光学采样设备以及使用该采样设备的方法_6

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r>[0207] F样品的流动方向
[020引 Y竖直维度
[0209] 1积分腔
[0210] 2玻璃管
[0211] 2a积分腔/光学测量腔 [021引4粉末层
[021引 6样品/粉末
[0214] 10a光学在线测量设备
[0215] 10b光学在线测量设备
[0216] 11圆管
[0217] 11积分腔/光学测量腔
[0218] 11a白色的漫反射部分
[0219] 1化透明部分
[0220] 11c透明部分
[0221] lid管部分
[0222] lie输出部分/连接部分
[0223] Ilf给料工具
[0224] 14 光源
[0225] 13凹透镜
[0226] 16a粉末或细粒颗粒
[0227] 1化粉末或细粒颗粒
[0228] 16c粉末或细粒颗粒
[0229] 17质量传感器/称重机
[0230] 18传送工具/传送系统
[0231] 19光检测工具
[0232] 20横截面 悦3引 21圆的玻璃管
[0234] 22漫散射材料 悦对 23玻璃层
[0236] 26样品/粉末
[0237] 30横截面
[023引 31矩形管
[0239] 32漫散射材料
[0240] 33白色的漫反射内表面/玻璃层
[0241] 36样品/粉末
[0242] 35空屯、巧部
[0243] 40横截面
[0244] 41矩形管
[0245] 42漫散射材料
[0246] 43白色的漫反射内表面/玻璃层
[0247] 45空屯、巧部
[0248] 46样品/粉末
[0249] 50横截面 [0巧日]51矩形管
[0巧1] 52漫散射材料
[0巧2] 53白色的漫反射内表面/玻璃层
[0巧3] 53a突起部
[0254] 56样品/粉末 悦5引 70"启动"步骤
[0256] 71 "照射"步骤
[0巧7] 72 "传送"步骤
[0巧引 73"光检测"步骤
[0259] 74"积分"步骤
[0260] 75"定量分析"步骤
[0261] 76"显示结果"步骤
[0262] 80光学积分球 悦63] 81保护玻璃
[0264] 82液体样品
[0265] 83样品保持器
[0266] 84上半球
[0267] 85下半球
[0268] 86 较链
[0269] 90光学积分球
[0270] 91样品引导元件 悦7U 92入口
[0272] 93 出口
[0273] 94光学积分球
[0274] 95适配器 [02巧]141a积分腔
[0276] 14化积分腔
[0277] 191a积分腔
[0278] 14化积分腔
【主权项】
1. 用于测量包括至少两种化学组分的样品(6, 26, 36, 46, 56, 82)的化学组成的方法, 其特征在于,所述方法包括以下步骤: -用光源(14)照射(74)积分腔(1,2a,80, 90), -将所述样品(6, 26, 36, 46, 56, 82)带入到所述积分腔(1,2a,80, 90)中, -使用传感器(19)检测(79)来自所述积分腔(1,2a,80, 90)的光信号,以及 -通过光谱分析来显示(75)所述样品出,26, 36, 46, 56, 82)的化学组成, 其中,所述样品(6, 26, 36, 46, 56, 82)在所述积分腔(1,2a,80, 90)内的至少一个维度 上形成了光学薄的层。2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述样品(6, 26, 36, 46, 56, 82)形成了颗 粒(6, 26, 36, 46, 56, 82)层或液体层。3. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述样品(6, 26, 36, 46, 56, 82)形成了农 产品层。4. 根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其特征在于,所述样品 (6,26,36,46,56,82)通过所述积分腔(l,2a,80,90)构成了样品流,所述样品流被传送 (72)通过所述积分腔(1,2a,80, 90)。5. 根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述方法还包括通过对预定时间间隔内 的质量传感器的输出进行积分以产生积分质量读数并使用所述读数衡量光学分析的结果 来测量所述样品(6, 26, 36, 46, 56, 82)流的质量流量速率的步骤。6. 根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其特征在于,所述样品包括剁碎的干草、 青贮饲料、木肩颗粒、食物颗粒或其他剁碎的农产品。7. 根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其特征在于,在预定时间内对所述传感 器(19)的输出信号进行积分,以从确定量的样品(6, 26, 36, 46, 56, 82)中得到测量的光谱。8. 根据权利要求7所述的方法,其特征在于,通过从所述测量的光谱计算吸收光谱并 应用化学计量方法到所述吸收光谱中来实现对所述组成的显示。9. 根据权利要求8所述的方法,其特征在于,光谱分析是对所述测量的光谱的定量分 析。10. 根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其特征在于,通过以下步骤中之一来实 现所述样品(6, 26, 36, 46, 56, 82)的光学薄的层: -所述样品(6, 26, 36, 46, 56, 82)下落通过竖直的管; -所述样品(6, 26, 36, 46, 56, 82)在呈斜坡姿势的矩形管(31)的平坦的底部上流动; -所述样品(6, 26, 36, 46, 56, 82)在沿着呈斜坡姿势的矩形管(41,51)的底部布置的平 行的凹槽中流动。11. 用于显示样品(6, 26, 36, 46, 56, 82)的化学组成的光学测量设备(10a,10b),包 括: -光学测量腔(1,2a,80, 90), -用于将所述样品(6, 26, 36, 46, 56, 82)带入(Ilf)或放入到所述光学测量腔 (1,2a,80, 90)中的工具, _构造成将具有预期波长范围的光输送到所述光学测量腔(l,2a,80, 90)中的光源 (14), -构造成接收来自所述光学测量腔(1,2a,80, 90)的光的传感器(19), -用于将所述传感器(19)的输出转化为接收到的光的测量光谱的工具,以及 -用于通过光谱分析来显示所述样品(6, 26, 36, 46, 56, 82)的组成的工具, 其特征在于,所述光学测量腔(1,2a,80, 90)为构造成产生或接收所述样品 (6, 26, 36, 46, 56, 82)的在至少一个维度上是光学薄的层的积分腔(1,2a,80, 90)。12. 根据权利要求11所述的设备(10a,IOb),其特征在于,所述积分腔 (1,2a,80, 90)构造成产生或接收所述样品(6, 26, 36, 46, 56, 82)的光学薄的层,所述样品 (6, 26, 36, 46, 56, 82)至少部分地由颗粒(6, 26, 36, 46, 56, 82)或由液体组成。13. 根据权利要求11所述的设备(10a,IOb),其特征在于,所述积分腔(1,2a,80, 90) 构造成产生或接收所述样品(6, 26, 36, 46, 56, 82)的光学薄的层,所述样品是农产品的样 品。14. 根据权利要求11至13中任意一项所述的设备(10a,10b),其特征在于,所述光学 测量设备(l〇a,IOb)构造成将所述样品(6, 26, 36, 46, 56, 82)以样品流的形式带入(72)到 所述积分腔(1,2a,80, 90)中。15. 根据权利要求14所述的设备(10a,10b),其特征在于,用于将所述样品 (6, 26, 36, 46, 56, 82)带入(Ilf)到所述光学测量腔(1,2a,80, 90)中的工具保证了所述样 品(6, 26, 36, 46, 56, 82)的光学薄性。16. 根据权利要求12至15中任意一项所述的设备(10a,IOb),其特征在于,所述光学 检测设备(10a,IOb)构造成通过从所述测量的光谱中计算吸收光谱并将化学计量方法应 用到所述吸收光谱来实现所述光谱分析。17. 根据权利要求12至16中任意一项所述的设备(10a,IOb),其特征在于,所述测量 设备(10a,IOb)为光学在线测量设备(10a,IOb)。18. 根据权利要求12至17中任意一项所述的设备(10a,IOb),其特征在于,所述积分 腔(1,2a,80, 90)包括圆管(11,21),所述圆管至少在所述圆管(11)的中部的内表面或外表 面上具有白色的漫反射部分(11a)。19. 根据权利要求18所述的设备(10a,10b),其特征在于,所述积分腔(1,2a,80, 90) 包括具有白色的漫反射内表面(33, 43, 53)的矩形管(31,41,51)。20. 根据权利要求18至19中任意一项所述的设备(10a,IOb),其特征在于,所述内表 面由玻璃层(23, 33, 43, 53)所覆盖。21. 根据权利要求18至20中任意一项所述的设备(10a,IOb),其特征在于,所述光源 (14)位于所述光学测量腔(1,2a,80, 90)的内部。22. 根据权利要求19至21中任意一项所述的设备(10a,10b),其特征在于,所 述矩形管(41,51)的底部包括多个纵向的V形或矩形凹槽,所述凹槽构造成分隔所 述样品(6, 26, 36, 46, 56, 82)并引导所述样品(6, 26, 36, 46, 56, 82)以光学薄的样品 (6, 26, 36, 46, 56, 82)的形式沿着所述矩形管(31,41,51)的底部流动。23. 根据权利要求17所述的设备(10a,10b),其特征在于,所述设备(10a,IOb)构造成 允许所述样品(6, 26, 36, 46, 56, 82)由于重力或超压分别从所述圆管(11)落下或穿过所述 圆管(11)。24. 根据权利要求12至23中任意一项所述的设备(10a,IOb),其特征在于,所述设备 (10a,10b)构造成允许所述样品(6, 26, 36, 46, 56, 82)沿着倾斜的积分腔(1,2a,80, 90)的 底部流动。25. 用于测量包括至少两种化学组分的样品(6, 26, 36, 46, 56, 82)的化学组成的方法, 其特征在于,所述方法包括以下步骤: -用光源(14)照射(74)积分腔(1,2a,80, 90), -将所述样品(6, 26, 36, 46, 56, 82)传送通过所述积分腔(1,2a,80, 90), -使用传感器(19)检测(79)来自所述积分腔(1,2a,80, 90)的光信号, -通过光谱分析来显示(75)所述样品(6, 26, 36, 46, 56, 82)的化学组成,其中,所述样 品(6, 26, 36, 46, 56, 82)是由彼此相似的样品元素组成的细粒样品,特别是农业样品,例如 玉米籽粒,并且其中所述样品元素彼此相距一定距离地通过所述积分腔(1,2a,80, 90)。26. 根据权利要求25所述的方法,其特征在于,在所述样品元素通过所述积分腔 (1,2a,80, 90)时对所述样品元素进行单独地分析。27. 根据权利要求25或26所述的方法,其特征在于,分析数据用于产生直方图。
【专利摘要】用于测量包括至少两种化学组分的样品(6,26,36,46,56,82)的化学组成的方法,包括以下步骤:-用光源(14)照射(74)积分腔(1,2a,80,90),-将所述样品(6,26,36,46,56,82)带入到所述积分腔(1,2a,80,90)中,-使用传感器(19)检测(79)来自所述积分腔(1,2a,80,90)的光信号,以及-通过光谱分析来显示(75)所述样品(6,26,36,46,56,82)的化学组成。所述样品(6,26,36,46,56,82)在所述积分腔(1,2a,80,90)内的至少一个维度上形成了光学薄的层。本发明还包含关于用于测量样品的化学组成的光学测量设备以及方法的独立权利要求。
【IPC分类】G01N21/85
【公开号】CN104956208
【申请号】CN201380070662
【发明人】拉尔夫·马巴赫
【申请人】芬兰国家技术研究中心股份公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2013年11月14日
【公告号】EP2923197A1, US20150355083, WO2014080322A1
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