一种林下山参粉末无损鉴别的近红外检测仪的制作方法

本实用新型涉及人参鉴别技术领域，尤其涉及一种林下山参粉末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。

园参：人工种植的人参，从生长环境分为两种，一种是在山上伐木、清根、修池床种植；一种是在农田种植，两者都是通过人工干预手段培育，如施肥、农药等进行种植，且最多种植6年即采挖，并上市销售，需要强调的是，规模化种植的园参价值要远远低于林下山参。

林下山参：是模拟山参的生长习性和生态环境，把参籽撒到原始森林里，自然生长，不进行任何人工干预的手段。经过几十年生长再挖出来，具有和野山参相似的品质和化学成分，林下山参的年份越高价值越高，通过现有的检测手段如：含量测定，薄层鉴别等很难完全分辨，只能通过人参传统的鉴别方法通过产地、株龄、形状、采摘季节为初步鉴别，并配合看、闻、尝、摸、比等感官方法鉴定，这需要鉴别人员具有丰富的种参、养参及采参的经验，只有参农和部分转卖的商人能够观察出不同种类和年份的人参。市场上有关林下山参的产品不仅仅只有林下山参原支，还有林下山参粉、林下山参片等深加工产品，由于后者使用方便，更受到消费者的欢迎。但这些深加工产品已经完全失去了林下山参本来的形状和气味，采用传统的感官鉴别方法和现代理化检测技术根本不可能分辨出一个产品是采用林下山参为原料，还是移山参、更或者是园参(价值更低)为原料。一些商贩、企业利用这种缺陷欺骗消费者，攫取高额利润。因此，消费者和市场监管机构迫切需要一款可以分辨出失去原形态的林下山参和移山参的检测仪器，来保证消费者的合法权益。

综上，传统的鉴别方法只适用于参农和部分转卖的商人，前提是必须是原支，而对于人参深加工产品，如粉末，即使是经验丰富的参农、商人也不可能鉴别其种类和年份，更遑论普通消费者。

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粉末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，能够方便地对林下山参进行采样，以完成数据采集工作，便于后期进行林下山参的鉴定。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术手段为：

一种林下山参粉末无损鉴别的近红外检测仪，包括：漫反射光收集系统，光源，分光器，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、结果输出模块和载样装置；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、分光器，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；所述载样装置为透明的具有腔室的结构，且具有开口，以便于盛装山参粉末后放置在检测口实现山参粉末的光学检测。

进一步地，所述载样装置为圆柱形、棱柱形、椭圆柱形等中的任意一种，使用时将山参粉末倒入载样装置中，然后将载样装置放置在检测口上使山参粉末能够被光源发出的照射，从而进行林下山参样品信息的收集。

进一步地，所述载样装置选用石英玻璃制成，为保证良好的透光率，载样装置的底面不宜太厚，优选为3-5mm。

进一步地，所述载样装置的底面能够完全覆盖检测口，以便于入射光都能照射在待测样品上。

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。使用时，可将待测的林下山参平铺于载样装置的底部内，然后将载样装置放置在漫反射光收集系统的检测口上，并使载样装置内的样品覆盖在检测口上，以便于接收光源光线的照射。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，经由分光器等模块处理后最终进行检测。

进一步地，所述分光器为曲面光栅，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。粉末

进一步地，所述光电传感器为ingaas128像素阵列检测器，光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。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)通过本实用新型的这种便携式的近红外光谱装置，能够方便地对林下山参进行采样，以完成数据采集工作，便于后期进行林下山参的鉴定。

(2)可以现场对林下山参，移山参进行粉碎处理，然后通过依据本实用新型便携式近红外光谱仪两者加以区分(如种类、年限等)，获得消费者的信任。

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粉末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。

上述附图中标记分别代表：1-漫反射光收集系统，2-光源，3-分光器，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-载样装置，14-待测样品、15-检测口。

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，传统的鉴别方法只适用于参农和部分转卖的商人，他们能够观察出不同种类和年份的人参，对于普通消费者来说，无法对林下山参、移山参等较为相似的人参进行快速识别。因此，本实用新型提出了一种林下山参粉末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和2，示例一种本实用新型设计的林下山参粉末无损鉴别的近红外检测仪，包括：漫反射光收集系统1，光源2，分光器3，电源4，光电传感器5，a/d转换器6、数字放大器7，控制模块8、温度控制传感器9、光谱数据寄存传输器10、计算模块11、结果输出模块12和载样装置13。

其中，所述漫反射光收集系统1上设置有检测口15，所述光源2安装在漫反射光收集系统1中，且能够为检测口15提供检测光线；所述漫反射光收集系统1、分光器3，光电传感器5，a/d转换器6、数字放大器7，控制模块8依次连接；所述电源4和光源2、控制模块8均连接；所述温度控制传感器9、光谱数据寄存传输器10、计算模块11、结果输出模块12均与控制模块8连接。所述载样装置13为石英玻璃材质的圆柱形结构(厚度为5mm)，其一端为开口状，另一端为封闭状(即底面)，使用时将待测样品14倒入载样装置中，然后将载样装置放置在检测口15上使山参粉末能够被光源发出的照射，检测口15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，经由分光器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，为保证良好的透光率，载样装置的底面不宜太厚，本实施例选择为3mm。另外，载样装置的底面厚度也不宜过小，容易在使用时破裂。

第三实施例，所述载样装置的底面直径大于检测口15的直径，以便于载样装置的底面能够完全覆盖检测口15，使入射光都能照射在待测样品上，进一步提高检测的准确性。

第四实施例，所述漫反射光收集系统1为积分球，所述光源2为卤钨灯。所述分光器3为曲面光栅。所述电源4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4充电。所述光电传感器5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1和分光器2后到达光电传感器5，温度控制模块控温保证测试条件9，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7放大传转至寄存系统10，采集处理后进入计算模块11和结果输出模块12。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。

进一步地，采用本实施例的近红外检测仪进行样品对照的步骤为：

(1)将电源适配器电源插头端连接220v50/60hz电源上，另一端连接近红外检测仪的电源5的输入口。

(2)连接数据传输线，并打开光谱采集软件，点击连接光谱仪，确认连接。

(3)按下光源开关，开启光源，预热10至20分钟。

(4)设置参数(主要是温度控制，积分时间和平均扫描次数，判别类型及方法)，将标准白板置于光孔处进行参比光谱的采集，之后可进行样品的光谱采集。近红外光谱采集采用漫反射，光谱范围为5000cm^-1～12000cm^-1，分辨率为8.2nm。

(5)光谱采集结束后，断开仪器连接，关闭光源开关，移除电源适配器插口，妥善保管光谱仪及其配件。

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。