一种林下山参整支干品无损鉴别的近红外检测仪的制作方法

本实用新型涉及林下山参无损鉴别技术领域，尤其涉及一种林下山参整支干品无损鉴别的近红外检测仪。

背景技术：

本实用新型背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

林下山参年份越高价值越高，形体好的林下山参价格每支上万甚至更高，因此首先需要建立一个无损鉴别检查的方法，而且需要简便快速，仪器便携，以适应市场交易需求。因近红外模型的建立需要收集几百上千个样本数据，单枝林下山参因年限、外形不同，价值不同，为保证数据采集的准确性，需要平均收集林下山参样本数据，仅靠购买所需资金极为庞大，且容易发生年限混淆错误。

另外，林下山参具有较多的细小须根，在实际采挖或运输过程中，由于操作不当容易对细小的须根造成损伤，导致整枝林下山参外形遭到破坏，大大降低了其经济价值，因此，部分商贩采用非常规技术手段，或采用其他外形较差林下山参的参须，或采用移山参的参须，对损坏的须根进行嫁接，更有甚者，为提高林下山参的价值，对须根外形较差者直接进行更改，嫁接，使消费者的权益受到极大的损坏，因此，对于林下山参的鉴别，不仅仅需要在参体上采集数据并鉴别，也需要在须根上进行数据采集和鉴别，二者数据一致，才能保证林下山参鉴别的真实性。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提出一种林下山参整支干品无损鉴别的近红外检测仪，通过设计的这种便携式的近红外光谱装置，可以实现深入到林下山参产地，在不破坏待测样品的前提下，就可以完成数据采集工作，使得检测工作的成本显著降低。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术手段为：

一种林下山参整支干品无损鉴别的近红外检测仪，包括：漫反射光收集系统，光源，分光系统，电源，光电传感器，a/d转换器、数字放大器，控制模块、温度控制传感器、光谱数据寄存传输器、计算模块、结果输出模块；其中，所述漫反射光收集系统上设置有检测口，所述光源安装在漫反射光收集系统中，且能够为检测口提供检测光线；所述漫反射光收集系统、分光系统，光电传感器，a/d转换器、数字放大器，控制模块依次连接；所述电源和光源、控制模块均连接；所述温度控制传感器、光谱数据寄存传输器、计算模块、结果输出模块均与控制模块连接。

进一步地，所述漫反射光收集系统为积分球，所述光源为卤钨灯。采用漫反射的红外光谱测量方式，通常是将固体样品直接置于检测口进行检测。检测口朝向样品发出入射光，在漫反射过程中，分析光与样品表面或内部作用，发生反射、散射、漫反射甚至透射，光传播方向不断改变，最终携带样品信息又反射出样品表面，经由分光系统等模块处理后最终进行检测。

进一步地，所述分光系统为曲面光栅，分光系统即分光器，分光器为光谱仪器的基本部件，主要用于将各种波长混合在一起的复合光分光为单波长的光，以便测定光谱。

进一步地，所述电源配制用于和外界电源连接的适配器，其输入功率不小于28w，电流至少4a，电源的主要作用是为光源提供电能，保证光源正常工作。

进一步地，所述光电传感器为ingaas128像素阵列检测器，电传感器是光电转换元件，将光信号转换为电信号，以便记录，它是光谱仪器所必备装置。除此之外，所述a/d转换器7、数字放大器8，控制模块9、温度控制传感器10、光谱数据寄存传输器11、计算模块12等也均为光谱仪器中所必备装置。

进一步地，所述近红外检测仪还包括载样装置，包括透光隔板，底板，第一侧板和第二侧板，所述第一侧板和第二侧板相邻设置在底板上，且第一侧板和第二侧板之间具有用于放置待测样品的通道；底板、第一侧板和第二侧板的内壁均为反光设计；所述透光隔板用于盖合在通道上，以便于约束通道中的待测样品。

进一步地，所述底板、第一侧板和第二侧板的内壁均设置一层反光膜，如铝膜等，以便于将透过样品的透射光再次反射到样品上，增强样品的漫反射吸光度。

进一步地，所述透光隔板选用石英玻璃片，透光隔板的主要作用是固定待测样品位置。为保证良好的透光率，透光隔板不宜太厚。

进一步地，所述通道的宽度比检测口的直径略大，以便于入射光都能照射在待测样品上。

进一步地，所述第一侧板和第二侧板中至少有一个能够相对于底板运动，从而调节通道的宽度，以便于不同根据样品自由调节承载区域的宽度，从而保证待测样品的密实程度。具体为：至少有一个侧板插接在底板两端的凹槽中，在外力推动作用下，该凹槽作为侧板滑动的轨道，从而调节通道的宽度。

使用时，可将样品平铺于承载区域(通道)内，再将透光隔板盖在两侧板上封住所述通道，然后将透光隔板盖在漫反射光收集系统的检测口上。通过载样装置使细长样品有序地置于检测口，使得全部入射光照射在样品上，同时载样装置的反光设计可以将透过样品的透射光再次反射到样品上，增强样品的漫反射吸光度。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)通过设计的这种便携式的近红外光谱装置，可以实现深入到林下山参产地，在不破坏待测样品的前提下，就可以完成数据采集工作，使得检测工作的成本显著降低。

(2)检测时，通常需要通过样品覆盖住检测口，并且保证样本的厚度以防入射光透射。但实际应用中林下山参须根由于其自身独特的体型构造，导致无法很好的覆盖住检测口，从而限制了近红外光谱对这类样品的检测应用。为此实用新型设计了上述适用于林下山参须根样品检测的载样装置，能够起到避免光的透射，造成检测信息的损失。

附图说明

构成本实用新型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。

图1为本实用新型实施例中林下山参整支干品无损鉴别的近红外检测仪的结构示意图。

图2为本实用新型实施例中载样装置的结构示意图。

图3为本实用新型另一实施例中载样装置的结构示意图。

上述附图中标记分别代表：1-待测样品，2-漫反射光收集系统，3-光源，4-分光系统，5-电源，6-光电传感器，7-a/d转换器、8-数字放大器，9-控制模块、10-温度控制传感器、11-光谱数据寄存传输器、12-计算模块、13-结果输出模块，14-透光隔板，15-底板，16-第一侧板，17-第二侧板，18-通道。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型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实用新型的示例性实施方式。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。

为了方便叙述，本实用新型中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件需要具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

术语解释部分:本实用新型中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义。

正如前文所述，部分商贩采用非常规技术手段，或采用其他外形较差林下山参的参须，或采用移山参的参须对损坏的须根进行嫁接，使消费者的权益受到极大的损坏。因此，本实用新型提出了一种林下山参整支干品无损鉴别的近红外检测仪；现结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型进一步进行说明。

第一实施例，参考图1，示例一种本实用新型设计的林下山参整支干品无损鉴别的近红外检测仪，包括：漫反射光收集系统2，光源3，分光系统4，电源5，光电传感器6，a/d转换器7、数字放大器8，控制模块9、温度控制传感器10、光谱数据寄存传输器11、计算模块12、结果输出模块13。

其中，所述漫反射光收集系统2上设置有检测口，所述光源3安装在漫反射光收集系统2中，且能够为检测口提供检测光线；所述漫反射光收集系统2、分光系统4，光电传感器6，a/d转换器7、数字放大器8，控制模块9依次连接；所述电源5和光源3、控制模块9均连接；所述温度控制传感器10、光谱数据寄存传输器11、计算模块12、结果输出模块13均与控制模块9连接。

本实施例采用漫反射的红外光谱测量方式，首先是将待测样品1直接置于漫反射光收集系统2的检测口进行检测。检测口朝向样品发出入射光，在漫反射过程中，分析光与样品表面或内部作用，发生反射、散射、漫反射甚至透射，光传播方向不断改变，最终携带样品信息又反射出样品表面，经由分光系统等模块处理后最终进行检测。

可以理解的是，在所述第一实施例的基础上，还可衍生出包括但不限于以下的技术方案，以解决不同的技术问题，实现不同的发明目的，具体示例如下：

第二实施例，所述漫反射光收集系统2为积分球，所述光源3为卤钨灯。所述分光系统4为曲面光栅。所述电源5通过适配器与外界电源连接，适配器其输入功率大于28w，电流为4a，以便于为电源5充电。电源5的主要作用是为光源提供电能，保证光源正常工作。所述光电传感器6为ingaas128像素阵列检测器。光线照射到待测样品1经过吸收后，通过漫反射光收集系统2和分光系统4后到达光电传感器6，温度控制模块控温保证测试条件10，采集的信号经过a/d转化器将光信号转化为电信号，并通过数字放大器8放大传转至寄存系统11，采集处理后进入计算模块12和结果输出模块13。若对比照射样品前后的电信号数据，即可得到样品对光的吸收情况。

第三实施例，参考实施例2和图2，所述近红外检测仪还包括载样装置，包括透光隔板14，底板15，第一侧板16和第二侧板17，所述第一侧板16和第二侧板17相邻设置在底板15上，且第一侧板16和第二侧板17之间具有用于放置待测样品的通道18；所述透光隔板14用于盖合在通道18上，以便于约束通道中的待测样品。通道18的宽度比检测口的直径略大，以便于入射光都能照射在待测样品上。

进一步地，底板15、第一侧板16和第二侧板17的内壁均为反光设计：即底板15、第一侧板16和第二侧板17的内壁均粘贴一层铝膜作为反光膜，以增强样品的漫反射吸光度。透光隔板1选用石英玻璃片，其厚度为2mm。

第四实施例，参考实施例3和图3，所述第二侧板17中能够相对于底板15运动，具体为：第二侧板17插接在底板两端的凹槽中，在外力推动作用下，该凹槽作为侧板滑动的轨道(如图3中箭头所示)，以便于不同根据样品自由调节承载区域的宽度，从而保证待测样品的密实程度。

使用时，可将样品平铺于承载区域(通道)内，再将透光隔板盖在两侧板上封住所述通道，然后将透光隔板盖在漫反射光收集系统的检测口上。通过载样装置使细长样品有序地置于检测口，使得全部入射光照射在样品上，同时载样装置的反光设计可以将透过样品的透射光再次反射到样品上，增强样品的漫反射吸光度。

分别使用第二实施例(不使用载样装置)和第三实施例(使用载样装置)的近红外检测仪对林下山参进行检测，结果显示：使用载样装置后测得样品的光谱要比没有使用时测得的光谱有更低的吸光度，根据朗伯比尔定律，吸光度减小，说明反射光增强。因此，采用载样装置后，将透过样品的光和漏掉的光反射回积分球中，使得反射光增强，提高了采样的准确性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，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。