專利名稱：一種用于煙草真假鑒別的便攜式近紅外光譜儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及近紅外光譜儀，尤其是涉及一種用于煙草真假鑒別的便攜式 近紅外光譜儀。 技術(shù)背景
傳統(tǒng)的煙草真假鑒別需要采集部分樣品在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室條件下完成，時(shí)間長(zhǎng)， 操作復(fù)雜，難以及時(shí)地起到現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的作用，整個(gè)實(shí)驗(yàn)儀器投資較大，實(shí)驗(yàn)試
劑耗費(fèi)大。
采用近紅外光譜測(cè)試技術(shù)是最近幾年在我國(guó)發(fā)展起來的，該方法可以降低勞 動(dòng)強(qiáng)度，減少分析成本，提高分析效率和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的時(shí)效性。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種無污染、操作方便、效率高、能即時(shí)監(jiān)測(cè)和 鑒別真假煙草的一種用于煙草真假鑒別的便攜式近紅外光譜儀。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是包括近紅外光源、Y型光纖、光譜模塊和 嵌入式測(cè)量和分析系統(tǒng)；近紅外光源接Y型光纖的入射光接口， Y型光纖與樣 品的表面進(jìn)行光交換，Y型光纖的出射光接光譜模塊，光譜模塊通過RS232接 口與嵌入式測(cè)量和分析系統(tǒng)聯(lián)接。
本實(shí)用新型具有的有益效果是-
1 、可代替?zhèn)鹘y(tǒng)化學(xué)測(cè)量煙草成分和品種鑒別方法；
2、 不破壞樣品，不需要使用試劑，不污染環(huán)境。
3、 相比掃描式光譜儀，可在更短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)光譜的快速采集。
4、 采用嵌入式測(cè)量和分析系統(tǒng)，可使光譜數(shù)據(jù)處理智能化，大容量數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)器可方便擴(kuò)充煙草光譜特征數(shù)據(jù)庫(kù)。
5、 性價(jià)比相比國(guó)外同類產(chǎn)品具有優(yōu)勢(shì)。

圖1是本實(shí)用新型的近紅外光譜儀結(jié)構(gòu)圖。 圖2是本實(shí)用新型的近紅外光譜儀電路圖。
圖中1、近紅外光源，2、 Y型光纖，3、煙草樣品，4、光譜模塊，5、嵌
入式測(cè)量和分析系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型包括近紅外光源l、 Y型光纖2、光譜模塊4和嵌 入式測(cè)量和分析系統(tǒng)5;近紅外光源1接Y型光纖2的入射光接口， Y型光纖2 與樣品3的表面進(jìn)行光交換，Y型光纖2的出射光接光譜模塊4，光譜模塊4通 過RS232接口與嵌入式測(cè)量和分析系統(tǒng)5聯(lián)接。
所述的近紅外光源1型號(hào)為L(zhǎng)S-1-CAL。
所述的Y型光纖2型號(hào)為R400-7-VIS-NIR。
所述的光譜模塊4型號(hào)為USB4000-VIS-NIR,光譜范圍350~1050nm，分辨 率 1.33nm FWHM，入射狹縫25um,分光光柵350-1050nm，積分時(shí)間范圍 10us~>65s， 3648象素CCD陣列檢測(cè)器，16位3MHz模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，USB2.0接口 和RS232接口。
所述的嵌入式測(cè)量和分析系統(tǒng)5為MSP430F149, 3.3V電源，低功耗，其 內(nèi)部有60KB+256BFLASH， 2KB RAM， 2個(gè)USART接口；大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 是AM29LV160DB，容量16Mbit; 4觸摸按鍵輸入；儀器由鋰電池供電。
本實(shí)用新型的工作原理如下
如圖2所示，近紅外光源通過Y型光纖向煙草樣品表面照射紅外光，帶有 樣品信息的漫反射光再經(jīng)同一根光纖返回入射到光譜檢測(cè)模塊進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換和 數(shù)字化。嵌入式測(cè)量和分析系統(tǒng)以MSP430F149為微處理器，由P3.4和P3.5組 成的串行口從光譜模塊USB4000-VIS-NIR讀取光譜數(shù)據(jù)，再通過P1、 P2和P3 端口轉(zhuǎn)存到大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器AM29LV160DB中。AM29LV160DB存有市面上 常見煙草的光譜特征值。光譜數(shù)據(jù)經(jīng)MSP430F149處理后，提取特征數(shù)據(jù)，與 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器AM29LV160DB中的光譜特征值比較，如果比較誤差小于限定值， 嵌入式系統(tǒng)通過P3.7輸出"樣品為真"信號(hào)，使發(fā)光二極管Dl亮；如果比較 誤差大于限定值，嵌入式系統(tǒng)通過P3.6輸出"樣品為假"信號(hào)，使發(fā)光二極管 D2亮。
權(quán)利要求1.一種用于煙草真假鑒別的便攜式近紅外光譜儀，其特征茌于包括近紅外光源(1)、Y型光纖(2)、光譜模塊(4)和嵌入式測(cè)量和分析系統(tǒng)(5)；近紅外光源(1)接Y型光纖(2)的入射光接口，Y型光纖(2)與樣品(3)的表面進(jìn)行光交換，Y型光纖(2)的出射光接光譜模塊(4)，光譜模塊(4)通過RS232接口與嵌入式測(cè)量和分析系統(tǒng)(5)聯(lián)接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于煙草真假鑒別的便攜式近紅外光譜儀， 其特征茌于所述的近紅外光源(l)型號(hào)為L(zhǎng)S-1-CAL。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于煙草真假鑒別的便攜式近紅外光譜儀， 其特征茌于所述的Y型光纖(2)型號(hào)為R400-7-VIS-NIR。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于煙草真假鑒別的便攜式近紅外光譜儀， 其特征茌于所述的光譜模塊(4)型號(hào)為USB4000-VIS-NIR，光譜范圍 350 1050nm，分辨率 1.33nm FWHM，入射狹縫25um，分光光柵350-1050nm, 積分時(shí)間范圍10us >65s， 3648象素CCD陣列檢測(cè)器，16位3MHz模/數(shù)轉(zhuǎn)換 器，USB2.0接口和RS232接口 。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于煙草真假鑒別的便攜式近紅外光譜儀， 其特征茌于所述的嵌入式測(cè)量和分析系統(tǒng)(5)為MSP430F149， 3.3V電源，低 功耗，其內(nèi)部有60KB+256B FLASH, 2KB RAM, 2個(gè)USART接口；大容量數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)器是AM29LV160DB，容量16Mbit; 4觸摸按鍵輸入；儀器由鋰電池供 電。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于煙草真假鑒別的便攜式近紅外光譜儀，包括近紅外光源、Y型光纖、光譜模塊和嵌入式測(cè)量和分析系統(tǒng)。近紅外光源接Y型光纖的入射光接口，Y型光纖與樣品的表面進(jìn)行光交換，Y型光纖的出射光接光譜模塊，光譜模塊通過RS232接口與嵌入式測(cè)量和分析系統(tǒng)聯(lián)接。本實(shí)用新型可代替?zhèn)鹘y(tǒng)化學(xué)測(cè)量煙草成分和品種鑒別方法；不破壞樣品，不需要使用試劑，不污染環(huán)境；相比掃描式光譜儀，可在更短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)光譜的快速采集；采用嵌入式測(cè)量和分析系統(tǒng)，可使光譜數(shù)據(jù)處理智能化，大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可方便擴(kuò)充煙草光譜特征數(shù)據(jù)庫(kù)。
文檔編號(hào)G01N21/25GK201066339SQ20072011236
公開日2008年5月28日 申請(qǐng)日期2007年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月27日
發(fā)明者勇 何, 楊海清 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)