專利名稱：一種積分球檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)測(cè)量裝置，特指一種由多個(gè)單色光構(gòu)成光源的檢測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前所用的濾光片式光譜儀由光源系統(tǒng)、樣品室、分光系統(tǒng)、檢測(cè)器等部件組成。積分 球是常用附件之一，如圖1所示。光照射樣品后產(chǎn)生漫反射，光在積分球內(nèi)多次反射經(jīng)出口 進(jìn)入分光系統(tǒng)分光，然后由檢測(cè)器檢測(cè)光強(qiáng)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理，最終獲得光譜圖。
濾光片式光譜儀配有復(fù)雜的分光系統(tǒng)，由驅(qū)動(dòng)電路、濾光片、電機(jī)及校正電路組成。不 同波長(zhǎng)的濾光片嵌在一個(gè)圓盤上，由電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)從而實(shí)現(xiàn)分光，不同波長(zhǎng)光能被檢測(cè)器轉(zhuǎn) 化為電信號(hào)，經(jīng)計(jì)算機(jī)組合成完整的光譜。
圓盤的旋轉(zhuǎn)速度穩(wěn)定性對(duì)光譜波長(zhǎng)的精確性至關(guān)重要。由于轉(zhuǎn)速過快時(shí)，容易造成波長(zhǎng) 偏移，因此驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度難以提高，這與檢測(cè)大豆等顆粒較大的物料所需高速重復(fù)采 樣的要求不相適應(yīng)，在一定程度上限制了此種儀器的應(yīng)用。
為解決上述問題，曾改進(jìn)電路設(shè)計(jì)，加快電機(jī)轉(zhuǎn)速，雖然光譜圖的采集速度有所加快， 但由于電機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，易造成波長(zhǎng)漂移，導(dǎo)致譜圖錯(cuò)誤。依賴增加電機(jī)轉(zhuǎn)速來加快譜圖采集 速度已無法實(shí)現(xiàn)。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型針對(duì)以上問題，提出一種積分球檢測(cè)系統(tǒng)，其由積分球外殼、光源系統(tǒng)、樣 品室、檢測(cè)器組成，其特征在于取消分光系統(tǒng)，光源系統(tǒng)由全波長(zhǎng)光源變?yōu)槎鄦紊夤庠矗?多單色光光源由一系列能發(fā)出特定波長(zhǎng)的光學(xué)器件構(gòu)成，從而有序發(fā)出不同波長(zhǎng)的光，照射 到樣品上，檢測(cè)器上獲得不同波長(zhǎng)的吸光度，得樣品的吸收光譜。
上述的一種積分球檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于光學(xué)器件指發(fā)光二極管(LED)或激光二極
管(LD)，用電子開關(guān)控制LED或LD的工作狀態(tài)。
上述的一種積分球檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于波長(zhǎng)的選擇由檢測(cè)樣品的成分決定，具體選
擇過程可見《食品與農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)無損檢測(cè)新技術(shù)》，化工出版社，2004年出版，陳斌主編， 所需波長(zhǎng)確定以后，就可以確定LED或LD的個(gè)數(shù)，既1個(gè)波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)一個(gè)LED或LD。
本實(shí)用新型去除了分光系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)大量采樣，得出更可靠的光譜，并且使儀 器的價(jià)格大大降低。

圖l目前使用的積分球檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 圖2本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖
1:積分球外殼；2:樣品；3:檢測(cè)器；4:光源系統(tǒng)5:分光系統(tǒng)具體實(shí)施方式
檢測(cè)花生仁品質(zhì)的積分球(3個(gè)LED)
光源系統(tǒng)由3個(gè)LED組成，波長(zhǎng)分別采用473nm、 532nm和633nm?；ㄉ室詌cm/s的 速度勻速移動(dòng)，共計(jì)10s，采用電子開關(guān)控制3個(gè)LED的工作關(guān)態(tài)，按波長(zhǎng)由高到低，每個(gè) LED燈工作10ms (任何時(shí)間，只有一個(gè)發(fā)光二極管在工作)，20ms獲得一個(gè)光譜，獲200個(gè) 光譜后，取平均值，得花生仁的最終光譜。
采集100個(gè)花生仁樣品光譜，用多元回歸法建立花生仁品質(zhì)的預(yù)測(cè)模型，正確率100%。 用這一裝置及所建模型對(duì)其它IOO個(gè)花生仁樣品進(jìn)行檢測(cè)，正確率達(dá)96%，達(dá)到所需檢測(cè)精 度要求。
檢測(cè)茶葉中總氮的積分球(5個(gè)LD)
光源系統(tǒng)由5個(gè)LD組成，波長(zhǎng)分別采用429nm、 498nm、 635nm、 870nm和980 nm，采 集80個(gè)茶葉樣本光譜，用多元回歸法建立茶葉中總氮的預(yù)測(cè)模型，具體步驟同實(shí)施例l，相 關(guān)系數(shù)達(dá)0.989，達(dá)到所需檢測(cè)精度要求。
權(quán)利要求1、一種積分球檢測(cè)系統(tǒng)，由積分球外殼(1)、光源系統(tǒng)(4)、樣品室、檢測(cè)器(3)組成，其特征在于取消分光系統(tǒng)(5)，光源系統(tǒng)(4)由全波長(zhǎng)光源變?yōu)槎鄦紊夤庠?，多單色光光源由一系列能發(fā)出特定波長(zhǎng)的發(fā)光二極管或激光二極管構(gòu)成，發(fā)光二極管或激光二極管的工作狀態(tài)由電子開關(guān)控制。
專利摘要一種積分球檢測(cè)系統(tǒng)，涉及一種光學(xué)測(cè)量裝置，其由積分球外殼、光源系統(tǒng)、樣品室、檢測(cè)器組成，其特征在于取消分光系統(tǒng)，光源系統(tǒng)由全波長(zhǎng)光源變?yōu)槎鄦紊夤庠?，多單色光光源由一系列能發(fā)出特定波長(zhǎng)的光學(xué)器件構(gòu)成，從而有序發(fā)出不同波長(zhǎng)的光，照射到樣品上，檢測(cè)器上獲得不同波長(zhǎng)的吸光度，得樣品的吸收光譜。本實(shí)用新型去除了分光系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)大量采樣，得出更可靠的光譜，并且使儀器的價(jià)格大大降低。
文檔編號(hào)G01N21/01GK201277944SQ20082003602
公開日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2008年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月23日
發(fā)明者陸道禮, 斌 陳, 輝 顏 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)