一種位置三角波編碼的陣列式透射光測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及透射光測(cè)量系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種位置三角波編碼的陣列式透射光 測(cè)量系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 采用光譜分析物質(zhì)成份是一種高精度、快捷、不需要添加劑無(wú)污染的方法，因而廣 泛地應(yīng)用在工業(yè)、食品、環(huán)保和農(nóng)業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域。
[0003] 發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下缺點(diǎn)和不足：
[0004] 現(xiàn)有的方法采用昂貴的光譜儀，對(duì)光譜重疊的多種組分的樣品分析精度不夠高， 數(shù)據(jù)量大，分析時(shí)間長(zhǎng)且復(fù)雜等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供了一種位置三角波編碼的陣列式透射光測(cè)量系統(tǒng)，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)物 質(zhì)成分的高精度測(cè)量，且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，滿足了實(shí)際應(yīng)用中的多種需要，詳見(jiàn)下文描述：
[0006] -種位置三角波編碼的陣列式透射光測(cè)量系統(tǒng)，所述陣列式透射光測(cè)量系統(tǒng)包 括：一組單色光源、一組光敏器件，以及與光敏器件外接的計(jì)算機(jī)，單色光源和光敏器件分 布在被測(cè)樣品的兩側(cè)；
[0007] 采用2倍頻率關(guān)系的三角波分別驅(qū)動(dòng)單色光源組中的各個(gè)波長(zhǎng)的光源，實(shí)現(xiàn)對(duì)不 同光源的編碼，光敏器件組中的每個(gè)光敏器件接收到每個(gè)光源透過(guò)樣品的光電信號(hào)組合；
[0008] 通過(guò)所述計(jì)算機(jī)對(duì)光電信號(hào)組合進(jìn)行解調(diào)分離得到光譜，將全部光敏器件得到的 光譜進(jìn)行排列得到總光譜；
[0009] 所述計(jì)算機(jī)通過(guò)所述總光譜實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的物質(zhì)成分進(jìn)行分析。
[0010] 其中，單色光源組中的各個(gè)光源的數(shù)量大于或等于被測(cè)樣品中的物質(zhì)成分?jǐn)?shù)，光 敏器件組中的每個(gè)光敏器件的數(shù)量大于或等于被測(cè)樣品中的物質(zhì)成分?jǐn)?shù)。
[0011] 進(jìn)一步地，所述光源和所述光敏器件均勻、且對(duì)等排列。
[0012] 另一實(shí)施例，所述光源為激光二極管，所述光敏器件為光敏二極管。
[0013] 另一實(shí)施例，所述光源為單色二極管，所述光敏器件為光敏二極管。
[0014] 另一實(shí)施例，所述光源為單色濾波片對(duì)白光濾波后得到的單色光，所述光敏器件 為光敏二極管。
[0015] 另一實(shí)施例，所述光源為激光二極管，所述光敏器件為光電倍增管。
[0016] 另一實(shí)施例，所述光源為單色二極管，所述光敏器件為光電倍增管。
[0017] 另一實(shí)施例，所述光源為單色濾波片對(duì)白光濾波后得到的單色光，所述光敏器件 為光電倍增管。
[0018] 本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是：本發(fā)明采用2倍頻率關(guān)系的三角波驅(qū)動(dòng)單 色光源，對(duì)光敏器件檢測(cè)到的光電信號(hào)進(jìn)行分離得到光譜，將所有光敏器件得到的光譜組 合起來(lái)得到總光譜，通過(guò)總光譜可以對(duì)樣品中的物質(zhì)成分進(jìn)行高精度分析，本發(fā)明具有電 路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、器件和工藝要求低、調(diào)試容易、可靠性高以及計(jì)算量小等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1為一種位置三角波編碼的陣列式透射光測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖2為三角波的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步 地詳細(xì)描述。
[0022] 實(shí)施例1
[0023] 一種位置三角波編碼的陣列式透射光測(cè)量系統(tǒng)，參見(jiàn)圖1和圖2,所述陣列式透射 光測(cè)量系統(tǒng)包括：一組單色光源UV··LD n，一組光敏器彡3且為奇數(shù)（其中， η為奇數(shù)，則最中間的光源或光敏器件可作為中線，便于對(duì)準(zhǔn)排布，其中，η的具體取值與樣 品2的橫截面積相關(guān)，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不做限制），以及與光敏器件外接的計(jì)算機(jī)（圖中 未不出），單色光源UV·· LDn和光敏器件F1D r·· PDn分布在被測(cè)樣品的兩側(cè)；
[0024] 采用2倍頻率關(guān)系的三角波分別驅(qū)動(dòng)單色光源組中的各個(gè)波長(zhǎng)Ai的光源LD i,其 中，假設(shè)三角波的頻率分別為f\、f2……fn，貝丨J f\= 2f2、f2= 2f3……L= 2fn。
[0025] 光敏器件組中的每個(gè)光敏器件TOj接收到每個(gè)光源LD i透過(guò)樣品的光電信號(hào)組合 Ij;計(jì)算機(jī)對(duì)光電信號(hào)組合I j進(jìn)行解調(diào)分離可以得到光譜I ji、Ij2、Ij3、…Ijn。將全部光敏 器件得到的光譜進(jìn)行排列可以得到該陣列式透射光測(cè)量系統(tǒng)得到的總光譜，
[0026] 即：In，112, · · · Iln，121，122, · · · I2n，131，· · · Inl，In2, · · · Im。計(jì)算機(jī)通過(guò)總光譜可以 對(duì)樣品的物質(zhì)成分采用已有成熟的建模方法進(jìn)行分析。
[0027] 其中，計(jì)算機(jī)對(duì)光電信號(hào)組合Ij進(jìn)行分離可以得到光譜I μ、Ι』2、Ι』3、…Ijn的操作 具體為：
[0028] 1)假設(shè)以驅(qū)動(dòng)單色光源的LDj最高頻率f max (在上述情況下fmax= f D的4M倍速 度對(duì)光電信號(hào)進(jìn)行采樣fs= 4MX f _，獲取采樣信號(hào)X (m)，其中M為大于等于1的正整數(shù)；
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種位置三角波編碼的陣列式透射光測(cè)量系統(tǒng)，所述陣列式透射光測(cè)量系統(tǒng)包括： 一組單色光源、一組光敏器件，以及與光敏器件外接的計(jì)算機(jī)，其特征在于，單色光源和光 敏器件分布在被測(cè)樣品的兩側(cè)； 采用2倍頻率關(guān)系的三角波分別驅(qū)動(dòng)單色光源組中的各個(gè)波長(zhǎng)的光源，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同光 源的編碼，光敏器件組中的每個(gè)光敏器件接收到每個(gè)光源透過(guò)樣品的光電信號(hào)組合； 通過(guò)所述計(jì)算機(jī)對(duì)光電信號(hào)組合進(jìn)行解調(diào)分離得到光譜，將全部光敏器件得到的光譜 進(jìn)行排列得到總光譜； 所述計(jì)算機(jī)通過(guò)所述總光譜實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的物質(zhì)成分進(jìn)行分析。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種位置三角波編碼的陣列式透射光測(cè)量系統(tǒng)，其特征在 于， 單色光源組中的各個(gè)光源的數(shù)量大于或等于被測(cè)樣品中的物質(zhì)成分?jǐn)?shù)，光敏器件組中 的每個(gè)光敏器件的數(shù)量大于或等于被測(cè)樣品中的物質(zhì)成分?jǐn)?shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種位置三角波編碼的陣列式透射光測(cè)量系統(tǒng)，其特征在 于，所述光源和所述光敏器件均勻、且對(duì)等排列。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種位置三角波編碼的陣列式透射光測(cè)量系統(tǒng)，其 特征在于，所述光源為激光二極管，所述光敏器件為光敏二極管。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種位置三角波編碼的陣列式透射光測(cè)量系統(tǒng)，其 特征在于，所述光源為單色二極管，所述光敏器件為光敏二極管。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種位置三角波編碼的陣列式透射光測(cè)量系統(tǒng)，其 特征在于，所述光源為單色濾波片對(duì)白光濾波后得到的單色光，所述光敏器件為光敏二極 管。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種位置三角波編碼的陣列式透射光測(cè)量系統(tǒng)，其 特征在于，所述光源為激光二極管，所述光敏器件為光電倍增管。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種位置三角波編碼的陣列式透射光測(cè)量系統(tǒng)，其 特征在于，所述光源為單色二極管，所述光敏器件為光電倍增管。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種位置三角波編碼的陣列式透射光測(cè)量系統(tǒng)，其 特征在于，所述光源為單色濾波片對(duì)白光濾波后得到的單色光，所述光敏器件為光電倍增 管。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種位置三角波編碼的陣列式透射光測(cè)量系統(tǒng)，所述陣列式透射光測(cè)量系統(tǒng)包括：一組單色光源、一組光敏器件，以及與光敏器件外接的計(jì)算機(jī)，單色光源和光敏器件分布在被測(cè)樣品的兩側(cè)；采用2倍頻率關(guān)系的三角波分別驅(qū)動(dòng)單色光源組中的各個(gè)波長(zhǎng)的光源，光敏器件組中的每個(gè)光敏器件接收到每個(gè)光源透過(guò)樣品的光電信號(hào)組合；通過(guò)所述計(jì)算機(jī)對(duì)光電信號(hào)組合進(jìn)行解調(diào)分離得到光譜，將全部光敏器件得到的光譜進(jìn)行排列得到總光譜；所述計(jì)算機(jī)通過(guò)所述總光譜實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的物質(zhì)成分進(jìn)行分析。本發(fā)明通過(guò)總光譜可以實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品中的物質(zhì)成分進(jìn)行高精度分析，本發(fā)明具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、器件和工藝要求低、調(diào)試容易、可靠性高以及計(jì)算量小等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01N21-27
【公開(kāi)號(hào)】CN104792712
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510196827
【發(fā)明人】林凌, 張啟蕊, 劉紅艷, 李澤云, 李剛
【申請(qǐng)人】天津大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年4月23日