[發(fā)明專利]基于紅外吸收光譜的食品劣變程度檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910065811.2
• 申請(qǐng)日: 2019-01-24
• 公開（公告）號(hào): CN109612939B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王嘉寧;王淑榮;馬慶軍;汪龍祺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號(hào): G01N21/01
• 分類號(hào): G01N21/01;G01N21/3504
• 代理公司: 深圳市科進(jìn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 吳乃壯

1.基于紅外吸收光譜的食品劣變程度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括微處理器模塊、信號(hào)發(fā)生器模塊、寬光譜光源模塊、聲光可調(diào)諧濾波器模塊、積分球模塊、信號(hào)處理模塊；所述微處理器模塊分別與信號(hào)發(fā)生器模塊的輸入端、信號(hào)處理模塊的輸出端、寬光譜光源模塊連接，所述信號(hào)發(fā)生器模塊的輸出端分別與寬光譜光源模塊的輸入端、聲光可調(diào)諧濾波器模塊連接，寬光譜光源模塊的輸出端連接聲光可調(diào)諧濾波器模塊的輸入端，所述聲光可調(diào)諧濾波器模塊的輸出端和積分球模塊的輸入端連接，積分球模塊的輸出端連接所述信號(hào)處理模塊的輸入端；

所述信號(hào)發(fā)生器模塊用于產(chǎn)生方波信號(hào)驅(qū)動(dòng)寬光譜光源模塊，以及產(chǎn)生正弦波信號(hào)驅(qū)動(dòng)聲光可調(diào)諧濾波器模塊；

所述寬光譜光源模塊用于將方波信號(hào)反饋至所述微處理器作為參考信號(hào)，以及發(fā)出寬光譜紅外光，將寬光譜紅外光入射至所述聲光可調(diào)諧濾波器模塊；

所述信號(hào)發(fā)生器模塊驅(qū)動(dòng)寬光譜光源模塊的方波信號(hào)頻率不變，通過改變驅(qū)動(dòng)聲光可調(diào)諧濾波器模塊的正弦波信號(hào)頻率，可得到不同波長(zhǎng)的特征光譜數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外吸收光譜的食品劣變程度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述基于紅外吸收光譜的食品劣變程度檢測(cè)系統(tǒng)的測(cè)量波段范圍為2～4微米。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外吸收光譜的食品劣變程度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)發(fā)生器模塊產(chǎn)生的方波信號(hào)的頻率為100Hz以上。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于紅外吸收光譜的食品劣變程度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述基于紅外吸收光譜的食品劣變程度檢測(cè)系統(tǒng)還包括溫控模塊，所述溫控模塊設(shè)置于所述信號(hào)發(fā)生器模塊和所述寬光譜光源模塊之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外吸收光譜的食品劣變程度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述積分球模塊的有效光程為1.5米以上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外吸收光譜的食品劣變程度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述基于紅外吸收光譜的食品劣變程度檢測(cè)系統(tǒng)還包括第一光學(xué)準(zhǔn)直模塊和第二光學(xué)準(zhǔn)直模塊，所述第一光學(xué)準(zhǔn)直模塊設(shè)置于所述寬光譜光源模塊和所述聲光可調(diào)諧濾波器模塊之間，所述第二光學(xué)準(zhǔn)直模塊設(shè)置于所述積分球模塊和所述聲光可調(diào)諧濾波器模塊之間。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外吸收光譜的食品劣變程度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)發(fā)生器與所述聲光可調(diào)諧濾波器模塊之間設(shè)置射頻信號(hào)處理模塊。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外吸收光譜的食品劣變程度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述微處理器包含鎖相放大器，所述鎖相放大器分別與所述寬光譜光源模塊和所述信號(hào)處理模塊連接。

9.一種基于紅外吸收光譜的食品劣變程度檢測(cè)方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1～8任一權(quán)利要求所述的基于紅外吸收光譜的食品劣變程度檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，其具體檢測(cè)步驟為：

采集待測(cè)氣體的待測(cè)波長(zhǎng)；

對(duì)應(yīng)待測(cè)波長(zhǎng)設(shè)置正弦波信號(hào)驅(qū)動(dòng)聲光可調(diào)諧濾波器模塊；

設(shè)置方波信號(hào)驅(qū)動(dòng)寬光譜光源模塊，所述寬光譜光源模塊發(fā)射寬光譜紅外光；

所述寬光譜紅外光入射至聲光可調(diào)諧濾波器模塊，所述聲光可調(diào)諧濾波器模塊調(diào)制所述寬光譜紅外光為單色光；

所述單色光經(jīng)漫反射被待測(cè)氣體吸收后，進(jìn)行光電信號(hào)轉(zhuǎn)換；

輸出待測(cè)氣體的光譜數(shù)據(jù)：

其中，信號(hào)發(fā)生器模塊產(chǎn)生方波信號(hào)驅(qū)動(dòng)寬光譜光源模塊，以及產(chǎn)生正弦波信號(hào)驅(qū)動(dòng)聲光可調(diào)諧濾波器模塊；

所述寬光譜光源模塊用于將方波信號(hào)反饋至微處理器作為參考信號(hào)，以及發(fā)出寬光譜紅外光，將寬光譜紅外光入射至所述聲光可調(diào)諧濾波器模塊；

所述信號(hào)發(fā)生器模塊驅(qū)動(dòng)寬光譜光源模塊的方波信號(hào)頻率不變，通過改變驅(qū)動(dòng)聲光可調(diào)諧濾波器模塊的正弦波信號(hào)頻率，可得到不同波長(zhǎng)的特征光譜數(shù)據(jù)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于紅外吸收光譜的食品劣變程度檢測(cè)方法，其特征在于，所述輸出待測(cè)氣體的光譜數(shù)據(jù)的步驟之前，還包括，所述寬光譜光源模塊將方波信號(hào)反饋至微處理器模塊。