便携式近红外分析仪中的光路系统的制作方法
【专利摘要】便携式近红外分析仪中的光路系统，涉及光路系统设计领域，解决了现有技术存在的结构脆弱、需长时间预热、无法实时测量的问题，该光路系统由LED光源组、用于将LED光源组的窄波段光分解成反射光和入射光的分光镜、用于接收来自分光镜的透射光的样品室、用于接收来自样品室的携带样品信息的光谱弱信号的透射光探测器和用于接收来自分光镜的反射光的反射光探测器组成。本实用新型采用LED光源组，散热少且不需长时间预热，具有更好的单色性，简化了对后续单色系统的要求；通过对比消除而提取出更为准确的实时光谱检测数据，排除了测量条件、环境温度等客观因素对检测结果的干扰，省去了背景光谱的测量及基线光谱的较正，结构轻便且功耗小。
【专利说明】便携式近红外分析仪中的光路系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光路系统设计【技术领域】，具体涉及一种便携式近红外分析仪中的光路系统。
【背景技术】
[0002]目前，近红外光谱仪分析器的光源系统一般采用卤素灯单光路系统，光源强度大，能量稳定，但是其结构比较脆弱，使用前需要长时间预热才能达到稳定性要求，不适宜频繁搬运及颠簸，另外每次测量前都要进行基线测量及背景光谱校正，给实时测量造成了障碍。
实用新型内容
[0003]为了解决现有近红外光谱仪分析器的光源系统采用卤素灯单光路系统存在的结构脆弱、需长时间预热、无法实时测量的问题，本实用新型提供一种便携式近红外分析仪中的光路系统。
[0004]本实用新型为解决技术问题所采用的技术方案如下:
[0005]便携式近红外分析仪中的光路系统，由LED光源组、用于将LED光源组的窄波段光分解成反射光和入射光的分光镜、用于接收来自分光镜的透射光的样品室、用于接收来自样品室的携带样品信息的光谱弱信号的透射光探测器和用于接收来自分光镜的反射光的反射光探测器组成；
[0006]顺次开启LED光源组中的多个LED灯，分光镜接收LED灯发出的窄波段光并将其分解成反射光和透射光，反射光探测器接收反射光并将接收到的光信号转换为弱电信号传递给分析仪中的其他器件；透射光入射至样品室上，透射光探测器全面接收近红外光对样品进行透射后携带样品信息的光谱弱信号，并将接收到的光谱弱信号转换为电信号传递给分析仪中的其他器件。
[0007]所述LED光源组采用四个中心波长分别为930nm、950nm、970nm、990nm的LED灯并联。
[0008]所述透射光探测器和反射光探测器均采用硅探测器。
[0009]本实用新型的有益效果是:本实用新型采用LED光源组照明，散热较少且不需长时间预热，相较于卤素灯具有更好的单色性，大大简化了对后续单色系统的要求；LED光源组出射的同一束光通过分光镜分解成透射光与反射光，一部分照射样品后携带大量的样本信息，与另一部分不含有样品信息的光束同时传入分析仪的信号处理系统，通过对比消除而提取出更为准确的实时光谱检测数据，排除了测量条件，环境温度等客观因素对检测结果的干扰，省却了传统结构中对背景光谱的测量及基线光谱的较正步骤。
[0010]本实用新型同时具有结构轻便功耗小的特点，LED灯光谱波段范围较窄，对后续光路单色系统的要求大大降低，极大精简了分析仪的结构和体积。
【专利附图】
【附图说明】[0011]图1为本实用新型的便携式近红外分析仪中的光路系统的结构示意图。
[0012]图中:1、LED光源组，2、分光镜，3、样品室，4、透射光探测器，5、反射光探测器。
【具体实施方式】
[0013]以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0014]如图1所示，本实用新型的便携式近红外分析仪中的光路系统，由LED光源组1、分光镜2、样品室3、透射光探测器4和反射光探测器5组成，分光镜2放置在LED光源组I和样品室3之间的位置,分光镜2用于将LED光源组I的窄波段光分解成反射光和入射光，反射光探测器5用于接收来自分光镜2的反射光，样品室3用于接收来自分光镜2的透射光，透射光探测器4靠近样品室3设置，透射光探测器4用于接收来自样品室3的携带样品信息的光谱弱信号。
[0015]本实施方式中，LED光源组I采用四个LED灯并联，LED光源组I的中心波段范围为930nm?990nm，四个LED灯的型号各不相同，它们的中心波长分别为930nm，950nm，970nm，990nm，这四个LED灯发出的光均为窄波段光。
[0016]本实用新型采用LED光源组I可以通过后续单色光路系统滤光后得出光谱数据，LED光源组I具有结构简单、功耗低等特点，适用于便携式设计。
[0017]本实施方式中，透射光探测器4和反射光探测器5均采用硅探测器，具有价格便宜、体积小、彳目噪比闻及热影响小等特点。
[0018]本实用新型的光路系统在具体应用到便携式近红外分析仪中时，顺次开启LED光源组I中的四个LED灯，这四个LED灯均发出窄波段光，窄波段光入射至分光镜2上，单色光被分光镜2分解成反射光和透射光，反射光通过反射光探测器5接收，反射光探测器5将接收到的光信号转换为弱电信号传递给便携式近红外分析仪中的放大器或者其他器件进行下一步处理；透射光入射至样品室3上，透射光探测器4靠近样品室3设置，透射光探测器4全面接收近红外光对样品进行透射后携带样品信息的光谱弱信号，透射光探测器4将接收到的光谱弱信号转变为电信号传递给便携式近红外分析仪中的放大器或者其他器件进行下一步处理，通过便携式近红外分析仪中的其他器件实现对样品成分的定性分析和测量。
【权利要求】
1.便携式近红外分析仪中的光路系统，其特征在于，由LED光源组(I)、用于将LED光源组(I)的窄波段光分解成反射光和入射光的分光镜(2)、用于接收来自分光镜(2)的透射光的样品室(3)、用于接收来自样品室(3)的携带样品信息的光谱弱信号的透射光探测器(4)和用于接收来自分光镜(2)的反射光的反射光探测器(5)组成； 顺次开启LED光源组(I)中的多个LED灯，分光镜(2)接收LED灯发出的窄波段光并将其分解成反射光和透射光，反射光探测器(5)接收反射光并将接收到的光信号转换为弱电信号传递给分析仪中的其他器件；透射光入射至样品室(3)上，透射光探测器(4)全面接收近红外光对样品进行透射后携带样品信息的光谱弱信号，并将接收到的光谱弱信号转换为电信号传递给分析仪中的其他器件。
2.根据权利要求1所述的便携式近红外分析仪中的光路系统，其特征在于，所述LED光源组(I)采用四个中心波长分别为930nm、950nm、970nm、990nm的LED灯并联。
3.根据权利要求1所述的便携式近红外分析仪中的光路系统，其特征在于，所述透射光探测器(4)和反射光探测器(5)均采用硅探测器。
【文档编号】G01N21/27GK203561582SQ201320652332
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年10月22日 优先权日:2013年10月22日
【发明者】林新光, 朴仁官 申请人:长春长光思博光谱技术有限公司