光谱仪采样装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及农产品质量安全快速检测技术领域，公开了一种光谱仪采样装置，包括用于放置样品的矩形样品池、对样品进行光谱扫描的扫描单元、驱动所述扫描单元运动的驱动单元以及与所述扫描单元电连接的光谱仪。本实用新型专利技术的扫描单元至少包括一排与所述样品池的其中一条侧边平行设置的扫描探头排，扫描探头排探头形成的光线辐射范围正好覆盖该侧边的长度范围，所述扫描探头排在驱动单元的带动下沿与其设置方向垂直的样品池的侧边移动，从而完成样品池内所有样品的光谱扫描，大幅提高了光谱扫描过程中样品的代表性，可为建立稳健模型、提高模型预测精度提供技术支持。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及农产品质量安全快速检测
，特别是涉及一种光谱仪采样装置。
技术介绍
光谱分析是现代分析技术中重要的组成部分，主要可分为原子光谱和分子光谱。在实际工作中，样品的代表性直接影响着光谱分析的准确度。样品代表性好，则光谱信息充分，数据信息越完整，所建模型稳健性越好，预测准确度、精密度越高。传统的光谱仪由于制作工艺以及加工成本的问题，难以实现对大量样品同时采集光谱数据。由此带来的样品代表性差的问题一直以来成为困扰光谱分析领域的一个难题。现有的解决方案主要有两种，其一是将样品充分混合后缩分，一直缩分到样品量适合现有光谱仪的检测用量；其二是将光谱仪扫描光斑偏置，采用旋转台带动样品杯旋转，从而对光斑所在圆周的样品进行扫描。然而，第一种方法很容易受到检测人员主观误差的影响，即使用标准缩分方法，也很难保证样品缩分的一致性，并且缩分后样品取用量仍很少，亦不能确保样品具有足够的代表性；第二种方法在一定程度上增大了样品代表性，但是只能对偏置扫描光斑所在圆周位置的样品进行扫描，样品代表性亦受限。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本技术的目的是提供一种光谱仪采样装置，以解决现有光谱分析中扫描样品代表性不高的问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本技术提供一种光谱仪采样装置，所述装置包括用于放置样品的矩形样品池、对样品进行光谱扫描的扫描单元、驱动所述扫描单元运动的驱动单元以及与所述扫描单元电连接的光谱仪；所述扫描单元包括至少一排与所述样品池的其中一条侧边平行设置的扫描探头排，所述驱动单元驱动所述扫描探头排沿与扫描探头排设置方向垂直的样品池的侧边移动；所述扫描探头排探头形成的光线辐射范围正好覆盖与其设置方向平行的样品池侧边的长度范围。进一步地，所述驱动单元包括传动单元和往复动力单元，所述传动单元包括通过传动杆带动所述扫描单元移动的滑块，所述往复动力单元与所述滑块连接，所述往复动力单元驱动所述滑块往复运动。进一步地，所述装置还包括数据控制处理单元，所述数据控制处理单元与所述光谱仪以及所述往复动力单元的动力器分别电连接。进一步地，所述样品池设置在与其形状适配的样品池支架上。进一步地，所述扫描探头排包括沿所述样品池的宽度方向设置的若干扫描探头，所述若干扫描探头形成的光线辐射范围正好覆盖所述样品池的宽度范围，所述扫描探头排沿所述样品池的长度方向移动。进一步地，所述样品池的底面材质为透光材料，所述透光材料为光学石英、光学溴化钾或光学铍膜的一种；所述扫描探头排设置在所述样品池的正下方，所述扫描探头排下方设置有扫描轨道，所述扫描探头排沿所述扫描轨道移动，所述扫描探头排对样品池底面垂直照射。进一步地，所述样品池支架包括与所述样品池适配的矩形框架，所述矩形框架与所述扫描单元运行方向平行的两侧边中的一个侧边或两个侧边的外侧设置有传动单元支架，所述传动单元支架包括与所述矩形框架长度方向一致的滑轨以及连接在所述滑轨两端并将所述滑轨固定在所述矩形框架上的两固定部件；所述滑轨的长度至少与所述样品池的长度相同，滑块与所述滑轨适配，动力器通过皮带或链条驱动所述滑块沿所述滑轨移动。进一步地，所述滑轨的一端设置有电机，所述电机与所述滑块通过皮带或链条传动连接，所述滑块与远离所述电机一端的所述固定部件之间连接有弹簧，所述弹簧、所述电机以及与所述电机配合的皮带或链条构成驱动所述滑块在所述滑轨上运动的往复动力单元；或所述滑轨的两端分别设置有电机，所述电机通过皮带或链条与所述滑块传动连接，所述电机以及与其配合的皮带或链条构成驱动所述滑块在所述滑轨上运动的往复动力单元。进一步地，所述扫描单元包括一排扫描探头排。进一步地，所述扫描探头包括出射光纤和入射光纤，所述出射光纤和入射光纤的外侧套设有保护层。(三)有益效果本技术提供的光谱仪采样装置，对应矩形样品池设置扫描单元和驱动单元，并通过驱动单元带动扫描单元在样品池上移动，从而实现对样品池内所有样品的光谱扫描。具体的实现方式为，扫描单元至少设置一排与所述样品池的其中一条侧边平行的扫描探头排，且扫描探头排探头形成的光线辐射范围正好覆盖样品池该侧边的长度范围，在进行样品采集时，先将样品平铺在矩形样品池上，然后驱动单元驱动扫描探头排沿与其垂直的方向移动，扫描探头排完成对放置在样品池中的所有样品的光谱扫描。本技术光谱仪采样装置可以实现大量样品的快速扫描，从而使光谱扫描过程中样品代表性大幅提高，有效增强了样品代表性，可为建立稳健模型、提高预测精度提供技术支持。附图说明图1为本技术实施例1光谱仪采样装置的俯视示意图；图2是图1的侧视示意图。图中，1：样品池支架；2：样品池；3：扫描探头排；31：第一扫描轨道；32：第二扫描轨道；4：滑轨；41：第一支架；42：第二支架；5：滑块；51：刚性传动杆；6：皮带；7：电机；8：光纤数据线；9：近红外光谱仪；10：控制机；101：光谱数据线；102：电机数据线；弹簧：11。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。实施例1本实施例光谱仪采样装置以在近红外光谱仪上的应用为例进行说明。本实施例光谱仪采样装置包括样品装载单元、扫描单元、近红外光谱仪9、驱动单元、进行数据处理的控制机10。所述样品装载单元包括矩形样品池2以及与所述样品池2适配的样品池支架1，所述样品池2用于平铺放置样品。扫描单元对应所述样品池2设置，用于对样品池内样品进行光谱扫描；所述驱动用于驱动所述扫描单元，在驱动单元的带动下所述扫描单元可以在样品池下方的范围内移动，并完成样品池内所有样品的光谱扫描。所述扫描单元的探头由出射光纤、入射光纤、保护层构成，其中，光线从出射光纤射出，经由样品吸收、漫反射后由入射光纤回收；所述保护层套设在出射光纤、入射光纤的外部，起保护光纤和电缆绝缘作用。所述扫描单元通过光纤数据线8与近红外光谱仪9连接，所述控制机10与所述近红外光谱仪9、驱动单元的动力器分别通过光谱数据线101、电机数据线102电连接。所述近红外光谱仪9具有产生原始出射光谱、接收并检测扫描后入射光谱的功能；所述控制机兼具有控制所述光谱仪工作以及控制所述驱动单元的功能。如图1、2所示，作为本技术的一种可选实施例，本实施例的样品池支架1为矩形框架，所述样品池2与所述矩形框架适配并放置在所述矩形框架的内侧；所述样品池2的底面为透光材料制成。所述扫描单元设置在所述样品池2的下方，所述扫描单元包括扫描探头排3以及设置在所述扫描探头排3的下方的两个扫描轨道，分别为第一扫描轨道31、第二扫描轨道32，其中，两个扫描轨道沿所述样品池2的长度方向平行设置；扫描探头排3可以是一排或多排。如图1、2所示，本实施例扫描探头排3优选为一排，所述扫描探头排3包括沿所述样品池宽度排布的若干扫描探头，若干扫描探头的光线对样品池底面垂直照射，其辐射范围正好能将样品池的宽度方向完全覆盖，所述扫描探头排3在驱动单元的驱动下沿所述扫描轨道的长度方向移动。作为本专利技术的一种可选实施例，如图1、2所示，本实施例光谱仪采样装置的驱动单元包括传动单元和往复动力单元，所述传动单元包括传动单元支架、滑块5、刚性传动杆51，所述往复动力单元包括皮带本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光谱仪采样装置，其特征在于，所述装置包括用于放置样品的矩形样品池、对样品进行光谱扫描的扫描单元、驱动所述扫描单元运动的驱动单元以及与所述扫描单元电连接的光谱仪；所述扫描单元包括至少一排与所述样品池的其中一条侧边平行设置的扫描探头排，所述驱动单元驱动所述扫描探头排沿与扫描探头排设置方向垂直的样品池的侧边移动；所述扫描探头排探头形成的光线辐射范围正好覆盖与其设置方向平行的样品池侧边的长度范围。

【技术特征摘要】
1.一种光谱仪采样装置，其特征在于，所述装置包括用于放置样品的矩形样品池、对样品进行光谱扫描的扫描单元、驱动所述扫描单元运动的驱动单元以及与所述扫描单元电连接的光谱仪；所述扫描单元包括至少一排与所述样品池的其中一条侧边平行设置的扫描探头排，所述驱动单元驱动所述扫描探头排沿与扫描探头排设置方向垂直的样品池的侧边移动；所述扫描探头排探头形成的光线辐射范围正好覆盖与其设置方向平行的样品池侧边的长度范围。2.如权利要求1所述的光谱仪采样装置，其特征在于，所述驱动单元包括传动单元和往复动力单元，所述传动单元包括通过传动杆带动所述扫描单元移动的滑块，所述往复动力单元与所述滑块连接，所述往复动力单元驱动所述滑块往复运动。3.如权利要求2所述的光谱仪采样装置，其特征在于，所述装置还包括数据控制处理单元，所述数据控制处理单元与所述光谱仪以及所述往复动力单元的动力器分别电连接。4.如权利要求1所述的光谱仪采样装置，其特征在于，所述样品池设置在与其形状适配的样品池支架上。5.如权利要求1所述的光谱仪采样装置，其特征在于，所述扫描探头排包括沿所述样品池的宽度方向设置的若干扫描探头，所述若干扫描探头形成的光线辐射范围正好覆盖所述样品池的宽度范围，所述扫描探头排沿所述样品池的长度方向移动。6.如权利要求5所述的光谱仪采样装置，其特征在于，所述样品池的底面材质为透光材料，所述透光材料为光学石英、光学溴化钾或光学铍膜的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王冬，潘立刚，陈早艳，马智宏，王纪华，靳欣欣，
申请(专利权)人：北京市农林科学院，
类型：新型
国别省市：北京;11