一种针对牛奶成分检测的近红外漫反射型光谱仪制造技术

本发明专利技术公开了一种针对牛奶成分检测的近红外漫反射型光谱仪，包括：光源系统、分光系统、积分球样品池、探测器、数据采集器、嵌入式系统及电源装置。该仪器通过光源系统，样品池和探测器对样本的光信息进行获取。然后由数据采集器将检测到的模拟电信号转换后以数字信号形式输入到嵌入式系统中，在嵌入式系统中进行数据采集、数据预处理、特征提取、串口通信和模式识别，完成对牛奶成分的检测并将识别的结果反馈给用户。数据可通过有线或者无线方式传输给PC机进行更复杂的处理。近红外漫反射型光谱仪实现了对牛奶质量的实时、快速检测，对提高牛奶质量管理有着重要的意义。拥有广阔的应用前景和更强的市场竞争力。

A near infrared diffuse reflectance spectrometer for detecting milk composition

The invention discloses a near-infrared diffuse reflectance spectrometer for detecting milk components, which comprises a light source system, a light splitting system, an integral sphere sample pool, a detector, a data acquisition device, an embedded system and a power supply device. The instrument obtains the light information of the sample through the light source system, sample pool and detector. Analog signal conversion and data acquisition by the detected by digital signal input to the embedded system, data acquisition, data preprocessing, feature extraction, pattern recognition and serial communication in embedded system, complete the detection of milk components and the identification results to the user feedback. Data can be wired or wirelessly transmitted to the PC for more complex processing. Near infrared diffuse reflectance spectrometer achieves real-time and rapid detection of milk quality, which is of great significance to improve the quality of milk management. It has broad application prospects and stronger market competitiveness.

【技术实现步骤摘要】
一种针对牛奶成分检测的近红外漫反射型光谱仪
本专利技术涉及一种近红外漫反射型光谱仪，尤其是一种针对牛奶成分检测的近红外反射型光谱仪
技术介绍
牛奶是人们生活中最常见消费的食品之一，它含有蛋白质、脂肪、乳糖及各种维生素等多种人体需要的营养元素，其中蛋白质含量约为3.25g/100ml，脂肪含量约为3.9g/100ml，乳糖约为4.6g/100ml。牛奶成分的快速、实时、准确性检测对提高牛奶生产自动化及保证奶品质量有重要的意义，目前，对牛奶成分分析存在多种测量方法，如化学分析法、超声波分析法、近红外光谱法等。化学分析法技术成熟、精确度高，在所有测量方法中仍占重要地位，但是化学分析法操作繁琐、耗时长、污染环境且破坏样品，因此传统的化学分析方法很难满足工厂实时监控乳品质量的需要。超声波检测方法能同时测量多种成分，可测试不透明液体，是一种真正的绿色检测技术，但检测结果常受温度影响大、建模效果不佳等条件的限制，超声波在实际检测过程中很难满足市场检测的需要。近红外光谱分析技术是“绿色检测技术”的代表，具有高效、快速、方便、无损等特点，能够显著提高分析效率，降低生产成本，非常适用于生产中实时监测牛奶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种针对牛奶成分检测的近红外漫反射型光谱仪，其特征在于：仪器包括光源系统、分光系统、积分球样品池、探测器、数据采集器、嵌入式系统及电源装置。光源系统主要由光源和稳压电路组成。由稳压系统对光源进行供电。分光系统与光源系统相连，分光系统采用光栅方式对光源进行分光，将光源发射的连续光变成单色光。积分球样品池与分光系统相连，积分球样品池中设有温控系统，用于控制测量温度。探测器与积分球样品池相连，探测器的作用是将检测到的光信号转化为电信号。数据采集器的作用就是将检测到的模拟电信号通过数模转换后以数字信号形式输入到嵌入式系统中，从而实现对光强度等参数进行检测。嵌入式系统包括：硬件部分、操作系统和应用软件。...

【技术特征摘要】
1.一种针对牛奶成分检测的近红外漫反射型光谱仪，其特征在于：仪器包括光源系统、分光系统、积分球样品池、探测器、数据采集器、嵌入式系统及电源装置。光源系统主要由光源和稳压电路组成。由稳压系统对光源进行供电。分光系统与光源系统相连，分光系统采用光栅方式对光源进行分光，将光源发射的连续光变成单色光。积分球样品池与分光系统相连，积分球样品池中设有温控系统，用于控制测量温度。探测器与积分球样品池相连，探测器的作用是将检测到的光信号转化为电信号。数据采集器的作用就是将检测到的模拟电信号通过数模转换后以数字信号形式输入到嵌入式系统中，从而实现对光强度等参数进行检测。嵌入式系统包括：硬件部分、操作系统和应用软件。硬件部分为操作系统和应用软件提供运行环境，以及一些必要的存储、通信等设备；操作系统用来管理内存，调度任务，控制硬件部分的工作，为应用软件的运行提供软件环境；应用软件为用户提供操作界面，控制嵌入式系统的工作。为了界面更好显示、操作更加方便，选用10.2寸触摸屏，并可以通过USB口外接鼠标和键盘以此更方便地进行操作。嵌入式系统主要处理从接口电路传过来的数据，给出模式识别的结果。嵌入式系统通过串口通信与PC机进行通信。电源装置为所有单元提供供电。电源装置可以为系统提供三种供电方式，当有电插座时，通过变压器将电插座交流电转成直流电工作。当无插座时，使用电池组直接供电。当在有光照的情况下，使用太阳能电池供电。2.根据权利要求1所述近红外漫反射型光谱仪，其特征在于：所述光源系统中的光源才采用溴钨灯，溴钨灯强度高，性能稳定，光谱可覆盖整个近红外谱区。在光源出射口加滤波片，减少...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨璐，许姗姗，郑丽敏，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11