《精密仪器设计 王智宏16第七章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《精密仪器设计 王智宏16第七章（55页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第七章 精密仪器设计实例,通过对便携式近红外光谱仪器、激光干涉测长仪*设计分析，掌握精密仪器的特点、要求、结构及设计方法。,内 容,7.1* 近红外光谱仪器设计 7.2 激光干涉仪设计,7.1 近红外光谱仪器设计,一、 近红外光谱仪器概述 二、总体设计 三、主要模块设计,一、 近红外光谱仪器概述,原理 结构 性能指标 分类,1、原理,近红外光谱区域,波数,近红外光谱分析原理,I0,含氢基团的红外吸收谱带,汽油和柴油(C-H),矿物(O-H),食品,淀粉、葡萄糖、大豆、大米光谱图,乙醇汽油,酒精、乙醇汽油、汽油光谱图,测量数据,光谱数据,？,训练集样品,未知样品,NIR分析原理,近红外光谱分析技
2、术实现步骤,利用构建好的 模型对未知 样品进行数 据分析,同时不断校正模型,利用化学计 量学软件进 行分析模型的构建,采集样品谱图 建立已知样品信息库,样品谱图采集,化学计量学建模,未知样品测定,近红外光谱分析技术优势,与传统分析技术相比，NIR具有快速和高效的特点，显著提高分析工作效率，改变化验室工作面貌。 NIR与先进过程控制系统相结合可以实现在线分析，实时监控设备运行状况和产品性质。 NIR技术推动了各种相关产业技术的迅速发展。,近红外光谱分析技术应用范围,适合生产控制筛选分析，数据资源存储可再利用。 能够满足快速分析的要求。 非常适合过程在线分析。 特别适合常量组成测定。 特别适合测定
3、由样品主要组成决定的性质。,近红外光谱分析技术应用领域,其它领域,高分子领域,医药领域,农业领域,食品领域,石化领域,食品领域,奶质品加工产业,肉制品,农业领域应用范围广泛,便携式果品类近红外检测仪（一）,移动式果品类近红外检测仪（二）,手持式果品近红外检测仪（三）,台式果品近红外检测仪（四）,果品在线近红外检测系统,果品在线近红外检测,稻米品质近红外分析仪,饲料检测,烟草加工,烟草加工,在线近红外监控制药过程,scan time of 0.1 seconds to inspect 1,800 tablets per minute.,在线近红外监控制药过程,纺织,纸张检测,矿物的水分*,2、结
4、构,（1）光源 足够强度的光辐射， 良好的稳定性， 避免低波长的辐射光的影响。 卤素灯、激光二极管。,（2）分光系统 将多色光转化为单色光 核心部件。 分光器件： 滤光片、 光栅、 干涉仪、 声光可调滤光器,（3）取样器件,承载样品或与样品作用的器件 样品池液体样品 积分球固体样品 光纤定位或在线分析,比色皿,流通池,漫反射架,取样器(测量附件),光纤探头,取样器,光纤探头,浸入式探头,光纤探头,光纤接口,积分球,取样器,积分球*,（4）检测器 由光敏元件构成检测近红外光与样品作用后携带样品信息的光信号，将光信号转变为电信号，并通过模数转换器以数字信号形式输出。 检测器有单通道和多通道两种检测方式。前者是经过光谱扫描，逐一接受每个波长下的光信号。,近红外光子检测器材料：InGaAs，PbS，InAs，Si,（5）控制及数据处理分析系统 测控系统：控制仪器各部分的工作状态，设定光谱采集的有关参数，如光谱测量方式、扫描次数、设定光谱的扫描范围等，设定检测器的工作状态并接受检测器的光谱信号。 光谱处理分析软件主要对检测器所采集的光谱进行处理，实现定性或定量分析。,（6）记录、显示、存储系统 一般用打印机、显示器、存储器用来打印、记录、保存样品的光谱或定性、定量分析的结果。,
