專利名稱：一種積分球檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種光學(xué)測量裝置，特指一種由多個單色光構(gòu)成光源的檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前所用的濾光片式光譜儀由光源系統(tǒng)、樣品室、分光系統(tǒng)、檢測器等部件組成。積分 球是常用附件之一，如圖1所示。光照射樣品后產(chǎn)生漫反射，光在積分球內(nèi)多次反射經(jīng)出口 進(jìn)入分光系統(tǒng)分光，然后由檢測器檢測光強(qiáng)，經(jīng)計算機(jī)處理，最終獲得光譜圖。
濾光片式光譜儀配有復(fù)雜的分光系統(tǒng)，由驅(qū)動電路、濾光片、電機(jī)及校正電路組成。不 同波長的濾光片嵌在一個圓盤上，由電機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)從而實現(xiàn)分光，不同波長光能被檢測器轉(zhuǎn) 化為電信號，經(jīng)計算機(jī)組合成完整的光譜。
圓盤的旋轉(zhuǎn)速度穩(wěn)定性對光譜波長的精確性至關(guān)重要。由于轉(zhuǎn)速過快時，容易造成波長 偏移，因此驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)動速度難以提高，這與檢測大豆等顆粒較大的物料所需高速重復(fù)采 樣的要求不相適應(yīng)，在一定程度上限制了此種儀器的應(yīng)用。
為解決上述問題，曾改進(jìn)電路設(shè)計，加快電機(jī)轉(zhuǎn)速，雖然光譜圖的采集速度有所加快， 但由于電機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，易造成波長漂移，導(dǎo)致譜圖錯誤。依賴增加電機(jī)轉(zhuǎn)速來加快譜圖采集 速度已無法實現(xiàn)。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型針對以上問題，提出一種積分球檢測系統(tǒng)，其由積分球外殼、光源系統(tǒng)、樣 品室、檢測器組成，其特征在于取消分光系統(tǒng)，光源系統(tǒng)由全波長光源變?yōu)槎鄦紊夤庠矗?多單色光光源由一系列能發(fā)出特定波長的光學(xué)器件構(gòu)成，從而有序發(fā)出不同波長的光，照射 到樣品上，檢測器上獲得不同波長的吸光度，得樣品的吸收光譜。
上述的一種積分球檢測系統(tǒng)，其特征在于光學(xué)器件指發(fā)光二極管(LED)或激光二極
管(LD)，用電子開關(guān)控制LED或LD的工作狀態(tài)。
上述的一種積分球檢測系統(tǒng)，其特征在于波長的選擇由檢測樣品的成分決定，具體選
擇過程可見《食品與農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)無損檢測新技術(shù)》，化工出版社，2004年出版，陳斌主編， 所需波長確定以后，就可以確定LED或LD的個數(shù)，既1個波長對應(yīng)一個LED或LD。
本實用新型去除了分光系統(tǒng)，可以實現(xiàn)短時間內(nèi)大量采樣，得出更可靠的光譜，并且使儀 器的價格大大降低。

圖l目前使用的積分球檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 圖2本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖
1:積分球外殼；2:樣品；3:檢測器；4:光源系統(tǒng)5:分光系統(tǒng)具體實施方式
檢測花生仁品質(zhì)的積分球(3個LED)
光源系統(tǒng)由3個LED組成，波長分別采用473nm、 532nm和633nm?；ㄉ室詌cm/s的 速度勻速移動，共計10s，采用電子開關(guān)控制3個LED的工作關(guān)態(tài)，按波長由高到低，每個 LED燈工作10ms (任何時間，只有一個發(fā)光二極管在工作)，20ms獲得一個光譜，獲200個 光譜后，取平均值，得花生仁的最終光譜。
采集100個花生仁樣品光譜，用多元回歸法建立花生仁品質(zhì)的預(yù)測模型，正確率100%。 用這一裝置及所建模型對其它IOO個花生仁樣品進(jìn)行檢測，正確率達(dá)96%，達(dá)到所需檢測精 度要求。
檢測茶葉中總氮的積分球(5個LD)
光源系統(tǒng)由5個LD組成，波長分別采用429nm、 498nm、 635nm、 870nm和980 nm，采 集80個茶葉樣本光譜，用多元回歸法建立茶葉中總氮的預(yù)測模型，具體步驟同實施例l，相 關(guān)系數(shù)達(dá)0.989，達(dá)到所需檢測精度要求。
權(quán)利要求1、一種積分球檢測系統(tǒng)，由積分球外殼(1)、光源系統(tǒng)(4)、樣品室、檢測器(3)組成，其特征在于取消分光系統(tǒng)(5)，光源系統(tǒng)(4)由全波長光源變?yōu)槎鄦紊夤庠?，多單色光光源由一系列能發(fā)出特定波長的發(fā)光二極管或激光二極管構(gòu)成，發(fā)光二極管或激光二極管的工作狀態(tài)由電子開關(guān)控制。
專利摘要一種積分球檢測系統(tǒng)，涉及一種光學(xué)測量裝置，其由積分球外殼、光源系統(tǒng)、樣品室、檢測器組成，其特征在于取消分光系統(tǒng)，光源系統(tǒng)由全波長光源變?yōu)槎鄦紊夤庠?，多單色光光源由一系列能發(fā)出特定波長的光學(xué)器件構(gòu)成，從而有序發(fā)出不同波長的光，照射到樣品上，檢測器上獲得不同波長的吸光度，得樣品的吸收光譜。本實用新型去除了分光系統(tǒng)，可以實現(xiàn)短時間內(nèi)大量采樣，得出更可靠的光譜，并且使儀器的價格大大降低。
文檔編號G01N21/01GK201277944SQ20082003602
公開日2009年7月22日 申請日期2008年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月23日
發(fā)明者陸道禮, 斌 陳, 輝 顏 申請人:江蘇大學(xué)