[实用新型]一种近红外光谱传感模组

说明书

本实用新型公开了一种近红外光谱传感模组，包括近红外光源、光谱探测器、光电信号放大模块、光电信号数模转换模块、FPGA信号处理模块、中央控制处理器模块、串口通信模块、电源供电模块；所述电源供电模块为所述传感模组的其他组件供电；所述光谱探测器、光电信号放大模块、光电信号数模转换模块、FPGA信号处理模块、中央控制处理器模块、串口通信模块依次电连接；所述光谱探测器探测的波段范围为1350nm‑1650nm、1550nm‑1850nm或1750nm‑2150nm。本实用新型的传感模组可专用于检测塑料这一物质种类，鉴别可降解塑料和不可降解塑料，其尤其适合在便携式近红外光谱仪中使用。

技术领域

本实用新型涉及近红外光谱检测领域，尤其涉及一种近红外光谱传感模组。

背景技术

在海南“禁塑”的要求下，在大力推进降解产业的发展过程中，有不少违法分子在暴利诱惑下生产或销售假冒商品，在一次性膜、袋等产品中以不可降解成分冒充可降解成分，且通过人眼及触摸无法识别产品的真伪性，给市场监管带来较大困扰的同时，也直接抑制了真降解产品的市场，影响降解产业的良性发展，阻碍海南“禁塑令”的有效实施。因此，塑料制品的成分检测成为降解产业链中生产、销售、使用及市场监管不可或缺的部分。

当前，基于光谱的物质成分检测技术主要有两种，分别为红外吸收法和拉曼原理法。其中应用红外吸收法的红外光谱仪有中远红外光谱仪和近红外光谱仪，但是中远红外光谱仪大多为体积较大的台式设备，如傅里叶红外光谱仪，无法使用在便携场景；且其作为通用检测设备，检测的物质种类较多，光谱范围较宽，采集样本数据量大，运算量增大，也会导致检测时间较长。目前也较少有出现针对单一种类物质进行检测的近红外光谱仪。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型提供了一种近红外光谱传感模组，可专用于检测塑料这一物质种类，鉴别可降解塑料和不可降解塑料。其具有体积小的特点，尤其适合在便携式近红外光谱仪中使用。

本实用新型的一种近红外光谱传感模组，包括近红外光源、光谱探测器、光电信号放大模块、光电信号数模转换模块、FPGA信号处理模块、中央控制处理器模块、串口通信模块、电源供电模块；所述电源供电模块为所述传感模组的其他组件供电；所述光谱探测器、光电信号放大模块、光电信号数模转换模块、FPGA信号处理模块、中央控制处理器模块、串口通信模块依次电连接；所述光谱探测器探测的波段范围为1350nm-1650nm、1550nm-1850nm或1750nm-2150nm。

现有的红外光谱仪多是用于多种物质种类的检测分析，如塑料、食品、药品、农产品等，这其中也包括近红外光谱仪。近红外光谱主要是反映C-H、O-H、N-H、S-H等化学键的信息，因此检测范围几乎可覆盖所有的有机物和混合物。本实用新型正是基于近红外光谱的这一特点，根据塑料独有的近红外光谱特征，也就是不同的塑料对近红外光的吸收峰的不同，检测鉴别塑料种类。

本实用新型光谱探测器探测的波段范围为1350nm-1650nm、1550nm-1850nm或1750nm-2150nm，这三个窄波段均为塑料的特征波段，采用三个波段中的任何一个波段，均可进行可降解塑料和不可降解塑料的检测鉴别。对于光谱探测器来说，检测的波段范围越宽，探测器的体积也就越大。由于本实用新型需要应用于便携式光谱仪中，因此要求各模块均为小型化设计。也就是，本实用新型所使用的光谱探测器体积小，能够检测的波段范围不会很宽，不会出现探测器直接覆盖本实用新型所选择的三个波段，因此，在选择光谱探测器时，只要能够覆盖三个波段其中一个波段的探测器均可使用，除此之外，本实用新型对光谱探测器无其他具体限制，可以根据需求进行更换探测器使用。

更优的，所述光电信号放大模块通过运算放大器进行光电信号的放大处理，通过滤波电容和RC滤波器进行光电信号的滤波处理。

更优的，所述滤波电容包括两个串联的滤波电容。

更优的，所述光电信号数模转换模块的芯片型号为AD7968。