[实用新型]多光路输出型积分球

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光学测量装置，特指一种多光路输出型积分球。

背景技术

滤光片式光谱仪由光源系统、样品室、分光系统、检测器等部件组成，球分球是光谱仪常用的一种附件，目前所用的积分球只有一个光路出口，如图1所示。光照射样品后产生漫反射，光在积分球内多次反射经出口进入分光系统分光，然后由检测器检测光强，经计算机处理，最终获得光谱图。

由于只有一个光路输出口，必须配有复杂的分光系统，由驱动电路、滤光片、电机及校正电路组成。不同波长的滤光片嵌在一个圆盘上，由电机带动旋转从而实现分光，不同波长光能被检测器转化为电信号，经计算机组合成完整的光谱。

圆盘的旋转速度稳定性对光谱波长的精确性至关重要。由于转速过快时，容易造成波长偏移，因此驱动电机的转动速度难以提高，这与检测大豆等颗粒较大的物料所需高速重复采样的要求不相适应，在一定程度上限制了此种仪器的应用。

为解决上述问题，曾改进电路设计，加快电机转速，虽然光谱图的采集速度有所加快，但由于电机转速不稳，经常造成波长漂移，导致谱图错误。依赖增加电机转速来加快谱图采集速度已无法实现。

发明内容

本实用新型针对以上问题，提出一种多光路输出型积分球，其特征在于：在积分球外壳上开有2-10个光路出口，在出口处分别连接所需波长的滤光片和检测器，采用电子开关顺序及定时控制检测器的采样时间。

本实用新型去除了分光系统，可以实现短时间内大量采样，得出更可靠的光谱。

附图说明

图1目前使用的积分球的结构示意图

图2本实用新型的结构示意图

1：光源：2：样品；3：光路出口；4：分光系统；5：滤光片；6：检测器；7：积分球外壳

具体实施方式

实施例1  检测花生仁品质的积分球(2个光路出口)

在与光源1发出的入射光线成45°夹角(与球心连线)的积分球外壳7圆周上对称的位置钻出2个光路出口3，光路出口3的孔径为5mm，光路出口3轴心对准球心，光路出口3分别连接500nm和700nm的滤光片5及检测器6。样品2花生仁以1cm/s的速度匀速移动，共计10s，每10ms采集光谱一次，获1000个光谱，取平均值，得花生仁的最终光谱。

采集80个花生仁样品光谱，用多元回归法建立花生仁品质的预测模型，正确率100％。用这一装置及所建模型对其它40个花生仁样品进行检测，正确率达95％，达到所需检测精度要求。

实施例2  检测茶叶中可溶性物质的积分球(5个光路出口)

在积分球上开5个光路出口3，配490nm、498nm、554nm、929nm和970nm的滤光片5，采集100个茶叶样本光谱，具体步骤同实施例1，用多元回归法建立茶叶中可溶性物质的预测模型，，相关系数达0.987，达到所需检测精度要求。

实施例3  检测大豆蛋白的积分球((9个光路出口)

在积分球上开9个光路出口3，配910nm、930nm、940nm、950nm、960nm、970nm、1000nm、1020nm和1050nm的滤光片5，采集60个大豆样本光谱，具体步骤同实施例1，用偏最小二乘法建立大豆蛋白的预测模型，相关系数达0.972，达到所需检测精度要求。