近红外检测装置及具有其的电子设备的制作方法

文档序号:15220552发布日期:2018-08-21 17:24阅读:122来源:国知局

本实用新型涉及近红外检测设备技术领域,具体而言,涉及一种近红外检测装置及具有其的电子设备。



背景技术:

近红外光(Near Infrared,NIR)是介于可见光(VIS)和中红外光(MIR)之间的电磁波,按ASTM(美国试验和材料检测协会)定义是指波长在780-2526nm范围内的电磁波,习惯上又将近红外区划分为近红外短波(780-1100nm)和近红外长波(1100-2526nm)两个区域。

近红外光谱属于分子振动光谱的倍频和主频吸收光谱,主要是由于分子振动的非谐振性使分子振动从基态向高能级跃迁时产生的,具有较强的穿透能力,近红外光主要是对含氢基团X-H(X=C、N、O)振动的倍频和合频吸收,其中包含了大多数类型有机化合物的组成和分子结构的信息。由于不同的有机物含有不同的基团,不同的基团有不同的能级,不同的基团和同一基团在不同物理化学环境中对近红外光的吸收波长都有明显差别,且吸收系数小,发热少,因此近红外光谱可作为获取信息的一种有效的载体。近红外光照射时,频率相同的光线和基团将发生共振现象,光的能量通过分子偶极矩的变化传递给分子,而近红外光的频率和样品的振动频率不相同,该频率的红外光就不会被吸收。因此,选用连续改变频率的近红外光照射某样品时,由于试样对不同频率近红外光的选择性吸收,通过试样后的近红外光线在某些波长范围内会变弱,透射或反射出来的红外光线就携带有机物组分和结构的信息,通过检测器分析透射或反射光线的光密度,就可以确定该组分的含量。

现有的利用近红外光检测装置存在体积大、携带不方便的问题,同时还存在检测种类单一的局限性,针对不同成分的检测难度大,同时检测精度有待提高。



技术实现要素:

本实用新型的主要目的在于提供一种近红外检测装置及具有其的电子设备,以解决现有技术中的近红外检测装置的光源检测设备检测精度低的问题。

为了实现上述目的,根据本实用新型的一个方面,提供了一种近红外装置,包括依次设置的红外发射部、镜头部、样品固定部和光接收部,样品固定部用于固定待检测样品,红外发射部用于发射近红外光,近红外光经过镜头部、待检测样品到达光接收部,近红外检测装置还包括滤光部,滤光部设置在样品固定部与光接收部之间,用于对穿过样品固定部上的待检测样品的近红外光进行过滤。

进一步地,近红外检测装置包括支架,红外发射部、镜头部、样品固定部、滤光部和光接收部依次安装在支架上。

进一步地,红外发射部包括多个红外光源,每个红外光源所射出的近红外光的波长范围不同,多个红外光源可转动地设置在支架上,多个红外光源中的一个对准镜头部,以向镜头部发射近红外光。

进一步地,红外发射部包括:光源固定架,光源固定架安装在支架上;光源旋转架,光源旋转架可转动地设置在光源固定架上,光源旋转架上设置有多个光源安装口,多个红外光源一一对应地安装在多个光源安装口中,以使多个红外光源中的一个旋转至与镜头部对应的位置。

进一步地,光源旋转架的旋转轴线与镜头部的中心线平行。

进一步地,滤光部包括多个滤光片,每个滤光片的滤光参数均不同,多个滤光片可转动地设置在支架上,多个滤光片中的一个对准样品固定部,以接收并过滤透过待检测样品的近红外光。

进一步地,滤光部包括:滤光固定架,滤光固定架安装在支架上;滤光旋转架,滤光旋转架可转动地设置在滤光固定架上,滤光旋转架上设置有多个滤光安装口,多个滤光片一一对应地安装在多个滤光安装口中,以使多个滤光片中的一个旋转至与样品固定部相对应的位置。

进一步地,滤光旋转架的旋转轴线与镜头部的中心线平行。

根据本实用新型的另一方面,提供了一种电子设备,包括上述近红外检测装置。

进一步地,近红外检测装置包括支架,红外发射部、镜头部、样品固定部、滤光部和光接收部依次安装在支架上,电子设备还包括:安装壳,安装壳内部具有安装空间,支架固定安装在安装空间中;处理器,处理器设置在安装空间中,已处理光接收部接收到的近红外光的数据信息并发出处理数据;显示器,显示器与处理器电连接,以接收并显示处理数据。

应用本实用新型的技术方案,由于本实用新型的近红外装置包括依次设置的红外发射部、镜头部、样品固定部和光接收部,且还具有设置在样品固定部与光接收部之间的滤光部,在通过本实用新型的近红外检测装置对待检测样品进行检测时,红外发射部发出的近红外光照射到待检测样品上,被待检测样品部分选择性吸收后,再经过滤光部过滤波段,并最终使被滤光部过滤过的光到达光接收部,通过将滤光部设置在样品固定部与光接收部之间,从而有效地避免了现有技术中的滤光部设置在样品固定部之前,而导致的光接收部接收外部光线过多检测不精确的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:

图1示意性示出了本实用新型的近红外检测装置的实施例的简化结构图;

其中,上述附图包括以下附图标记:

10、红外发射部;20、镜头部;30、样品固定部;40、光接收部;50、待检测样品;60、滤光部;70、支架。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

正如背景技术中所记载的,现有的利用近红外光检测装置存在体积大、携带不方便的问题,同时还存在检测种类单一的局限性,针对不同成分的检测难度大,同时检测精度有待提高。

为了解决上述问题,参见图1所示,本实用新型的实施例提供了一种近红外检测装置,包括依次设置的红外发射部10、镜头部20、样品固定部30和光接收部40,样品固定部30用于固定待检测样品50,红外发射部10用于发射近红外光,近红外光经过镜头部20、待检测样品50到达光接收部40,本实用新型的实施例中的近红外检测装置还包括滤光部60,滤光部60设置在样品固定部30与光接收部40之间,用于对穿过样品固定部30上的待检测样品50的近红外光进行过滤。安装时,工作人员将本实用新型的红外发射部10、镜头部20、样品固定部30、滤光部60和光接收部40依次设置,在通过本实用新型的近红外检测装置对待检测样品进行检测时,红外发射部发出的近红外光照射到待检测样品上,被待检测样品部分选择性吸收后,再经过滤光部过滤波段,并最终使被滤光部过滤过的光到达光接收部,通过将滤光部设置在样品固定部与光接收部之间,从而有效地避免了现有技术中的滤光部设置在样品固定部之前,而导致的光接收部接收外部光线过多检测不精确的问题。

为了保证本实施例中的近红外检测装置的各部件的位置能够稳定设置,以防止出现检测偏差,本实施例中的近红外检测装置包括支架70,红外发射部10、镜头部20、样品固定部30、滤光部60和光接收部40依次安装在支架70上。安装时,将红外发射部10、镜头部20、样品固定部30、滤光部60和光接收部40依次安装在支架70上,通过支架70的固定作用,保证了每个部件的稳定性,进而保证了各部件之间的间距不会发生偏差。

为了实现对待检测样品的多波段测量,以对样品上的不同物质的成分进行检测,本实施例中的红外发射部10包括多个红外光源,每个红外光源所射出的近红外光的波长范围不同,多个红外光源可转动地设置在支架70上,多个红外光源中的一个对准镜头部20,以向镜头部20发射近红外光。当需要更换光源时,只需将指定波段的红外光源转动至对准镜头部20的位置即可。其中,本实施例中的近红外光源为近红外LED,波长范围为780nm~2500nm,例如:780-1100nm之间的近红外LED,或1100-2500nm之间的近红外LED,具体波长优选为800、840、850、900、940、950nm。

具体来说,本实施例中的红外发射部10包括光源固定架和光源旋转架,光源固定架安装在支架70上,光源旋转架可转动地设置在光源固定架上,光源旋转架上设置有多个光源安装口,多个红外光源一一对应地安装在多个光源安装口中,以使多个红外光源中的一个旋转至与镜头部20对应的位置。安装时,工作人员将本实施例中的光源旋转架可转动地安装在光源固定架上,并将多个红外光源一一对应地安装在多个光源安装口中,当需要调整光源类型时,工作人员旋转光源旋转架以使红外光源旋转,将预定波长的红外光源转动至对准镜头部20的位置

优选地,本实施例中的光源旋转架的旋转轴线与镜头部20的中心线平行,以方便工作人员安装和计算。

为了可同时分析检测同一个待检测样品中的两种或多种波段的吸收,进而判断待检测样品所包含的两种或多种物质成分,本实施例中的滤光部60包括多个滤光片,每个滤光片的滤光参数均不同,多个滤光片可转动地设置在支架70上,多个滤光片中的一个对准样品固定部30,以接收并过滤透过待检测样品50的近红外光。

本实施例中的滤光部60包括滤光固定架和滤光旋转架,滤光固定架安装在支架70上,滤光旋转架可转动地设置在滤光固定架上,滤光旋转架上设置有多个滤光安装口,多个滤光片一一对应地安装在多个滤光安装口中,以使多个滤光片中的一个旋转至与样品固定部相对应的位置。

本实施例中的滤光旋转架的旋转轴线与镜头部20的中心线平行。

根据本实用新型的另一个方面,提供了一种电子设备,该电子设备包括上述近红外检测装置。其中,本实用新型中的电子设备尤其是指手机等便携式移动终端。

本实施例中的近红外检测装置包括支架70,红外发射部10、镜头部20、样品固定部30、滤光部60和光接收部40依次安装在支架70上,电子设备还包括安装壳、处理器和显示器,安装壳内部具有安装空间,支架70固定安装在安装空间中;处理器设置在安装空间中,已处理光接收部40接收到的近红外光的数据信息并发出处理数据;显示器与处理器电连接,以接收并显示处理数据。

从以上的描述中,可以看出,本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果:

由于本实用新型的近红外装置包括依次设置的红外发射部、镜头部、样品固定部和光接收部,且还具有设置在样品固定部与光接收部之间的滤光部,在通过本实用新型的近红外检测装置对待检测样品进行检测时,红外发射部发出的近红外光照射到待检测样品上,被待检测样品部分选择性吸收后,再经过滤光部过滤波段,并最终使被滤光部过滤过的光到达光接收部,通过将滤光部设置在样品固定部与光接收部之间,从而有效地避免了现有技术中的滤光部设置在样品固定部之前,而导致的光接收部接收外部光线过多检测不精确的问题。

应该指出,上述详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。

例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在上面详细的说明中,参考了附图,附图形成本文的一部分。在附图中,类似的符号典型地确定类似的部件,除非上下文以其他方式指明。在详细的说明书、附图及权利要求书中所描述的图示说明的实施方案不意味是限制性的。在不脱离本文所呈现的主题的精神或范围下,其他实施方案可以被使用,并且可以作其他改变。将容易理解的是,如本文一般所描述的及附图所图示说明的,本公开的方面可以在广泛种类的不同的配置中被编排、代替、组合、分开以及设计,所有这些在本文被明确地考虑。

根据本申请所描述的特定实施方案的本公开将不受限制,其被意图作为各种方面的图示说明。如对本领域技术人员将是清晰的那样,在不脱离本公开的精神和范围下可以作许多修改和变更。在本公开范围内,功能上等同的方法和设备,除了本文所列举的那些之外,从前述说明书来看对本领域技术人员将是清晰的。这样的修改和变更意图落入所附权利要求书的范围内。本公开将仅由所附权利要求书的条款以及这样的权利要求所给予权利的等同物的全部范围限制。将理解的是,本公开不限于特定的方法、试剂、化合物、组成或生物系统,其当然可以变化。也将理解的是,本文所使用的术语仅是出于描述特定的实施方案的目的,而并非意图是限制性的。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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