专利名称：用于烟草真假鉴别的便携式近红外光谱仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及近红外光谱仪，尤其是涉及一种用于烟草真假鉴别的便携式近红 外光谱仪。 技术背景传统的烟草真假鉴别需要采集部分样品在化学实验室条件下完成，时间长， 操作复杂，难以及时地起到现场检测的作用，整个实验仪器投资较大，实验试剂耗费大。采用近红外光谱测试技术是最近几年在我国发展起来的，该方法可以降低劳 动强度，减少分析成本，提高分析效率和现场监测的时效性。 发明内容本发明的目的是提供一种无污染、操作方便、效率高、能即时监测和鉴别 真假烟草的一种用于烟草真假鉴别的便携式近红外光谱仪。本发明采用的技术方案是包括近红外光源、Y型光纤、光谱模块和嵌入 式测量和分析系统；近红外光源接Y型光纤的入射光接口， Y型光纤与样品的 表面进行光交换，Y型光纤的出射光接光谱模块，光谱模块通过RS232接口与 嵌入式测量和分析系统联接。本发明具有的有益效果是1、 可代替传统化学测量烟草成分和品种鉴别方法；2、 不破坏样品，不需要使用试剂，不污染环境。3、 相比扫描式光谱仪，可在更短的时间内实现光谱的快速采集。4、 采用嵌入式测量和分析系统，可使光谱数据处理智能化，大容量数据存 储器可方便扩充烟草光谱特征数据库。5、 性价比相比国外同类产品具有优势。
图1是本发明的近红外光谱仪结构图。 图2是本发明的近红外光谱仪电路图。图中1、近红外光源，2、 Y型光纤，3、烟草样品，4、光谱模块，5、嵌入式测量和分析系统。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括近红外光源l、 Y型光纤2、光谱模块4和嵌入式 测量和分析系统5;近红外光源1接Y型光纤2的入射光接口， Y型光纤2与 样品3的表面进行光交换，Y型光纤2的出射光接光谱模块4，光谱模块4通过 RS232接口与嵌入式测量和分析系统5联接。所述的近红外光源1型号为LS-1-CAL。所述的Y型光纤2型号为R400-7-VIS-NIR。所述的光谱模块4型号为USB4000-VIS-NIR，光谱范围350 1050nm，分辨 率 1.33nm FWHM，入射狭缝25um，分光光栅350-1050nm，积分时间范围 10us 〉65s， 3648象素CCD阵列检测器，16位3MHz模/数转换器，USB2.0接口 和RS232接口。所述的嵌入式测量和分析系统5为MSP430F149， 3.3V电源，低功耗，其 内部有60KB+256BFLASH， 2KBRAM， 2个USART接口；大容量数据存储器 是AM29LV160DB，容量16Mbit; 4触摸按键输入；仪器由锂电池供电。本发明的工作原理如下如图2所示，近红外光源通过Y型光纤向烟草样品表面照射红外光，带有 样品信息的漫反射光再经同一根光纤返回入射到光谱检测模块进行光电转换和 数字化。嵌入式测量和分析系统以MSP430F149为微处理器，由P3.4和P3.5组 成的串行口从光谱模块USB4000-VIS-NIR读取光谱数据，再通过P1、 P2和P3 端口转存到大容量数据存储器AM29LV160DB中。AM29LV160DB存有市面上 常见烟草的光谱特征值。光谱数据经MSP430F149处理后，提取特征数据，与 数据存储器AM29LV160DB中的光谱特征值比较，如果比较误差小于限定值， 嵌入式系统通过P3.7输出"样品为真"信号，使发光二极管Dl亮；如果比较 误差大于限定值，嵌入式系统通过P3.6输出"样品为假"信号，使发光二极管 D2亮。
权利要求
1. 用于烟草真假鉴别的便携式近红外光谱仪，其特征茌于包括近红外光 源(l)、 Y型光纤(2)、光谱模块(4)和嵌入式测量和分析系统(5);近红外光源(l) 接Y型光纤(2)的入射光接口， Y型光纤(2)与样品(3)的表面进行光交换，Y型光 纤(2)的出射光接光谱模块(4)，光谱模块(4)通过RS232接口与嵌入式测量和分析 系统(5)联接。
2. 根据权利要求l所述的用于烟草真假鉴别的便携式近红外光谱仪，其特 征茌于所述的近红外光源(1)型号为LS-1-CAL。
3. 根据权利要求1所述的一种用于烟草真假鉴别的便携式近红外光谱仪， 其特征茌于所述的Y型光纤(2)型号为R400-7-VIS-NIR。
4. 根据权利要求1所述的用于烟草真假鉴别的便携式近红外光谱仪，其特 征茌于所述的光谱模块(4)型号为USB4000-VIS-NIR，光谱范围350 1050nm， 分辨率 1.33nmFWHM，入射狭缝25um，分光光栅350-1050nm，积分时间范围 10us >65s， 3648象素CCD阵列检测器，16位3MHz模/数转换器，USB2.0接口 和RS232接口。
5. 根据权利要求1所述的用于烟草真假鉴别的便携式近红外光谱仪，其特 征茌于所述的嵌入式测量和分析系统(5)为MSP430F149， 3.3V电源，低功耗， 其内部有60KB+256B FLASH, 2KB RAM， 2个USART接口；大容量数据存储 器是AM29LV160DB，容量16Mbit; 4触摸按键输入；仪器由锂电池供电。
全文摘要
本发明公开了一种用于烟草真假鉴别的便携式近红外光谱仪，包括近红外光源、Y型光纤、光谱模块和嵌入式测量和分析系统。近红外光源接Y型光纤的入射光接口，Y型光纤与样品的表面进行光交换，Y型光纤的出射光接光谱模块，光谱模块通过RS232接口与嵌入式测量和分析系统联接。本发明可代替传统化学测量烟草成分和品种鉴别方法；不破坏样品，不需要使用试剂，不污染环境；相比扫描式光谱仪，可在更短的时间内实现光谱的快速采集；采用嵌入式测量和分析系统，可使光谱数据处理智能化，大容量数据存储器可方便扩充烟草光谱特征数据库。
文档编号G01N21/25GK101122565SQ20071007024
公开日2008年2月13日 申请日期2007年7月27日 优先权日2007年7月27日
发明者勇 何, 杨海清 申请人:浙江大学