[實用新型]便攜式植物花色分類與生長狀態檢測裝置

無效

• 申請號: 200820041882.6
• 申請日: 2008-07-17
• 公開（公告）號: CN201229205Y
• 公開（公告）日: 2009-04-29
• 發明（設計）人: 唐懷民;徐英宏
• 申請（專利權）人: 唐懷民
• 主分類號: G01J3/46
• 分類號: G01J3/46;G01N21/25
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司
• 代理人: 方 琦

技術領域

本實用新型屬于一種檢測分析技術，具體是一種植物花色分類與生長狀態光學檢測分析裝置。

背景技術

花的顏色主要是由花瓣里的色素決定，最重要的是花青素、類黃酮和類胡羅卜素，通過反射不同光波的光，使花瓣呈現不同的色彩。花色的濃淡與花青素和類胡蘿卜素的含量多少有關，而花青素和類胡蘿卜素的含量多少又與環境條件有關，如PH值、溫度、光照、季節變化等。因此研究植物花瓣色素及監測植物生長狀態對顯色技術、觀賞植物花色基因轉化及提取植物色素研究具有重要的指導意義。

通常，植物的花色分類是通過目測、高效液相色譜、或吸光度測量的方法來實現。然而，實現實時、快速分類測量及生長狀態的連續監測存在一定的不足。

主要表現在以下幾個方面：

1)目測的方法能夠進行植物花色的簡單分類，對花色色素的定性及定量分析沒有量的概念，對植物生長狀態的監測更沒有精確的變化信息可供參考。

2)高效液相色譜及吸光度測量都能夠提供精確的植物花色色素信息，但其分析程序復雜、耗時，儀器價格昂貴。通常情況下均需采集樣品，經過樣品制備處理后進行實驗室分析測量，對連續監測植物生長狀況及植物花色隨環境及氣候變化不能進行實時的分析，由于需要樣品采集，因此對跟蹤測量植物葉片及花瓣均不能夠有效進行。

本實用新型是針對活體植物花瓣及葉片，利用光學檢測技術實現植物花瓣及葉片的反射光譜測量，通過光譜分析處理實現植物花色分類及生長狀態的連續跟蹤。

實用新型內容

本實用新型針對傳統分析儀器價格昂貴，分析耗時、復雜，以及不能提供實時、連續的監測信息，實用新型了一種能夠用于實時、連續、價格低廉的在線跟蹤測量的便攜式植物花色分類與生長狀態檢測裝置，不僅能夠用于植物花瓣及葉片的色素分類及植物生長狀態跟蹤測量，而且可以用于古代藝術品色素組分的分析，對研究古代藝術品的制作工藝、顏料成分及實現古藝術品的修復及保存具有重要意義。此外，在更換激發光源的條件下，還能夠用于植物花瓣、葉片及古藝術品色素成分的定性及定量分析，對研究植物花瓣、葉片元素含量變化及跟蹤測量植物生長狀態具有重要應用價值。

本實用新型的技術方案如下：

便攜式植物花色分類與生長狀態檢測裝置，其特征在于包括有：光源，光源出光口經耦合鏡組耦合連接有發射光纖，接收光纖接入到光譜儀上，接收光纖與發射光纖的前端接到同一個光纖端頭上，光纖端頭前端放置需檢測的植物花瓣或葉片，光譜儀的信號輸出接入數據采集與處理系統。

本實用新型由光學發射組件、光學接收組件及探測組件等組成。燈光源發出的連續光經耦合鏡組耦合至發射光纖，作用于植物花瓣或葉片，產生的反射率光譜由接收光纖傳輸至光譜儀進行分光，并由探測器進行光電信號的轉換，然后進入數據采集與處理系統進行數據采集處理，電源提供光源、探測器及數據采集與處理系統的電源以及探測控制的邏輯時序及觸發信號。

本實用新型適用于植物花瓣色素、植物葉片色素以及古代藝術品顏料色素分類測量及色素成分的定性與定量分析，并可用于植物生長狀態實時、連續跟蹤監測。

本實用新型的主要特點簡述如下：

1)系統采用微型光譜儀及連續燈光源作為發射光源(也可利用自然光)和光譜檢測裝置，以光纖為導光裝置，并以便攜式計算機作為信號控制、數據采集及分析顯示終端；其結構緊湊，體積小、重量輕，便于攜帶用于野外工作測量；

2)被分析樣品無需采集，直接在活體植物上(植物花瓣、葉片等)進行測量分析，減少了樣品的采集、制備及預處理工序，避免了樣品的二次污染等問題，并能夠實時給出分析結果；

3)系統可以采用自然光源(太陽光)作為發射光源，因此可以使系統更加緊湊，增加系統的可靠性及穩定性；在更換光源的情況下，可以用于植物花瓣、葉片等的熒光光譜特性測量或所含色素成分分析研究；

便攜式植物花色分類與生長狀態檢測儀是利用連續燈光源作為發射光源，通過接收植物花瓣或植物葉片的反射率光譜作為分析對象，避免了傳統的手動采樣，通過適當的數據處理算法分析植物的色素成分信息，以此實現植物花色的分類。根據連續監測的色素組成及變化信息，實現對植物生長狀態的監控。

實用新型的效果