[发明专利]一种基于近红外漫透射固体物在线检测系统

说明书

本发明提供一种基于近红外漫透射固体物在线检测系统，包括：样品传送系统、光源系统和近红外检测系统。样品传送系统包括两个传送带和一套转动轴，两传送带共用同一套转动轴，两传送带之间有一定的间隙，样品被两个传送带传送，光源系统和近红外检测系统分别位于传输系统的两侧，光源系统发出的近红外光经过两传送带之间的间隙照射样品，产生对应于样品的近红外光谱，近红外光谱被检测系统探测和分析，最终得到对应样品中各成分的含量。本发明的优点在于：实现了样品在传输过程中的无损在线检测。

技术领域

本发明涉及近红外漫透射在线检测领域，具体来说是采用近红外漫透射技术对样品进行在线检测。

背景技术

光学特性分析法中的近红外光谱和拉曼光谱技术能对样品进行无损分析，具有测试样品非接触性、非破坏性、检测灵敏度高、时间短、样品所需量小及样品无需制备等特点，在分析过程中不会对样品造成化学的、机械的、光化学和热的分解，是分析科学领域的研究热点之一。近年来近红外光谱技术在农业、医药、食品等行业取得了较大的进展，国内外已有将近红外反射光谱分析技术应用于农业、化工等领域的研究。近红外光(NIR)是指波长在780～2526nm(波数为12820cm^-1～3959cm^-1)范围内的电磁波，介于可见光(VIS)与中红外光(MIR)之间，近红外光谱吸收是分子振动能级跃迁产生的(伴随转动能级的跃迁)，而分子振动能级跃迁包括基频跃迁，倍频跃迁以及合频跃迁。光源发出的近红外光照射到由分子组成的物质上，若分子吸收近红外光的能量发生振动状态变化或振动状态在不同能级间的跃迁等于近红外光谱区某波长处光子的能量，则会产生近红外光谱吸收。在近红外光谱范围内，测量的主要是分子中含氢官能团X－H(X＝C、N、O、S等)振动的倍频及合频吸收。该技术具有方便、快速、高效、准确、成本较低、不破坏样品、不消耗化学试剂、不污染环境等优点，与常规检测方法相比，更适用于在线检测。

由于近红外漫透射技术要求光源系统和探测系统是分别位于样品两侧，所以一般很少采用近红外漫透射技术对固体样品进行在线检测和分析。

发明内容

本发明提供一种能够实现采用近红外漫透射技术对固态样品在传送带上进行在线测量系统，不仅能够实现将样品的位置进行校正，而且还能够实现样品在传输带上进行检测。该系统适用于对固态颗粒样品进行在线的近红外漫透射测量。

本发明是通过以下技术方案来实现上述技术目的：一种基于近红外漫透射固体物在线检测系统，包括：样品传送系统、光源系统和近红外检测系统；

样品传送系统包括：内传送带(12)、外传送带(12’)、第一转动轴(13)，以及第二转动轴(13’)，内传送带(12)和外传送带(12’)均套在位于且内部两端的第一转动轴(13)以及第二转动轴(13’)上，内传送带(12)和外传送带(12’)之间有一定的间隙，样品(6)位于内传送带(12)或外传送带(12’)上方，两个传送带有相同的转动轴带动，保证了两个传送带的移动速度相同；

光源系统包括光源(10)、电源(11)、准直透镜(9)和狭缝(8)，光源(10)、准直透镜(9)和狭缝(8)设置在内传送带(12)内部，电源(11)给光源(10)供电；

近红外检测系统包括发射器(19)、探测器(7)、收集透镜(5)、光谱仪(2)以及微处理器(1)，发射器(19)和探测器(7)分别位于样品(6)传输方向的两侧，且相对设置；

发射器(19)发射的信号被样品(6)阻挡，改变了探测器(7)的信号，探测器(7)发送信号触发光谱仪(2)进行探测，光源(10)发出近红外光(14)通过准直透镜(9)准直，然后经过狭缝(8)改变近红外光(14)光束大小，使光束大小与两传送带(12，12’)之间狭缝相互匹配，近红外光(14)通过狭缝照射样品(6)产生近红外光谱(15)，近红外光谱(15)经过收集透镜(5)耦合至光谱仪(2)，微处理器(1)对近红外光谱(15)进行分析。