[實用新型]一種用于固體顆粒物光譜無損檢測的LED漫透射式探頭

有效

• 申請號: 201721775902.8
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN207571023U
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發明（設計）人: 丁海泉;高洪智;王動民;于新洋;蘇建全
• 申請（專利權）人: 廣東星創眾譜儀器有限公司
• 主分類號: G01N21/3563
• 分類號: G01N21/3563;G01N21/359;G01N21/01
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 黃磊;陳宏升

本實用新型公開的一種用于固體顆粒物光譜無損檢測的LED漫透射式探頭，包括一個以上的窄光譜光源、光源架、光電探測器、光電探測器保護筒，以及控制電路；其中光電探測器保護筒位于光源架的中心軸上且光電探測器保護筒的頂端與光源架固定連接，光電探測器保護筒的底端安裝有光電探測器，且光電探測器的感光面朝下；一個以上的窄光譜光源以光源架的中心軸為中心，均勻地朝下設置在光源架上；控制電路控制一個以上的窄光譜光源依次點亮。本實用新型對比現有的透射、漫反射檢測方式，這種漫透射式探頭省去了樣品池，不需要取樣、裝樣等操作，更加方便。

技術領域

本實用新型涉及近紅外光譜分析領域，特別涉及一種用于固體顆粒物光譜無損檢測的LED漫透射式探頭。

背景技術

對糧食、油料作物種子、飼料顆粒等固體顆粒物的某幾種成份信息進行快速檢測有重要意義。比如，獲取糧食等農作物部分成份的含量信息在糧食的收獲、收購、儲運、加工等階段有重要意義，收購商可以根據小麥蛋白質含量信息按質論價，面粉生產商可以根據小麥的蛋白質含量信息調整生產。

近紅外光譜分析技術利用近紅外光對物質成分進行檢測，使用這一技術對糧食等固體顆粒物進行檢測不需要試劑、不損壞樣品、速度快，精度也較高。這一技術從上世紀60、70年代開始在美國等發達國家得到大量應用，很多糧食加工廠、飼料加工廠、藥廠等有近紅外光譜分析儀，近幾十年國內也開始使用這一技術。很多國家，如美國、加拿大、中國等已將一些近紅外檢測糧食成分的方法定為標準方法(如AACC Method 39-25)。

目前使用近紅外分析技術檢測糧食及大小類似的固體顆粒物主要使用透射方法和漫反射方法。使用透射方法時，探測器必須朝向光源放置，一般用于臺式儀器(US patent5241178、FOSS，Infratec TM 1241)。使用漫反射方法的儀器要少一些(如，聚光科技SupNIR-2700)。使用漫反射方法，固體顆粒物的顆粒形狀會對漫反射光帶來較大干擾，需要將樣品置于旋轉樣品池中，旋轉樣品，多次測量得到反射光的平均值。使用透射方法和漫反射方法的糧食分析儀，無論是臺式還是便攜式儀器，都需要將樣品置于樣品池中，需要取樣、裝樣等操作過程。糧食的很多檢測需求屬于現場分析，如交易現場、倉庫等，繁瑣的操作更適合實驗室而不是現場分析應用。近紅外光譜分析的很多現場分析應用如水果收獲時成熟度檢測、化工原料的倉庫管理，已經開始大量使用手持式近紅外光譜分析儀，如FelixInstruments Inc.的F-750，國內也有這類探頭或儀器的專利(CN101799401A、CN103822900A、CN104034674A)，這些設備不需要裝樣操作，可以對水果或固體粉末進行直接檢測，但這些設備并不能用于檢測糧食等固體顆粒物，目前仍然缺乏不需要裝樣操作、能夠直接對糧食進行檢測的光譜分析儀，特別是手持式儀器。要解決近紅外光譜分析難于用于糧食現場分析的問題，必須尋找新的檢測方式，替代現有的裝樣檢測方式。

近紅外檢測中，光需要穿過樣品，部分光被吸收，根據檢測到的吸收光譜計算出樣品的成份信息。糧食油料作物種子等大固體顆粒物樣品有一定流動性，可以設計特殊的探頭，插入樣品中，使光穿過部分固體顆粒物樣品進行檢測，這樣不需要裝樣操作，大大增加現場分析應用的便利性。目前近紅外分析領域有多種用于液體檢測的透射式探頭，如USpatent 5418615的設計。但是糧食顆粒較大，需要較大光程使透射光更加均勻，目前的透射式探頭光程太小，并不適合用于糧食等固體顆粒物的檢測。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種用于固體顆粒物光譜無損檢測的LED漫透射式探頭，能夠對糧食、油料作物種子、飼料顆粒等固體顆粒物進行無損檢測，屬于近紅外光譜分析儀的附件，適合便攜式及臺式近紅外分析儀配合使用。

本實用新型的目的通過以下的技術方案實現：