一种固液两用的近红外光谱仪的制作方法

1.本实用新型涉及近红外光谱检测领域，具体的讲是一种固液两用的近红外光谱仪。


背景技术：

2.近红外光谱分析技术是一种高效快速的现代分析技术。无损检测是近红外光谱分析的重要特点。只需对样品进行近红外光谱扫描测量，配合相应的模型数据库，即可计算得出样品的主要营养成分。
3.样品的近红外光谱测量方式根据样品的不同物态而不同，通常对应固体粉末或颗粒样品，采用漫反射方式，对于液体样品，采用透射方式。固体粉末或颗粒样品通常是农产品等天然有机物，农产品天然具有不均匀性特征，为获取具有代表性的固体近红外漫反射光谱，要求近红外光谱仪器具备自动扫描样品多个位置的光谱，并求出平均图谱的功能。液体样品通常含有水分，水分在近红外谱区具有非常强的吸光系数，要求近红外光谱仪器具备非常小的液体透射光程功能，这样才能降低液体样品的吸光度值范围，获取高质量的液体透射光谱。采用传统的1mm光程的比色皿可以在透射型仪器上获取这类光谱，但狭窄的1mm装样空间无法有效清洗，极易出现样品交叉污染，导致测量不准确。
4.由于透射式和漫反射式的光路结构不同，现有近红外仪器无法在一套光路系统里同时进行液体和固体类样品的测量。通常做法是采用两款独立的仪器，或者将两套分立的光路系统集合在一台仪器设备中，此时需要多个可动切换镜进行光路切换，仪器存在体积大，可靠性低的问题。
5.因此设计一种固液两用的近红外光谱仪是十分有必要的。


技术实现要素：

6.本实用新型突破了现有技术的难题，设计了一种固液两用的近红外光谱仪。
7.为了达到上述目的，本实用新型设计了一种固液两用的近红外光谱仪，包括光谱仪、旋转台、液体测量装置、固体测量装置，光谱仪内部设有积分球，积分球侧面设有开口，开口与接收器连接，旋转台固定在积分球上，旋转台的上侧设有测试装置夹持件，旋转台的下底面设有参比白板，测量装置安装在旋转台上，测量装置包括液体测量装置和固体测量装置，液体测量装置内设有漫反射板，漫反射板的下底面上设有光程台阶，光程台阶的中间设有漫反射面。
8.液体测量装置包括适配座子、漫反射板、液体杯，液体测量装置与旋转台之间设有适配座子，液体测量装置内设有液体杯，漫反射板安装在液体杯内。
9.固体测量装置包括固体杯、负荷件，固体测量装置上设有固体杯，负荷件安装在固体杯内。
10.光程台阶的高度为0.2mm。
11.漫反射板是不锈钢板。
12.本实用新型与现有技术相比，无需改变仪器内部光路，即可实现固体样品漫反射光谱和液体样品漫透反射光谱的测量；采用不锈钢材料的漫反射板，耐腐蚀性强，可应用样品广泛；且本实用新型的漫反射板具有小光程台阶设计，易于获取液体样品在近红外光谱区的合适吸光度范围，提高光谱信噪比；同时采用积分球收集固体样品和液体样品的漫反射光谱，光谱收集角度大，漫反射光谱信噪比高。
附图说明
13.图1为本实用新型的整体结构示意图。
14.图2为本实用新型测量液体时的装配图。
15.图3为本实用新型测量固体时的装配图。
16.图4为本实用新型旋转台的结构示意图。
17.图5为本实用新型漫反射板的结构示意图。
18.图6为本实用新型测量液体漫反射的光路图。
19.图7为本实用新型测量固体漫反射的光路图。
具体实施方式
20.结合附图对本实用新型做进步一描述。
21.结合图1~图7，本实用新型设计了一种固液两用的近红外光谱仪，包括光谱仪1、旋转台2、液体测量装置3、固体测量装置4，光谱仪1内部设有积分球11，积分球11侧面设有开口，开口与接收器12连接，采用积分球11收集固体样品和液体样品的漫反射光谱，收光角度范围大，提高样品漫反射光谱的代表性。
22.旋转台2固定在积分球11上，旋转台2的上侧设有测试装置夹持件21，旋转台2的下底面设有参比白板22，测量装置安装在旋转台2上，旋转台2的旋转可以带动样品的旋转，可测量样品不同位置的光谱，提高了对不均匀样品的测量代表性和重复性；旋转台2上设有的参比白板22，使得测试时无需手动校正，仪器自动进行参比校正，方便用户的使用。
23.测量装置包括液体测量装置3和固体测量装置4，液体测量装置3内设有漫反射板32，漫反射板32是不锈钢板，漫反射板32的下底面上设有光程台阶322，光程台阶322的高度为0.2mm，光程台阶322的中间设有漫反射面321。
24.液体测量装置3包括适配座子31、漫反射板32、液体杯33，液体测量装置3与旋转台2之间设有适配座子31，液体测量装置3内设有液体杯33，漫反射板32安装在液体杯33内。
25.固体测量装置4包括固体杯41、负荷件42，固体测量装置4上设有固体杯41，负荷件42安装在固体杯41内。
26.当测量固体样品时，将样品置于固体杯41中，并用负荷件42压紧，随后将固体杯41嵌入测量装置夹持件21中，然后校准参比白板22后，控制旋转台2转动并测量样品图谱。
27.当测量液体样品时，将适配座子31嵌入测量装置夹持件21中，将样品倒入液体杯33中，并盖上漫反射板32，随后将液体杯33放入适配座子31中，然后校准参比白板22后，控制旋转台2旋转到固定位置测量样品图谱。测试时，漫反射板32在装有样品的液体杯33内部放平，漫反射板32底部四周有小的光程台阶322，待测样品充满光程台阶322下的空间，测量光谱入射漫反射面321后反射，所经过的光程为2倍光程台阶322的高度。该结构可保证待测
样品光程小于1mm，易于获取高质量的近红外液体吸收光谱，测量完毕拿出漫反射板32后，该结构无任何细小窄缝，易于清洗，样品更换无交叉污染。


技术特征：
1.一种固液两用的近红外光谱仪，包括光谱仪（1）、旋转台（2）、液体测量装置（3）、固体测量装置（4），其特征在于：光谱仪（1）内部设有积分球（11），积分球（11）侧面设有开口，开口与接收器（12）连接，旋转台（2）固定在积分球（11）上，旋转台（2）的上侧设有测试装置夹持件（21），旋转台（2）的下底面设有参比白板（22），测量装置安装在旋转台（2）上，所述的测量装置包括液体测量装置（3）和固体测量装置（4），液体测量装置（3）内设有漫反射板（32），漫反射板（32）的下底面上设有光程台阶（322），光程台阶（322）的中间设有漫反射面（321）。2.根据权利要求1所述的一种固液两用的近红外光谱仪，其特征在于：所述的液体测量装置（3）包括适配座子（31）、漫反射板（32）、液体杯（33），液体测量装置（3）与旋转台（2）之间设有适配座子（31），液体测量装置（3）内设有液体杯（33），漫反射板（32）安装在液体杯（33）内。3.根据权利要求1所述的一种固液两用的近红外光谱仪，其特征在于：所述的固体测量装置（4）包括固体杯（41）、负荷件（42），固体测量装置（4）上设有固体杯（41），负荷件（42）安装在固体杯（41）内。4.根据权利要求1所述的一种固液两用的近红外光谱仪，其特征在于：所述的光程台阶（322）的高度为0.2mm。5.根据权利要求1所述的一种固液两用的近红外光谱仪，其特征在于：所述的漫反射板（32）是不锈钢板。

技术总结
本实用新型涉及近红外光谱检测领域，具体的讲是一种固液两用的近红外光谱仪，包括光谱仪、旋转台、液体测量装置、固体测量装置，光谱仪内部设有积分球，积分球侧面设有开口，开口与接收器连接，旋转台固定在积分球上，旋转台的上侧设有测试装置夹持件，旋转台的下底面设有参比白板，测量装置安装在旋转台上，测量装置包括液体测量装置和固体测量装置，液体测量装置内设有漫反射板，漫反射板的下底面上设有光程台阶，光程台阶的中间设有漫反射面。与现有技术相比，无需改变仪器内部光路，即可实现固体样品漫反射光谱和液体样品漫透反射光谱的测量。的测量。的测量。


技术研发人员：蔡贵民 王培虎 潘东杰
受保护的技术使用者：上海棱光技术有限公司
技术研发日：2020.12.30
技术公布日：2021/9/14