透镜将光信号会聚进入光纤，从而进入光谱仪进行分光分析。

其中，所述波长校准光路包括校准光源、第一反射镜、第二反射镜、标准反射板和聚光透镜；其中，所述校准光源发射出的光信号经过标准反射板漫反射到第一反射镜上，经第一反射镜反射到第二反射镜上，通过第二反射镜反射，经过聚光透镜将光信号会聚进入光纤，从而进入光谱仪进行分光分析。

其中，所述校准光源为在所需要的波段有稳定的特征谱线的光源。

其中，所述光路切换装置包含第一反射镜、标准反射板、运动机构和控制电路；第一反射镜与标准反射板按照一定的角度安装在运动机构上，控制电路控制运动机构所处的位置，通过改变第一反射镜与标准反射板所处的位置来切换不同的光路实现波长校准、背景光谱校准、暗噪声校准以及实时测量；和/或

所述光路切换装置通过调节第一反射镜与标准反射板之间的夹角角度使光谱仪接收的光信号最强。

作为本发明的另一方面，提供了一种漫反射光谱检测方法，包括以下步骤：

开机给汞灯供电并进行波长校准；

当波长校准完毕时关闭汞灯，进行暗噪声校准；

当暗电流校准完毕时，给卤素灯供电进行背景校准，获得背景光强度；

进行待测样品的漫反射光谱检测，获得待测样品漫反射后的光强度；

通过所述背景光强度和待测样品漫反射后的光强度运用吸光度计算公式实时计算待测样品的吸光度，进一步计算待测样品内物质的含量。