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专利名称：快速在线检测物料品质便携式近红外线光纤微型检测器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光谱测量技术领域，更具体的说是涉及近红外线光谱、光纤测试技术。
背景技术：
目前近红外线光谱仪与计算机的结合加之分析化学计量学软件的支持，能定性、定量的快速检测出物料的品质。但这些仪器体积大、重量重大都用于实验室的检测，不便于携带，不便于现场及远距离检测。

发明内容
本实用新型的目的是提供一种体积小、重量轻、能远距离检测的便携式近红外线光纤测试装置。
为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案。
一种快速在线物料品质便携式近红外线光纤微型检测器由电源，电发光源，分光系统，反光镜，入、出光纤接口，入、出光纤线，光纤测样器件(探头)，检测器，电脑主板CPU计算机显示屏、壳体、按纽等组成。其特征在于电源和电发光源用导线联接装在外壳内合适位置。对应电发光源在其近红外区域内，侧边适当的位置安装分光系统滤掉无用光。平行于分光系统使其光束，转角度在其侧合适位置装反光镜，使光束集中折射到安装在外壳壁上入、出光纤接口的最佳方位。
光纤测样器(探头)由入光光纤、出光光纤和池体构成一体，其入、出光、光纤线和固定在外壳壁侧的入、出光纤接口联接。
显示系统安装在壳体上。所述电脑主板CPU安装在壳体内，显示屏安装在壳体面部易观测位置。按钮装在面板上合适的位置。
检测器的入端接收出光光纤所检测的光信号，而后将光信号转换为电信号输送给电脑主板CPU。电脑主板CPU应用光谱化学计量学软件做平台，经处理后和已储存在电脑内的标准样品光谱对照后既在显示屏上显示出物料的品质。


图1、为本实用新型系统结构示意图。
图2、为本实用新型分光系统为多通道式结构示意图。
图3、为本实用新型分光系统为调制单色光式结构示意图。
图4、为本实用新型测量液体样品的光纤测样器(探头)结构示意图。
图5、为本实用新型测量粉末或固体样品漫反射型测样器(探头)结构示意图。
图6、光纤测样器与光纤接口联接结构示意图。
图中1、电发光源 2、分光系统3、反光镜 4、电源5、声光调制器 6、叠合光学装置7、陷光器8、入、出光纤线 9、光纤测样器(探头)10、入、出光纤接口11、射频放大器12、予放大器 13、射频合成器14、A/D转换器 15、电脑主板CPU16、系列接口17、计算机显示屏 18、准直镜 19、透镜20、狭缝 21、光栅 22、球面镜23、检测器24、滤色片 25、壳体26、按纽开关具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作出进一步描述图1示出了本实用新型快速物料品质便携式光纤微型检测器的第一实施方式图中在同一外壳25内安装电源4，用导线联接通过按纽开关26向电发光源1供电发光。在其侧近红外线区域内安装分光系统2。所述分光系统侧合适位置安装可调反光镜3，将其光束集中折射，入、出光纤接口10处。所述入、出光纤接口10安装在外壳25侧壁合适的位置。用入、出光纤线8外接光纤测样器9(探头)。所述光纤测样器9(探头)将其测得光信号经入、出光纤线8的出光光纤线回馈给安装在外壳25内的多通道检测器23，将其检测的光信号通过安装在壳体25内A/D转换器14，转换为模数信号输入安装在同一壳体25内的电脑主板CPU15。应用化学计量学软件处理后通过系列接口16，输送给计算机显示屏17。
图2示出了本实用新型第二个实施方式图中在同一壳体25内安装电源4和电发光源1，两者之间用导线并串接按纽开关26联接。在电发光源1侧平行光合适位置装准直镜18、出其准直镜18平行光合适位置装可调反射镜3。沿反射光束近红外线区域内合适位置装滤光片2。将其滤去无用的光将其光束射给安装在壳体25壁面的入、出光纤接口10的入光端。
所述入、出光纤线8的一端和入、出光纤接口10联接；另一端和光纤测样器9(探头)联接。由光纤测样器9(探头)测得并将携带样品信息的光，流经安装在壳体25内透镜19，在其后侧置特制狭缝20射给在其后侧平行光45°处安装的反射镜8。准直镜18安装在反射镜8上右侧光束反射最佳合适位置。光栅21安装在准直镜8下右侧。所述光栅21接收的光栅转射给安装在其后右上侧的球面镜22。由其球面镜22将其光射给安装在后面的反光镜3。多通检测器23安装在反光镜3的后右侧，它将其检测样品的光信号转换为电信号输送给用导线联接在后面的A/D转换器14以模数信号输送电脑主板CPU15。
应用化学计量学软件数据处理后用导线传输给安装在外壳25内的系列接口16、再用导线传接给安装在外壳面板上的计算机显示屏17。
图3示出了本实用新型第三个实施方式，图中在同一壳体25内安装电源4和电发光源1两者间用导线连通并串接按纽开关26。在其后侧平行光束一字排列装透镜19、声光调制器5和叠合光学装置6及陷光器7。所述声光调制器5以合适角度分射一束光束通过叠合光学装置6集射在安装壳体25壁侧的入、出光纤接口10。通过接口10出口转送给外接的入、出光纤线8的入光端并和其光纤测样器(探头)9接通。所述光纤测样器(探头)9测得的样品光信号由入、出光纤线8的出光端携带传输给入、出光纤接口10的入口端再转输给安装在壳体25内的予放大器12入端。而所述声光调制器5分射通过叠合光学装置6转射给予放大器的另一端，而予放大器12出端用导线通过装在后面的A/D转换器模数转换后转送给电脑主板CPU15，通过系列接口16用导线联接送给安装在壳体25面板上的计算机显示屏17。
所述声光调制器5另一分路接入射频放大器11其输出接到安装在后面同一壳体25内的射频合成器13、并转送给电脑主板CPU15。其电脑信号由电脑主板CPU15控制。
图4示出了本实用新型光纤测样器(探头)9液体样品测量的结构式其入、出光纤线8入光端在一特制的管状或长方状流通池内转折180°从出光端射出，在出光光纤段断开一段距离为光程L既构成了液体光纤测样器9。
图5示出了本实用新型光纤测样器(探头)9的另一种结构固体光纤测样器，其入、出光纤线8平行并安装一特制的圆管或长方体内其终端在同一端面断开并开口既构成了固体光纤测样器。
图6示出了本实用新型多个光纤测样器(探头)9通过入、出光纤线8接入，入、出光纤接头10的联接结构。
权利要求1.一种快速在线检测物料品质，便携式近红外线光纤微型检测器，它包括电源(4)。电发光源(1)，分光系统(2)，反光镜(3)，入、出光纤接口(10)，光纤测样器(9)，入、出光纤线(8)，检测器(23)，电脑主板CPU(15)和计算机显示屏(17)等部件组成，其特征在于在同一壳体(25)内合适的位置安装电源(4)，电发光源(1)，两者之间用导线连接并串接按钮开关(26)，其开关安装在外壳表面靠电发光源(1)侧近红外线区域内装分光系统(2)，平行于分光系统(2)，光束侧安装可调反光镜(3)，A/D转换器(14)，电脑主板CPU(15)，安装在外壳(25)内；计算机显示屏(17)，镶嵌在外壳(25)壁侧板面上醒目的位置，以上元器件全部安装在外壳(25)内为一体，在使用时通过入、出光纤接口(10)，外接入、出光纤线(8)和光纤测样器(9)。
2.根据权利要求1所述的快速在线检测物料品质，便携式近红外线光纤微型检测器，其特征在于分光系统(2)，是在同一壳体(25)内的合适位置安装电源(4)和电发光源(1)，其侧合适位置装准直镜(18)，其光束直射给反光镜(3)，在其后侧近红外线区域合适位置平行折射光束处，装滤光片(24)。
3.根据权利要求1所述的快速在线检测物料品质，便携式近红外线光纤微型检测器，其特征在于分光系统(2)，是在同一壳体(25)内的合适位置安装电源(4)和电发光源(1)，其侧根据近红外线光束区内一字向后排列安装透镜(19)，声光调制器(5)，叠合光学装置(6)，陷光镜(7)；所述声光调制器(5)发出射频信号送给安装在同一壳体(25)内的射频放大器(11)。
4.根据权利要求1所述的快速在线检测物料品质，便携式近红外线光纤微型检测器，其特征在于在同一壳体(25)内由入、出光纤接口(10)接收样品光信号，沿光束直线其后测一字装透镜(19)，狭缝(20)，再装反光镜(3)，沿反光束的角度在其上侧合适位置装准直镜(18)，其后装光栅(21)，球面镜(22)和反光镜(3)，在反光镜(3)折射的合适位置装检测器(23)。
5.根据权利要求1所述的快速在线检测物料品质，便携式近红外线光纤微型检测器，其特征在于光纤测样器(9)是在圆管或或长方体内并排安装入光光纤(8)，出光光纤(8)，在圆管或长方体内终端光纤180度转弯后合适的位置，断开出光光纤(8)一段距离为光程L的液体光纤测样器(9)。
6.根据权利要求1所述的快速在线检测物料品质，便携式近红外线光纤微型检测器，其特征在于光纤测样器(9)是在圆管 或长方体内并排安装入光光纤(8)，出光光纤(8)，其终端切开，使之入、出光纤(8)为同一断面并开口的固体光纤测样器(9)。
7.根据权利要求1所述的快速在线检测物料品质，便携式近红外线光纤微型检测器，其特征在于由在同一壳体(25)内安装电源(4)，电光源(1)，分光系统(2)，反光镜(3)，和电脑主板CPU(15)及安装在同一壳体(25)板面上的计算机显示屏(17)为一体；通过安装在同一壳体(25)壁侧的入、出光纤接口(10)与入、出光纤(8)和光纤测样器(9)连接组成外接远距离检测的结构形式。
专利摘要本实用新型公开一种便携式近红外线光纤检测器，主要由电源4、电发光源1、分光系统2、反光镜3、入、出光纤线8、光纤测样器9、检测器23、电脑主板CPU15、计算机显示屏17等组成。其特征在于在同一壳体25内安装电源4、电发光源1、分光系统2、反光镜3、检测器23、电脑主板CPU15，计算机显示屏17。其壳体25外接入、出光纤线8及光纤测样器9，使该检测器在线40秒内远距离检测出物料的品质。
文档编号G01N21/31GK2672648SQ0326687
公开日2005年1月19日 申请日期2003年7月9日 优先权日2003年7月9日
发明者李铁强 申请人:李铁强