[發明專利]一種近紅外光譜儀及近紅外在線檢測方法在審
| 申請號： | 202111325017.0 | 申請日： | 2021-11-10 |
| 公開（公告）號： | CN114112985A | 公開（公告）日： | 2022-03-01 |
| 發明（設計）人： | 張春峰;吳征陽;李謙;王睿 | 申請（專利權）人： | 南京大學 |
| 主分類號： | G01N21/359 | 分類號： | G01N21/359;G01N21/01 |
| 代理公司： | 北京品源專利代理有限公司 11332 | 代理人： | 王風茹 |
| 地址： | 210093 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 紅外 光譜儀 在線 檢測 方法 | ||
1.一種近紅外光譜分析儀，其特征在于，包括光源模塊、光譜收集模塊和光譜分析模塊；
所述光源模塊用于出射近紅外光線，所述近紅外光線照射至流水線上的待測樣品；
所述光譜收集模塊包括光束傳輸單元和紅外探測單元，所述光束傳輸單元用于將所述待測樣品反射的近紅外光線傳輸至所述紅外探測單元；
所述光譜分析模塊與所述紅外探測單元連接，所述光譜分析模塊用于分析和處理所述紅外探測單元得到的近紅外光譜，完成對所述待測樣品的類別或成分的檢測。
2.根據權利要求1所述的近紅外光譜分析儀，其特征在于，所述光譜分析模塊對所述近紅外光譜的分析和處理包括：
對所述近紅外光譜的光譜數據進行平滑處理，提取出每個波長的幅值，相鄰波長間的差值以及光譜的一階導數，形成所述光譜數據的多個屬性；
綜合采用以信息熵作為判據的決策樹和多分類支持向量機建立的模型進行分析，對每一個所述屬性得出的結果進行加權匯總，完成對所述待測樣品的類別或成分的檢測。
3.根據權利要求1所述的近紅外光譜分析儀，其特征在于，所述光束傳輸單元包括透鏡、狹縫和分光光柵，所述紅外探測單元包括線陣紅外探測器；
所述待測樣品漫反射的光線經過所述透鏡后匯聚至所述狹縫，所述狹縫透射的光線經過所述分光光柵分光后被所述線陣紅外探測器接收。
4.根據權利要求3所述的近紅外光譜分析儀，其特征在于，所述分光光柵包括凹面光柵。
5.根據權利要求3所述的近紅外光譜分析儀，其特征在于，所述線陣紅外探測器包括InGaAs探測器。
6.根據權利要求5所述的近紅外光譜分析儀，其特征在于，所述InGaAs探測器內置半導體制冷單元，所述半導體制冷單元用于使所述InGaAs探測器的工作區和外殼之間產生穩定溫度差；
所述近紅外光譜分析儀還包括散熱模塊，所述散熱模塊用于使所述InGaAs探測器的外殼維持室溫，保證所述InGaAs探測器的工作區穩定低溫，維持所述InGaAs探測器高精度探測。
7.根據權利要求1所述的近紅外光譜分析儀，其特征在于，所述光源模塊包括多個鹵鎢燈形成的光源陣列。
8.根據權利要求6所述的近紅外光譜分析儀，其特征在于，還包括殼體，所述光源模塊、所述光譜收集模塊和所述散熱模塊位于所述殼體內。
9.一種近紅外在線檢測方法，其特征在于，利用權利要求1～8任一所述的近紅外光譜分析儀執行，所述近紅外在線檢測方法包括：
光源模塊出射近紅外光線，所述近紅外光線照射至流水線上的待測樣品；
光束傳輸單元將所述待測樣品反射的近紅外光線傳輸至紅外探測單元；
光譜分析模塊分析和處理所述紅外探測單元得到的近紅外光譜，完成對所述待測樣品的類別或成分的檢測。
10.根據權利要求9所述的近紅外在線檢測方法，其特征在于，所述光譜分析模塊分析和處理所述紅外探測單元得到的近紅外光譜，完成對所述待測樣品的類別或成分的檢測包括：
對所述近紅外光譜的光譜數據進行平滑處理，提取出每個波長的幅值，相鄰波長間的差值以及光譜的一階導數，形成所述光譜數據的多個屬性；
綜合采用以信息熵作為判據的決策樹和多分類支持向量機建立的模型進行分析，對每一個所述屬性得出的結果進行加權匯總，完成對所述待測樣品的類別或成分的檢測。
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