專利名稱：一種aotf便攜式近紅外光譜儀旋轉(zhuǎn)測(cè)樣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種AOTF便攜式近紅外光譜儀旋轉(zhuǎn)測(cè)樣裝置，屬于分析化學(xué)儀器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)近代紅外光譜(NIR)分析技術(shù)是近年來分析化學(xué)領(lǐng)域迅猛發(fā)展的高新科學(xué)技術(shù)，近紅外光是指光波范圍為780_2526mm的電磁波,一般有機(jī)物在該區(qū)域的近紅外光譜吸收主要是含氫基團(tuán)(0H，CH, NH, SH, PH)的倍頻和合頻吸收，幾乎所有有機(jī)物的主要結(jié)構(gòu)和組成都可以在它們的近紅外光譜中找到信號(hào)，且圖譜穩(wěn)定。而且它操作簡便，分析迅速，實(shí)時(shí)反映被測(cè)對(duì)象狀態(tài)；不破壞樣品，不需對(duì)樣品做任何預(yù)處理直接進(jìn)行測(cè)定，適合現(xiàn)場(chǎng)和在線檢測(cè)；不消耗化學(xué)試劑，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，近紅外光能量低，不會(huì)對(duì)被測(cè)樣品和實(shí)驗(yàn) 者本身造成傷害，屬于綠色分析技木。近紅外光譜分析儀經(jīng)過50多年的發(fā)展，適合現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)使用的多為聲光可調(diào)濾光器(Acousto-Optic Tunable Filter,縮寫A0TF)。在國外AOTF近紅外技術(shù)主要應(yīng)用在石油化工、化學(xué)/聚酯、煙草、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)/種子、食品/飲料、造紙、紡織等エ業(yè)領(lǐng)域。適合現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的美國BRMR0SE公司生產(chǎn)的Luminar 5030型便攜式AOTF技術(shù)近紅外光譜儀，可適用于在室內(nèi)或現(xiàn)場(chǎng)直接對(duì)樣品無損采集光譜，實(shí)現(xiàn)了對(duì)樣品的即時(shí)分析。但是利用上述AOTF技術(shù)近紅外光譜儀對(duì)中藥進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，對(duì)顆粒及粉末狀樣品(丸劑等需要制成上述狀態(tài)的樣品)卻難以采集到均勻的光譜，從而導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供ー種AOTF便攜式近紅外光譜儀旋轉(zhuǎn)測(cè)樣裝置。該裝置結(jié)合美國BRMR0SE公司生產(chǎn)的Luminar 5030型便攜式AOTF技術(shù)近紅外光譜儀一起應(yīng)用于固體顆粒及粉末樣品的采樣領(lǐng)域，保證了美國BRIMR0SE公司生產(chǎn)的Luminar5030型便攜式AOTF技術(shù)近紅外光譜儀對(duì)中藥及煙草檢測(cè)效果的準(zhǔn)確性。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下ー種AOTF便攜式近紅外光譜儀旋轉(zhuǎn)測(cè)樣裝置，包括旋轉(zhuǎn)測(cè)樣臺(tái)、測(cè)樣杯、壓實(shí)塊和支架，所述的旋轉(zhuǎn)測(cè)樣臺(tái)安裝在支架上；所述旋轉(zhuǎn)測(cè)樣臺(tái)包括外殼，在所述外殼上設(shè)置有供盛放測(cè)樣杯的圓孔；在外殼內(nèi)設(shè)置有旋轉(zhuǎn)齒輪和電機(jī)齒輪，所述的旋轉(zhuǎn)齒輪和電機(jī)齒輪傳動(dòng)連接；所述旋轉(zhuǎn)齒輪上設(shè)置有具有通孔的凹槽，在旋轉(zhuǎn)齒輪的底部沿通孔設(shè)置有環(huán)形凸臺(tái)；在外殼底部的上表面設(shè)置有與環(huán)形凸臺(tái)相適應(yīng)的環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凸臺(tái)設(shè)置在環(huán)形凹槽內(nèi)；在外殼底部貫通設(shè)置有固定AOTF便攜式近紅外光譜儀鏡頭的檢測(cè)孔，所述檢測(cè)孔設(shè)置在通孔的半徑范圍內(nèi)；所述圓孔的直徑和旋轉(zhuǎn)齒輪上設(shè)置的具有通孔的凹槽直徑分別與檢測(cè)杯外徑相適應(yīng)，且圓孔和旋轉(zhuǎn)齒輪上設(shè)置的通孔、凹槽均同軸設(shè)置；所述測(cè)樣杯包括杯壁和石英杯底，所述石英杯底內(nèi)嵌設(shè)置在杯壁內(nèi)；所述壓實(shí)塊為圓柱形，其直徑與測(cè)樣杯內(nèi)徑相適應(yīng)。當(dāng)需要對(duì)待檢樣品進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，將待測(cè)樣品盛放至測(cè)樣杯內(nèi)，并使用壓實(shí)塊將待測(cè)樣品壓實(shí)，然后將測(cè)樣杯放入旋轉(zhuǎn)測(cè)樣臺(tái)外売上的圓孔，隨即測(cè)樣杯被擔(dān)放設(shè)置在具有通孔的凹槽內(nèi)，AOTF便攜式近紅外光譜儀鏡頭沿檢測(cè)孔對(duì)準(zhǔn)石英杯底的非圓心處(即通孔的半徑范圍內(nèi))，測(cè)試杯體在旋轉(zhuǎn)齒輪的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，AOTF便攜式近紅外光譜儀鏡頭隨即對(duì)固定半徑的環(huán)形區(qū)域內(nèi)的待測(cè)樣品進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)多組數(shù)據(jù)。所述石英杯底為厚度為1-2. 5mm的紅外光學(xué)石英玻璃JGS3。其中JGS3的含義為根據(jù)中華人民共和國建筑材料エ業(yè)部部標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)號(hào)JC185-81，標(biāo)準(zhǔn)名稱JGS3光學(xué)石英玻璃，具有較高的透紅外性能，透過率高達(dá)85 %以上，其應(yīng)用波段范圍260-3500nm的光學(xué)材料。所述通孔的直徑小于或等于石英杯底的直徑。所述杯壁為鋁合金。所述石英杯底的底面與杯壁外沿之間的距離為0. 5-lmm。所述的壓實(shí)塊為重量為400g的砝碼。所述的支架包括主架。所述的支架還包括連接在主架底部的底板，所述底板上設(shè)置有調(diào)節(jié)旋鈕，調(diào)節(jié)旋鈕通過螺紋與底板上的定位孔相連。此設(shè)計(jì)的作用在于，將AOTF便攜式近紅外光譜儀固定安裝在旋轉(zhuǎn)測(cè)樣臺(tái)和調(diào)節(jié)旋鈕之間，通過調(diào)節(jié)旋鈕伸出固定孔的長度來夾緊固定AOTF便攜式近紅外光譜儀，以保證儀器鏡頭固定在所述檢測(cè)孔內(nèi)準(zhǔn)確檢測(cè)。所述主架是透明有機(jī)玻璃或是金屬支架。所述檢測(cè)孔為圓臺(tái)狀。與AOTF便攜式近紅外光譜儀鏡頭的外形相適應(yīng)，以使所述鏡頭能夠垂直對(duì)準(zhǔn)石英杯底，確保檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。所述旋轉(zhuǎn)齒輪通過從動(dòng)齒輪與電機(jī)齒輪傳動(dòng)連接。本實(shí)用新型的工作過程，方法步驟如下I)將需要檢測(cè)的待測(cè)樣品裝入檢測(cè)杯中，并用壓實(shí)塊將待檢樣品壓實(shí)；2)將檢測(cè)杯放入旋轉(zhuǎn)測(cè)樣臺(tái)外殼的圓孔中，所述檢測(cè)杯穿過圓孔落入外殼內(nèi)的旋轉(zhuǎn)齒輪的凹槽內(nèi)；3)將AOTF便攜式近紅外光譜儀鏡頭沿外殼底部的檢測(cè)孔對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)杯的石英杯底；4)電機(jī)齒輪帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)檢測(cè)杯旋轉(zhuǎn)，所述AOTF便攜式近紅外光譜儀采集到以石英杯底中心為圓心的圓環(huán)形區(qū)域的樣品數(shù)據(jù)。步驟3)所述AOTF便攜式近紅外光譜儀鏡頭與石英杯底底面的距離范圍是0. 3-0. 5mm ;步驟3)利用底板上的調(diào)節(jié)旋鈕將AOTF便攜式近紅外光譜儀固定在旋轉(zhuǎn)測(cè)樣臺(tái)的下方。步驟4)所述檢測(cè)杯的轉(zhuǎn)速為15圈/min，所述AOTF便攜式近紅外光譜儀以37. 5次/s的掃描頻率對(duì)檢測(cè)杯內(nèi)的樣品進(jìn)行檢測(cè)，所述的檢測(cè)時(shí)間為4s或8s ;所述圓環(huán)形區(qū) 域的內(nèi)徑為36mm，所述圓環(huán)形區(qū)域的外徑為54mm。通過測(cè)樣杯的轉(zhuǎn)動(dòng)，使AOTF便攜式近紅外光譜儀采集到更多的樣品信息，相對(duì)于靜態(tài)采集光譜來說，這樣做得到的信息量更多，更全面，更有利于后期對(duì)光譜信息的分析檢測(cè)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于[0028]I.本實(shí)用新型通過測(cè)樣杯的旋轉(zhuǎn)使得光譜儀能夠取得更多樣品信息，増加了掃描面積，得到的近紅外光譜信息更全面，有效信息更豐富，降低了前期采集的周期和后期光譜分析的難度；2.本實(shí)用新型通過精確設(shè)計(jì)，使AOTF便攜式近紅外光譜儀從原來只能現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)檢測(cè)，變?yōu)橐部蓪?shí)驗(yàn)室檢測(cè)，有助于采集到待測(cè)樣品的穩(wěn)定光譜；3.測(cè)樣杯毎次都采用相同重量的400g砝碼進(jìn)行壓實(shí)，有利于保持毎次待測(cè)樣品的物理密度的一致性，使 得光譜吸光度能夠最大限度的反映被測(cè)樣品內(nèi)部化學(xué)成分的差異，而不是反映物理狀態(tài)的差異。

圖I是AOTF便攜式近紅外光譜儀旋轉(zhuǎn)測(cè)樣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其中省略齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)；圖2是AOTF便攜式近紅外光譜儀旋轉(zhuǎn)測(cè)樣裝置的側(cè)面剖視圖；圖3是AOTF便攜式近紅外光譜儀旋轉(zhuǎn)測(cè)樣裝置內(nèi)齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型所述檢測(cè)杯的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是利用本實(shí)用新型檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)杯的仰視圖；在圖1-5中，I、旋轉(zhuǎn)檢測(cè)臺(tái)；1_1外殼；1-2、供盛放測(cè)樣杯的圓孔；1-3、旋轉(zhuǎn)齒輪；1-4、電機(jī)齒輪；1_5、從動(dòng)齒輪；1_6、外殼的底部；1_7、環(huán)形凹槽；1_8、旋轉(zhuǎn)齒輪上具有通孔的凹槽；1_9、旋轉(zhuǎn)齒輪的底部沿通孔設(shè)置的環(huán)形凸臺(tái)；1_10、檢測(cè)孔；1-11、通孔；2、檢測(cè)杯；2_1、杯壁；2_2石英杯底；2_3、石英杯底的底面；2_4、杯壁外沿；3、壓實(shí)塊；4、支架；4_1、主架；4_2、底板；4_3、調(diào)節(jié)旋鈕；4_4、定位孔；5、AOTF便攜式近紅外光譜儀；5_1、AOTF便攜式近紅外光譜儀鏡頭；6、待測(cè)樣品；6_1、環(huán)形檢測(cè)區(qū)域。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例和說明書附圖對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)的說明，但不限于此。實(shí)施例、ー種AOTF便攜式近紅外光譜儀旋轉(zhuǎn)測(cè)樣裝置，包括旋轉(zhuǎn)測(cè)樣臺(tái)I、測(cè)樣杯2、壓實(shí)塊3和支架4，所述的旋轉(zhuǎn)測(cè)樣臺(tái)I安裝在支架4上；所述旋轉(zhuǎn)測(cè)樣臺(tái)I包括外殼1-1，在所述外殼1-1上設(shè)置有供盛放測(cè)樣杯的圓孔1-2 ;在外売1-1內(nèi)設(shè)置有旋轉(zhuǎn)齒輪1-3和電機(jī)齒輪1-4，所述旋轉(zhuǎn)齒輪1-3通過從動(dòng)齒輪1-5與電機(jī)齒輪1-4傳動(dòng)連接；所述旋轉(zhuǎn)齒輪1-3上設(shè)置有具有通孔的凹槽1-8，在旋轉(zhuǎn)齒輪1-3的底部沿通孔1-11設(shè)置有環(huán)形凸臺(tái)1-9 ;在外殼底部1-6的上表面設(shè)置有與環(huán)形凸臺(tái)1-9相適應(yīng)的環(huán)形凹槽1-7，所述環(huán)形凸臺(tái)1-9設(shè)置在環(huán)形凹槽1-7內(nèi)；在外売1-1底部貫通設(shè)置有固定AOTF便攜式近紅外光譜儀鏡頭的檢測(cè)孔1-10，所述檢測(cè)孔1-10為圓臺(tái)狀。所述檢測(cè)孔1-10設(shè)置在通孔1-11的半徑范圍內(nèi)；所述圓孔1-2的直徑和旋轉(zhuǎn)齒輪上設(shè)置的具有通孔的凹槽1-8直徑分別與檢測(cè)杯2外徑相適應(yīng)，且圓孔1-2和旋轉(zhuǎn)齒輪1-3上設(shè)置的通孔1-11、凹槽1-8均同軸設(shè)置；所述測(cè)樣杯2包括杯壁2-1和石英杯底2-2，所述石英杯底2-2內(nèi)嵌設(shè)置在杯壁2-1內(nèi)；所述壓實(shí)塊3為圓柱形，其直徑與測(cè)樣杯2內(nèi)徑相適應(yīng)。所述石英杯底2-2為厚度為I. 5mm的紅外光學(xué)石英玻璃JGS3。所述通孔1-11的直徑等于石英杯底2-2的直徑。所述杯壁2-1為鋁合金。所述石英杯底的底面2-3與杯壁外沿2-4之間的距離為0. 5_。所述的壓實(shí)塊3為重量為400g的砝碼。所述的支架4包括主架4-1。所述的支架4還包括連接在主架4-1底部的底板4-2，所述底板4-2上設(shè)置有調(diào)節(jié)旋鈕4-3，調(diào)節(jié)旋鈕4-3通過螺紋與底板4_2上的定位孔4-4相連。所述主架4-1是透明有機(jī)玻璃。
權(quán)利要求1.ー種AOTF便攜式近紅外光譜儀旋轉(zhuǎn)測(cè)樣裝置，包括旋轉(zhuǎn)測(cè)樣臺(tái)、測(cè)樣杯、壓實(shí)塊和支架，所述的旋轉(zhuǎn)測(cè)樣臺(tái)安裝在支架上；所述旋轉(zhuǎn)測(cè)樣臺(tái)包括外殼，在所述外殼上設(shè)置有供盛放測(cè)樣杯的圓孔；在外殼內(nèi)設(shè)置有旋轉(zhuǎn)齒輪和電機(jī)齒輪，所述的旋轉(zhuǎn)齒輪和電機(jī)齒輪傳動(dòng)連接；所述旋轉(zhuǎn)齒輪上設(shè)置有具有通孔的凹槽，在旋轉(zhuǎn)齒輪的底部沿通孔設(shè)置有環(huán)形凸臺(tái)；在外殼底部的上表面設(shè)置有與環(huán)形凸臺(tái)相適應(yīng)的環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凸臺(tái)設(shè)置在環(huán)形凹槽內(nèi)；在外殼底部貫通設(shè)置有固定AOTF便攜式近紅外光譜儀鏡頭的檢測(cè)孔，所述檢測(cè)孔設(shè)置在通孔的半徑范圍內(nèi)；所述圓孔的直徑和旋轉(zhuǎn)齒輪上設(shè)置的具有通孔的凹槽直徑分別與檢測(cè)杯外徑相適應(yīng)，且圓孔和旋轉(zhuǎn)齒輪上設(shè)置的通孔、凹槽均同軸設(shè)置；所述測(cè)樣杯包括杯壁和石英杯底，所述石英杯底內(nèi)嵌設(shè)置在杯壁內(nèi)；所述壓實(shí)塊為圓柱形，其直徑與測(cè)樣杯內(nèi)徑相適應(yīng)；所述通孔的直徑小于或等于石英杯底的直徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述石英杯底為厚度為1-2.5_的紅外光學(xué)石英玻璃JGS3。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述石英杯底的底面與杯壁外沿之間的距離為0. 5-lmm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述杯壁為鋁合金。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述的壓實(shí)塊為重量為400g的砝碼。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述檢測(cè)孔為圓臺(tái)狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)齒輪通過從動(dòng)齒輪與電機(jī)齒輪傳動(dòng)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述的支架包括主架。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述的支架還包括連接在主架底部的底板，所述底板上設(shè)置有調(diào)節(jié)旋鈕，調(diào)節(jié)旋鈕通過螺紋與底板上的定位孔相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的裝置，其特征在于，所述主架是透明有機(jī)玻璃或是金屬支架。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種AOTF便攜式近紅外光譜儀旋轉(zhuǎn)測(cè)樣裝置，包括旋轉(zhuǎn)測(cè)樣臺(tái)、測(cè)樣杯、壓實(shí)塊和支架，所述的旋轉(zhuǎn)測(cè)樣臺(tái)安裝在支架上；所述旋轉(zhuǎn)測(cè)樣臺(tái)包括外殼，在所述外殼上設(shè)置有供盛放測(cè)樣杯的圓孔；在外殼內(nèi)設(shè)置有旋轉(zhuǎn)齒輪和電機(jī)齒輪，所述的旋轉(zhuǎn)齒輪和電機(jī)齒輪傳動(dòng)連接；當(dāng)需要對(duì)待檢樣品進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，將待測(cè)樣品盛放至測(cè)樣杯內(nèi)，并使用壓實(shí)塊將待測(cè)樣品壓實(shí)，然后將測(cè)樣杯放入旋轉(zhuǎn)測(cè)樣臺(tái)外殼上的圓孔，隨即測(cè)樣杯被擔(dān)放設(shè)置在具有通孔的凹槽內(nèi)，AOTF便攜式近紅外光譜儀鏡頭沿檢測(cè)孔對(duì)準(zhǔn)石英杯底的非圓心處，測(cè)試杯在旋轉(zhuǎn)齒輪的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，AOTF便攜式近紅外光譜儀鏡頭隨即對(duì)固定半徑的環(huán)形區(qū)域內(nèi)的待測(cè)樣品進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)多組數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G01N21/35GK202433304SQ20122004501
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月13日
發(fā)明者武衛(wèi)紅, 王寧, 董海平, 鄒振民 申請(qǐng)人:濟(jì)南金宏利實(shí)業(yè)有限公司