[发明专利]驰豫光谱检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种驰豫光谱检测装置及方法，包括计算机，可见/近红外光谱仪，设于不透光的样品池中的样品托盘，卤素灯，与卤素灯电连接的光源控制器和光纤探头；样品池上设有采集端，光纤探头通过双分叉光纤分别与可见/近红外光谱仪和卤素灯连接，计算机与可见/近红外光谱仪数据连接。本发明具有检测效率高，检测精度高的特点。

技术领域

本发明涉及光谱检测技术领域，尤其是涉及一种检测效率高，检测精度高的驰豫光谱检测装置及方法。

背景技术

现状：可见/近红外光谱分析技术具有简便、无损、快速、适合多种状态分析对象及适合在线检测的优点，其在食品工业具有广阔的应用前景。

现有设备主要缺陷在于：(1)目前光谱检测技术采用的都是静态光谱技术，只关注光束照射到检测样品上达到稳定之后的反射或者投射光参数特性。(2)食品样品品质的其内部化学成分的特征官能团在饱和光谱照射和强度控变光谱照射之下，对光谱的吸收作用是不同的，检测精度低。

发明内容

本发明的发明目的是为了克服现有技术中的光谱检测方法检测精度低的不足，提供了一种检测效率高，检测精度高的驰豫光谱检测装置及方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种驰豫光谱检测装置，包括计算机，可见/近红外光谱仪，设于不透光的样品池中的样品托盘，卤素灯，与卤素灯电连接的光源控制器和光纤探头；样品池上设有采集端，光纤探头通过双分叉光纤分别与可见/近红外光谱仪和卤素灯连接，计算机与可见/近红外光谱仪数据连接。

本发明在目前国内驰豫光谱检测技术领域属于首创。

(1)本发明所陈述的内容，应用价值在于其拓展性。通过单频率光源驰豫光谱检测技术、多频率光源驰豫光谱检测技术、非线性信号分析技术的综合应用，可通过对现有可见/近红外光谱设备进行现代化改造，使每台传统可见/近红外光谱仪具备智能判断检测功能，实现食品品质精准检测的目标，解决传统可见/近红外光谱检测设备不能准确检测食品品质的技术难题，全面提升食品质量安全检测能力。

(2)食品样品品质的其内部化学成分的特征官能团在饱和光谱照射和强度控变光谱照射之下，对光谱的吸收作用是不同的，但是目前尚未有依据强度控变光谱照射下，分析动态光谱变化关键特征来表征食品品质状况的研究。

(3)驰豫就是体系从非平衡态回归平衡态的过程，当一束光以强度逐渐增加打到某个被测样品上的时候，样品内部各类官能团出现对其特殊敏感频率光谱的逐渐吸收过程，此时被吸收过的反射/投射光谱的特征与传统光谱并不一致，原因在于官能团驰豫吸收过程。

(4)利用驰豫光谱技术，可以更准确的确定食品的品质状况。

作为优选，样品池包括壳体、设于壳体内并位于样品托盘上方的环形轨道和设于壳体上部的电机；采集端位于环形轨道上，光纤探头位于采集端上，壳体上部设有圆筒，圆筒通过连接杆与光纤探头连接，圆筒上部与电机的转轴连接，计算机与电机电连接。

一种驰豫光谱检测装置的方法，包括如下步骤：

(3-1)开启光源控制器，打开卤素灯，打开可见/近红外光谱仪，准备采集检测信号；

(3-2)在光源控制器中设定卤素灯的光强度上升速率和测量周期T；将测量周期T划分为N个时间段；在各个时间段内，卤素灯从最小光强度到最大光强度逐渐变化；

(3-3)将食品样品置于样品托盘上，用遮光布将样品池罩住；设定采集端在环形轨道上的R个位置，设定位置序号为K，K∈(1，2，3，…，R)；K的初始值为1；

(3-4)计算机控制电机带动采集端沿环形轨道运行到第K个位置；