現(xiàn)場光譜儀器的研制及應用研究.pdf

1、近年來，由于CCD陣列探測器技術、光纖技術、光柵技術的發(fā)展和成熟，光譜儀器的結構也發(fā)生了巨大的變化，形成了光源、攝譜單元及采樣單元相互分離的結構形式，從而使系統(tǒng)結構更加靈活。同傳統(tǒng)光譜技術相比，這種高精密度的結構直接決定了其具有新的應用對象與技術特征，更能適應不同領域的作業(yè)現(xiàn)場空間形式上的多樣性和生產工藝條件的多變性。因此，這種現(xiàn)代光譜技術也通常被稱為現(xiàn)場光譜技術?，F(xiàn)場光譜技術已廣泛應用于化工、制藥、輕工、半導體等工業(yè)部門的過程監(jiān)測、化

2、學分析、色度和照明控制，環(huán)境保護，防偽和安全保證系統(tǒng)，以及軍事部門等等。本文以自行研制的光纖光譜儀和牛奶分析儀為工作基礎，進一步對光纖光譜儀和牛奶分析儀的應用進行研究，建立了多種現(xiàn)場光譜分析方法并將其應用于色度分析、食品品質鑒定等多個領域的復雜樣品的現(xiàn)場、原位、在線分析檢測。
　　本研究主要內容包括：⑴在商品化721型分光光度計的基礎上，以光纖代替?zhèn)鹘y(tǒng)吸收池，通過對光路的改進研制了光纖光譜儀；對其參數(shù)進行優(yōu)化表征后，將其用于紙張、

3、蜜桔等固體樣品表面的分析。實驗結果表明，該儀器性能穩(wěn)定，可對紙張、水果等固體樣品表面進行分析。將改進后的儀器對南豐蜜桔進行分析時，不同等級南豐蜜桔的消光信號表現(xiàn)出顯著的差異，表明該儀器有望用于非侵入性、現(xiàn)場、快速區(qū)分南豐蜜桔的等級，并為其他蔬果的無損、現(xiàn)場和快速分級提供新思路和新方法。⑵自行研制了牛奶分析儀并提出了基于物聯(lián)網技術的食品安全檢測與監(jiān)控技術。以自行研制的手持式消光光度計為基礎，根據牛奶溶液的特點，篩選出高強度發(fā)光二極管(LE

4、D)作為光源、設計了垂直光路系統(tǒng)的特種吸收池、采用能夠將光信號直接轉換為頻率數(shù)字信號輸出的檢測器，以避免復雜的樣品預處理，實現(xiàn)牛奶樣品的現(xiàn)場分析。另外，通過內置聯(lián)網模塊，該分析儀能夠與物聯(lián)網技術進行無縫連接，對牛奶等食品安全進行實時監(jiān)控。質量檢測部門可利用牛奶分析儀對不同批次的牛奶進行測定，建立牛奶品質標準數(shù)據庫；用戶對所購牛奶進行實時檢測，并以牛奶包裝上的條形碼為索引，通過物聯(lián)網訪問數(shù)據庫，將所測數(shù)據與標準數(shù)據進行對比，以甄別牛奶品質