專利名稱：一種測量固體液體的物質(zhì)分析系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及光譜分析，特別涉及一種利用光譜分析樣品(如液體和固體)的 系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近紅外光(NIR)是一種波長在780 范圍內(nèi)的電磁波。目前，一種廣泛使 用的近紅外分析系統(tǒng)包括光源、樣品裝置、探測器和分析系統(tǒng)。分析的基本原理是近紅外 光源發(fā)出的連續(xù)光照射被測樣品，樣品分子選擇性地吸收某些頻率的光，根據(jù)樣品物態(tài)和 透光能力的強(qiáng)弱選擇透射或反射的方式來測定，再通過分析檢測到的光譜實現(xiàn)樣品的定性 定量檢測。近紅外光譜的分析技術(shù)大體可分為兩類透射光譜法和反射光譜法。透射光譜法 是把待測樣品置于作用光與探測器之間，探測器所檢測到的分析光是作用光通過樣品體、 與樣品分子相互作用后的透射光，一般用于液體樣品的測量。反射光譜法中，探測器檢測到 的分析光是光源發(fā)出的作用光投射到物體后，以各種方式反射回來的光，一般用于固體樣 品的測量?，F(xiàn)有的近紅外分析系統(tǒng)具有以下不足在進(jìn)行不同形態(tài)樣品檢測時需要配備不同 的樣品裝置。因此，樣品裝置經(jīng)常需要更換，可靠性差，系統(tǒng)適用性差。

實用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本實用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、適用范圍廣、 可靠性高、成本低、方便攜帶的測量固體液體的物質(zhì)分析系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案—種測量固體液體的物質(zhì)分析系統(tǒng)，所述物質(zhì)分析系統(tǒng)包括光源，發(fā)出參比光、用于測量待測液體的第一測量光和用于測量待測固體的第二 測量光；容器，用于在測量液體時盛裝待測液體；第一反射裝置，用于分別反射所述參比光和第一測量光，所述第一反射裝置設(shè)置 在待測固體的一側(cè)；所述第一測量光在被所述第一反射裝置反射前或反射后穿過所述容 器；移動裝置，用于在測量待測固體時移開所述第一反射裝置，而使所述第二測量光 照射到所述待測固體上；探測器，用于分別接收所述參比光、穿過所述待測液體后的第一測量光和被所述 待測固體反射后的第二測量光，并分別轉(zhuǎn)換為參比信號、第一測量信號和第二測量信號；分析單元，用于處理所述探測器傳送來的所述參比信號、第一測量信號和第二測 量信號，從而獲知所述待測液體和待測固體的參數(shù)。根據(jù)上述物質(zhì)分析系統(tǒng)，所述分析單元內(nèi)設(shè)置有近紅外光譜分析模塊。[0015]根據(jù)上述物質(zhì)分析系統(tǒng)，所述物質(zhì)分析系統(tǒng)進(jìn)一步包括第二反射裝置，所述參比光、穿過所述容器后的第一測量光經(jīng)所述第二反射裝置 反射后射向所述第一反射裝置，所述第二測量光經(jīng)所述第二反射裝置反射后射向所述待測 固體。根據(jù)上述物質(zhì)分析系統(tǒng)，所述第一反射裝置采用參比板。根據(jù)上述物質(zhì)分析系統(tǒng)，所述參比光、第一測量光和第二測量光相同。根據(jù)上述物質(zhì)分析系統(tǒng)，所述光源為近紅外光源。根據(jù)上述物質(zhì)分析系統(tǒng)，采用儲能元件為所述光源、探測器和分析單元供電。根據(jù)上述物質(zhì)分析系統(tǒng)，所述儲能元件為電池。根據(jù)上述物質(zhì)分析系統(tǒng)，所述儲能元件還為所述移動裝置供電。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有的有益效果為1、廣泛的適用性，由于本實用新型是把液體裝置和固體裝置集成在一個樣品裝置 內(nèi)，可以測量固體和液體樣品，適用性廣。2、系統(tǒng)成本低，本實用新型的一個樣品裝置可以測量液體和固體樣品，避免測量 不同形態(tài)樣品配置不同樣品裝置的弊端，降低了成本。3、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高，本實用新型無需配備多種樣品裝置，無需更換樣品裝置即 可實現(xiàn)液體和固體樣品的測量，系統(tǒng)可靠性高。4、方便攜帶，體積小巧，采用儲能元件供電，具備便攜功能。

參照附圖，本實用新型的公開內(nèi)容將變得更易理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的 是這些附圖僅僅用于舉例說明本實用新型的技術(shù)方案，而并非意在對本實用新型的保護(hù) 范圍構(gòu)成限制。圖中圖1是根據(jù)本實用新型實施例1的物質(zhì)分析系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖；圖2是根據(jù)本實用新型實施例1的物質(zhì)分析系統(tǒng)的在測量參比信號時基本結(jié)構(gòu) 圖；圖3是根據(jù)本實用新型實施例1的物質(zhì)分析系統(tǒng)在測量固體樣品時的基本結(jié)構(gòu) 圖；圖4是根據(jù)本實用新型實施例2的物質(zhì)分析系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖；圖5是根據(jù)本實用新型實施例3的物質(zhì)分析系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖；圖6是根據(jù)本實用新型實施例3的物質(zhì)分析系統(tǒng)在測量參比信號時的基本結(jié)構(gòu) 圖；圖7是根據(jù)本實用新型實施例3的物質(zhì)分析系統(tǒng)在測量固體樣品時的基本結(jié)構(gòu) 圖。
具體實施方式
圖1-7和以下說明描述了本實用新型的可選實施方式以教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員如 何實施和再現(xiàn)本實用新型。為了教導(dǎo)本實用新型技術(shù)方案，已簡化或省略了一些常規(guī)方面。 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解源自這些實施方式的變型或替換將在本實用新型的范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解下述特征能夠以各種方式組合以形成本實用新型的多個變型。由此， 本實用新型并不局限于下述可選實施方式，而僅由權(quán)利要求和它們的等同物限定。實施例1 圖1示意性地給出了本實用新型實施例1的物質(zhì)分析系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖。如圖1 所示，所述物質(zhì)分析系統(tǒng)包括光源1，用于發(fā)出參比光、用于測量待測液體的第一測量光和用于測量待測固體的 第二測量光；容器2，用于在測量液體時盛裝待測液體；第一反射裝置4，用于反射所述參比光和穿過所述容器后的第一測量光；移動裝置(圖中未示出)，用于在測量待測固體時移開所述第一反射裝置；探測器6，用于分別接收所述參比光和穿過所述容器后的第一測量光在所述第一 反射裝置上的反射光，以及所述第二測量光在在所述待測固體上的反射光，并分別轉(zhuǎn)換為 參比信號、第一測量信號和第二測量信號；分析單元7，用于分析所述參比信號和第一測量信號，從而獲知所述待測液體的參 數(shù)，以及分析所述參比信號和第二測量信號，從而獲知所述待測固體的參數(shù)。優(yōu)選地，所述參比光、第一測量光和第二測量光為近紅外光，參比光、穿過待測液 體后的第一測量光、被待測固體反射后的第二測量光被探測器接收，轉(zhuǎn)換為參比信號、第一 測量信號和第二測量信號，所述分析單元利用近紅外光譜分析模塊處理所述參比信號、第 一測量信號和第二測量信號。優(yōu)選地，所述第一反射裝置采用參比板，如標(biāo)準(zhǔn)白板。優(yōu)選地，所述參比光、第一測量光和第二測量光相同，是所述光源在不同時間發(fā)出 的相同的光。上述物質(zhì)分析系統(tǒng)的工作過程為圖2示意性地給出了本實用新型實施例1的物質(zhì)分析系統(tǒng)的在測量參比信號時的 基本結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示，光源1發(fā)出的參比光被第一反射裝置4反射；探測器6接收所述 參比光在所述第一反射裝置4上的反射光，并送分析單元7分析，從而得到參比信號；圖1示意性地給出了本實用新型實施例1的物質(zhì)分析系統(tǒng)在測量液體樣品時的基 本結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，在測量液體樣品時(Al)所述光源1發(fā)出的第一測量光穿過所述容器2，所述容器2內(nèi)裝有待測液體， 所述第一測量光在穿過所述容器2后被所述第一反射裝置4反射；探測器6接收所述第一 測量光在穿過所述容器2后且在第一反射裝置4上的反射光，并送分析單元7分析，從而得 到第一測量信號；(A2)處理所述第一測量信號和參比信號，從而獲知所述待測液體的參數(shù)；圖3示意性地給出了本實用新型實施例1的物質(zhì)分析系統(tǒng)在測量固體樣品時的基 本結(jié)構(gòu)圖。如圖3所示，在測量固體樣品時(Bi)移開所述第一反射裝置；所述光源發(fā)出的第二測量光照射在待測固體5上； 探測器6接收經(jīng)所述待測固體5反射的反射光，并送分析單元7分析，從而得到第二測量信 號；(B2)處理所述第二測量信號和參比信號，從而獲知所屬待測固體的參數(shù)。[0056]優(yōu)選地，所述參比光、第一測量光和第二測量光為近紅外光，參比光、穿過待測液 體后的第一測量光、被待測固體反射后的第二測量光被探測器接收，轉(zhuǎn)換為參比信號、第一 測量信號和第二測量信號，所述分析單元利用近紅外光譜分析模塊處理所述參比信號、第
一測量信號和第二測量信號。優(yōu)選地，所述第一反射裝置采用參比板，如標(biāo)準(zhǔn)白板。優(yōu)選地，所述參比光、第一測量光和第二測量相同，是所述光源在不同時間發(fā)出的 相同的光。根據(jù)本實用新型實施例1的益處在于液體、固體的測量采用同一個光路，無需更 換裝置，如樣品裝置，提高了所述分析系統(tǒng)的適用性、可靠性，也降低了分析系統(tǒng)的成本。實施例2 圖4示意性地給出了本實用新型實施例2的物質(zhì)分析系統(tǒng)在測量液體樣品時的基 本結(jié)構(gòu)圖。如圖4所示，與實施例1不同的是，所述物質(zhì)分析系統(tǒng)進(jìn)一步包括第二反射裝置3，所述參比光、穿過所述容器2后的第一測量光經(jīng)所述第二反射裝 置3反射后射向所述第一反射裝置4，或所述第二測量光經(jīng)所述第二反射裝置3反射后射向 所述待測固體5。實施例3 圖5示意性地給出了本實用新型實施例3的物質(zhì)分析系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖。如圖5 所示，所述物質(zhì)分析系統(tǒng)包括光源1，用于發(fā)出參比光、第一測量光和第二測量光；容器2，用于在所述第一測量光穿過時盛裝待測液體；第一反射裝置4，用于反射所述參比光和第一測量光；第二反射裝置3，用于反射經(jīng)過所述第一反射裝置4反射后的參比光和第一測量 光、經(jīng)待測固體5反射后的第二測量光；移動裝置(圖中未示出)，用于在測量待測固體5時移開所述第一反射裝置4 ；探測器6，用于分別接收分別經(jīng)所述第一反射裝置4和第二反射裝置3反射后的參 比光、經(jīng)所述第一反射裝置4反射后且穿過所述容器2后的第一測量光，以及經(jīng)所述待測固 體5和所述第二反射裝置3反射后的第二測量光，并分別轉(zhuǎn)換為參比信號、第一測量信號和 第二測量信號；分析單元7，用于處理所述參比信號和第一測量信號，從而獲知所述待測液體的參 數(shù)，以及處理所述參比信號和第二測量信號，從而獲知所述待測固體的參數(shù)。優(yōu)選地，所述參比光、第一測量光和第二測量光為近紅外光，參比光、穿過待測液 體后的第一測量光、被待測固體反射后的第二測量光被探測器接收，轉(zhuǎn)換為參比信號、第一 測量信號和第二測量信號，所述分析單元利用近紅外光譜分析模塊處理所述參比信號、第 一測量信號和第二測量信號。優(yōu)選地，所述第一反射裝置采用參比板，如標(biāo)準(zhǔn)白板。優(yōu)選地，所述參比光、第一測量光和第二測量光相同，是所述光源在不同時間發(fā)出 的相同的光。優(yōu)選地，采用儲能元件為所述光源、探測器和分析單元供電，所述儲能元件可采用 電池(充電電池或非充電電池)，提高了分析系統(tǒng)的便攜性。[0076]所述移動裝置既可以由人工來實現(xiàn)，也可以由所述儲能元件來供電，并經(jīng)所述分 析單元控制。上述物質(zhì)分析系統(tǒng)的工作過程為圖6示意性地給出了本實用新型實施例3的物質(zhì)分析系統(tǒng)的在測量參比信號時的 基本結(jié)構(gòu)圖。如圖6所示，光源1發(fā)出的參比光先后經(jīng)過第一反射裝置4、第二反射裝置3 反射；探測器6所述參比光在被第一反射裝置4、第二反射裝置3反射后的光，并送分析單 元7分析，從而得到參比信號；圖5示意性地給出了本實用新型實施例3的物質(zhì)分析系統(tǒng)的在測量液體樣品時的 基本結(jié)構(gòu)圖。如圖5所示，在測量液體樣品時(Al)所述光源1發(fā)出的第一測量光被所述第一反射裝置4和第二反射裝置3反射 后穿過所述容器2，所述容器2內(nèi)裝有待測液體；探測器6接收所述第一測量光被所述第一 反射裝置4和第二反射裝置3反射后且穿過所述容器2的光，并送分析單元7分析，從而得 到第一測量信號；(A2)處理所述第一測量信號和參比信號，從而獲知所述待測液體的參數(shù)；圖7示意性地給出了本實用新型實施例3的物質(zhì)分析系統(tǒng)的在測量固體樣品時的 基本結(jié)構(gòu)圖。如圖7所示，在測量固體樣品時(Bi)移開所述第一反射裝置4 ；所述光源發(fā)出的第二測量光經(jīng)待測固體反射，之 后被第二反射裝置3反射；探測器6所述第二測量光經(jīng)待測固體5和第二反射裝置3反射 后的光，并送分析單元7分析，從而得到第二測量信號；(B2)處理所述第二測量信號和參比信號，從而獲知所屬待測固體的參數(shù)。優(yōu)選地，所述參比光、第一測量光和第二測量光為近紅外光，參比光、穿過待測液 體后的第一測量光、被待測固體反射后的第二測量光被探測器接收，轉(zhuǎn)換為參比信號、第一 測量信號和第二測量信號，所述分析單元利用近紅外光譜分析模塊處理所述參比信號、第
一測量信號和第二測量信號。優(yōu)選地，所述第一反射裝置采用參比板，如標(biāo)準(zhǔn)白板。優(yōu)選地，所述參比光、第一測量光和第二測量光相同，是所述光源在不同時間發(fā)出 的相同的光。根據(jù)本實用新型實施例3的物質(zhì)分析系統(tǒng)在測量油菜籽、油菜籽油的應(yīng)用例。光 源采用鹵鎢燈，探測器接收到的波長范圍為lOOO-lSOOnm。
權(quán)利要求1.一種測量固體液體的物質(zhì)分析系統(tǒng)，所述物質(zhì)分析系統(tǒng)包括光源，發(fā)出參比光、用于測量待測液體的第一測量光和用于測量待測固體的第二測量光；容器，用于在測量液體時盛裝待測液體；第一反射裝置，用于分別反射所述參比光和第一測量光，所述第一反射裝置設(shè)置在待 測固體的一側(cè)；所述第一測量光在被所述第一反射裝置反射前或反射后穿過所述容器；移動裝置，用于在測量待測固體時移開所述第一反射裝置，而使所述第二測量光照射 到所述待測固體上；探測器，用于分別接收所述參比光、穿過所述待測液體后的第一測量光和被所述待測 固體反射后的第二測量光，并分別轉(zhuǎn)換為參比信號、第一測量信號和第二測量信號；分析單元，用于處理所述探測器傳送來的所述參比信號、第一測量信號和第二測量信 號，從而獲知所述待測液體和待測固體的參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物質(zhì)分析系統(tǒng)，其特征在于，所述分析單元內(nèi)設(shè)置有近紅外 光譜分析模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物質(zhì)分析系統(tǒng)，其特征在于，所述物質(zhì)分析系統(tǒng)進(jìn)一步包括 第二反射裝置，所述參比光、穿過所述容器后的第一測量光經(jīng)所述第二反射裝置反射后射向所述第一反射裝置，所述第二測量光經(jīng)所述第二反射裝置反射后射向所述待測固 體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物質(zhì)分析系統(tǒng)，其特征在于，所述第一反射裝置采用參比板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物質(zhì)分析系統(tǒng)，其特征在于，所述參比光、第一測量光和第二 測量光相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的物質(zhì)分析系統(tǒng)，其特征在于，所述光源為近紅外光源。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物質(zhì)分析系統(tǒng)，其特征在于，采用儲能元件為所述光源、探測 器和分析單元供電。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的物質(zhì)分析系統(tǒng)，其特征在于，所述儲能元件為電池。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的物質(zhì)分析系統(tǒng)，其特征在于，所述儲能元件還為所述移動 裝置供電。
專利摘要本實用新型提供了一種測量固體液體的物質(zhì)分析系統(tǒng)，包括光源，發(fā)出參比光、第一測量光和第二測量光；容器，用于在測量液體時盛裝待測液體；第一反射裝置，用于分別反射參比光和第一測量光，第一反射裝置設(shè)置在待測固體的一側(cè)；第一測量光在被第一反射裝置反射前或反射后穿過所述容器；移動裝置，用于在測量待測固體時移開所述第一反射裝置，而使第二測量光照射到待測固體上；探測器，用于分別接收參比光、穿過待測液體后的第一測量光和被待測固體反射后的第二測量光，并分別轉(zhuǎn)換為參比信號、第一測量信號和第二測量信號；分析單元，用于處理探測器傳送來的信號，從而獲知待測液體和待測固體的參數(shù)。本實用新型具有適用性好、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、成本低等優(yōu)點。
文檔編號G01N21/27GK201917518SQ20102062987
公開日2011年8月3日 申請日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月29日
發(fā)明者葉華俊, 楊鐵軍 申請人:北京聚光世達(dá)科技有限公司, 北京英賢儀器有限公司, 聚光科技(杭州)股份有限公司