快速在線檢測物料品質可攜式近紅外線光纖微型檢測器的製作方法

2023-06-26 05:16:01

專利名稱：快速在線檢測物料品質可攜式近紅外線光纖微型檢測器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種光譜測量技術領域，更具體的說是涉及近紅外線光譜、光纖測試技術。
背景技術：
目前近紅外線光譜儀與計算機的結合加之分析化學計量學軟體的支持，能定性、定量的快速檢測出物料的品質。但這些儀器體積大、重量重大都用於實驗室的檢測，不便於攜帶，不便於現場及遠距離檢測。

發明內容
本實用新型的目的是提供一種體積小、重量輕、能遠距離檢測的可攜式近紅外線光纖測試裝置。
為實現上述目的，本實用新型採取以下設計方案。
一種快速在線物料品質可攜式近紅外線光纖微型檢測器由電源，電發光源，分光系統，反光鏡，入、出光纖接口，入、出光纖線，光纖測樣器件(探頭)，檢測器，電腦主板CPU計算機顯示屏、殼體、按紐等組成。其特徵在於電源和電發光源用導線聯接裝在外殼內合適位置。對應電發光源在其近紅外區域內，側邊適當的位置安裝分光系統濾掉無用光。平行於分光系統使其光束，轉角度在其側合適位置裝反光鏡，使光束集中折射到安裝在外殼壁上入、出光纖接口的最佳方位。
光纖測樣器(探頭)由入光光纖、出光光纖和池體構成一體，其入、出光、光纖線和固定在外殼壁側的入、出光纖接口聯接。
顯示系統安裝在殼體上。所述電腦主板CPU安裝在殼體內，顯示屏安裝在殼體面部易觀測位置。按鈕裝在面板上合適的位置。
檢測器的入端接收出光光纖所檢測的光信號，而後將光信號轉換為電信號輸送給電腦主板CPU。電腦主板CPU應用光譜化學計量學軟體做平臺，經處理後和已儲存在電腦內的標準樣品光譜對照後既在顯示屏上顯示出物料的品質。


圖1、為本實用新型系統結構示意圖。
圖2、為本實用新型分光系統為多通道式結構示意圖。
圖3、為本實用新型分光系統為調製單色光式結構示意圖。
圖4、為本實用新型測量液體樣品的光纖測樣器(探頭)結構示意圖。
圖5、為本實用新型測量粉末或固體樣品漫反射型測樣器(探頭)結構示意圖。
圖6、光纖測樣器與光纖接口聯接結構示意圖。
圖中1、電發光源 2、分光系統3、反光鏡 4、電源5、聲光調製器 6、疊合光學裝置7、陷光器8、入、出光纖線 9、光纖測樣器(探頭)10、入、出光纖接口11、射頻放大器12、予放大器 13、射頻合成器14、A/D轉換器 15、電腦主板CPU16、系列接口17、計算機顯示屏 18、準直鏡 19、透鏡20、狹縫 21、光柵 22、球面鏡23、檢測器24、濾色片 25、殼體26、按紐開關具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作出進一步描述圖1示出了本實用新型快速物料品質可攜式光纖微型檢測器的第一實施方式圖中在同一外殼25內安裝電源4，用導線聯接通過按紐開關26向電發光源1供電發光。在其側近紅外線區域內安裝分光系統2。所述分光系統側合適位置安裝可調反光鏡3，將其光束集中折射，入、出光纖接口10處。所述入、出光纖接口10安裝在外殼25側壁合適的位置。用入、出光纖線8外接光纖測樣器9(探頭)。所述光纖測樣器9(探頭)將其測得光信號經入、出光纖線8的出光光纖線回饋給安裝在外殼25內的多通道檢測器23，將其檢測的光信號通過安裝在殼體25內A/D轉換器14，轉換為模數信號輸入安裝在同一殼體25內的電腦主板CPU15。應用化學計量學軟體處理後通過系列接口16，輸送給計算機顯示屏17。
圖2示出了本實用新型第二個實施方式圖中在同一殼體25內安裝電源4和電發光源1，兩者之間用導線並串接按紐開關26聯接。在電發光源1側平行光合適位置裝準直鏡18、出其準直鏡18平行光合適位置裝可調反射鏡3。沿反射光束近紅外線區域內合適位置裝濾光片2。將其濾去無用的光將其光束射給安裝在殼體25壁面的入、出光纖接口10的入光端。
所述入、出光纖線8的一端和入、出光纖接口10聯接；另一端和光纖測樣器9(探頭)聯接。由光纖測樣器9(探頭)測得並將攜帶樣品信息的光，流經安裝在殼體25內透鏡19，在其後側置特製狹縫20射給在其後側平行光45°處安裝的反射鏡8。準直鏡18安裝在反射鏡8上右側光束反射最佳合適位置。光柵21安裝在準直鏡8下右側。所述光柵21接收的光柵轉射給安裝在其後右上側的球面鏡22。由其球面鏡22將其光射給安裝在後面的反光鏡3。多通檢測器23安裝在反光鏡3的後右側，它將其檢測樣品的光信號轉換為電信號輸送給用導線聯接在後面的A/D轉換器14以模數信號輸送電腦主板CPU15。
應用化學計量學軟體數據處理後用導線傳輸給安裝在外殼25內的系列接口16、再用導線傳接給安裝在外殼面板上的計算機顯示屏17。
圖3示出了本實用新型第三個實施方式，圖中在同一殼體25內安裝電源4和電發光源1兩者間用導線連通並串接按紐開關26。在其後側平行光束一字排列裝透鏡19、聲光調製器5和疊合光學裝置6及陷光器7。所述聲光調製器5以合適角度分射一束光束通過疊合光學裝置6集射在安裝殼體25壁側的入、出光纖接口10。通過接口10出口轉送給外接的入、出光纖線8的入光端並和其光纖測樣器(探頭)9接通。所述光纖測樣器(探頭)9測得的樣品光信號由入、出光纖線8的出光端攜帶傳輸給入、出光纖接口10的入口端再轉輸給安裝在殼體25內的予放大器12入端。而所述聲光調製器5分射通過疊合光學裝置6轉射給予放大器的另一端，而予放大器12出端用導線通過裝在後面的A/D轉換器模數轉換後轉送給電腦主板CPU15，通過系列接口16用導線聯接送給安裝在殼體25面板上的計算機顯示屏17。
所述聲光調製器5另一分路接入射頻放大器11其輸出接到安裝在後面同一殼體25內的射頻合成器13、並轉送給電腦主板CPU15。其電腦信號由電腦主板CPU15控制。
圖4示出了本實用新型光纖測樣器(探頭)9液體樣品測量的結構式其入、出光纖線8入光端在一特製的管狀或長方狀流通池內轉折180°從出光端射出，在出光光纖段斷開一段距離為光程L既構成了液體光纖測樣器9。
圖5示出了本實用新型光纖測樣器(探頭)9的另一種結構固體光纖測樣器，其入、出光纖線8平行並安裝一特製的圓管或長方體內其終端在同一端面斷開並開口既構成了固體光纖測樣器。
圖6示出了本實用新型多個光纖測樣器(探頭)9通過入、出光纖線8接入，入、出光纖接頭10的聯接結構。
權利要求1.一種快速在線檢測物料品質，可攜式近紅外線光纖微型檢測器，它包括電源(4)。電發光源(1)，分光系統(2)，反光鏡(3)，入、出光纖接口(10)，光纖測樣器(9)，入、出光纖線(8)，檢測器(23)，電腦主板CPU(15)和計算機顯示屏(17)等部件組成，其特徵在於在同一殼體(25)內合適的位置安裝電源(4)，電發光源(1)，兩者之間用導線連接並串接按鈕開關(26)，其開關安裝在外殼表面靠電發光源(1)側近紅外線區域內裝分光系統(2)，平行於分光系統(2)，光束側安裝可調反光鏡(3)，A/D轉換器(14)，電腦主板CPU(15)，安裝在外殼(25)內；計算機顯示屏(17)，鑲嵌在外殼(25)壁側板面上醒目的位置，以上元器件全部安裝在外殼(25)內為一體，在使用時通過入、出光纖接口(10)，外接入、出光纖線(8)和光纖測樣器(9)。
2.根據權利要求1所述的快速在線檢測物料品質，可攜式近紅外線光纖微型檢測器，其特徵在於分光系統(2)，是在同一殼體(25)內的合適位置安裝電源(4)和電發光源(1)，其側合適位置裝準直鏡(18)，其光束直射給反光鏡(3)，在其後側近紅外線區域合適位置平行折射光束處，裝濾光片(24)。
3.根據權利要求1所述的快速在線檢測物料品質，可攜式近紅外線光纖微型檢測器，其特徵在於分光系統(2)，是在同一殼體(25)內的合適位置安裝電源(4)和電發光源(1)，其側根據近紅外線光束區內一字向後排列安裝透鏡(19)，聲光調製器(5)，疊合光學裝置(6)，陷光鏡(7)；所述聲光調製器(5)發出射頻信號送給安裝在同一殼體(25)內的射頻放大器(11)。
4.根據權利要求1所述的快速在線檢測物料品質，可攜式近紅外線光纖微型檢測器，其特徵在於在同一殼體(25)內由入、出光纖接口(10)接收樣品光信號，沿光束直線其後測一字裝透鏡(19)，狹縫(20)，再裝反光鏡(3)，沿反光束的角度在其上側合適位置裝準直鏡(18)，其後裝光柵(21)，球面鏡(22)和反光鏡(3)，在反光鏡(3)折射的合適位置裝檢測器(23)。
5.根據權利要求1所述的快速在線檢測物料品質，可攜式近紅外線光纖微型檢測器，其特徵在於光纖測樣器(9)是在圓管或或長方體內並排安裝入光光纖(8)，出光光纖(8)，在圓管或長方體內終端光纖180度轉彎後合適的位置，斷開出光光纖(8)一段距離為光程L的液體光纖測樣器(9)。
6.根據權利要求1所述的快速在線檢測物料品質，可攜式近紅外線光纖微型檢測器，其特徵在於光纖測樣器(9)是在圓管 或長方體內並排安裝入光光纖(8)，出光光纖(8)，其終端切開，使之入、出光纖(8)為同一斷面並開口的固體光纖測樣器(9)。
7.根據權利要求1所述的快速在線檢測物料品質，可攜式近紅外線光纖微型檢測器，其特徵在於由在同一殼體(25)內安裝電源(4)，電光源(1)，分光系統(2)，反光鏡(3)，和電腦主板CPU(15)及安裝在同一殼體(25)板面上的計算機顯示屏(17)為一體；通過安裝在同一殼體(25)壁側的入、出光纖接口(10)與入、出光纖(8)和光纖測樣器(9)連接組成外接遠距離檢測的結構形式。
專利摘要本實用新型公開一種可攜式近紅外線光纖檢測器，主要由電源4、電發光源1、分光系統2、反光鏡3、入、出光纖線8、光纖測樣器9、檢測器23、電腦主板CPU15、計算機顯示屏17等組成。其特徵在於在同一殼體25內安裝電源4、電發光源1、分光系統2、反光鏡3、檢測器23、電腦主板CPU15，計算機顯示屏17。其殼體25外接入、出光纖線8及光纖測樣器9，使該檢測器在線40秒內遠距離檢測出物料的品質。
文檔編號G01N21/31GK2672648SQ0326687
公開日2005年1月19日 申請日期2003年7月9日 優先權日2003年7月9日
發明者李鐵強 申請人:李鐵強