一种油菜籽光谱光栅分光系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种油菜籽光谱光栅分光系统，包括：上位机、控制器、LED光源、电机、放大器和A/D转换器、样品盘、LED光源和样品盘之间设置用于接收并筛选LED光源的光线的第一透镜和第二透镜，还包括用于接收经过第一样品盘、第二样品盘和第三样品盘反射的光线并将其汇聚进入光纤组的第一聚光镜和第二聚光镜，与放大器电连接的并用于接收光纤组的光线的单色仪，放大器与A/D转换器电连接；上位机向控制器发送LED光源开启指令，第一透镜和第二透镜平行设置，检测装置纵向设置，使检测光线纵向发射样品盘水平方向设置，并设置旋转机构。本实用新型专利技术解决了传统检测装置光线波长范围宽泛，小颗粒样品透光率低，监测数据准确度不高的问题。

A spectral grating light splitting system for rapeseed

The utility model discloses a rapeseed spectral grating spectroscopic splitting system, which comprises a host computer, a controller, an LED light source, a motor, an amplifier and an A/D converter, a sample disk, an LED light source and a sample disk with a first lens and a second lens for receiving and screening the light source of the LED, and also includes a first lens and a second lens for receiving the light passing through the first lens. The light reflected by the sample disk, the second sample disk and the third sample disk is converged into the first and the second concentrator of the optical fiber group, which is electrically connected with the amplifier and used for receiving the light of the optical fiber group. The amplifier is electrically connected with the A/D converter; the upper computer sends the LED light source opening instruction to the controller, and the first transmission is made. The mirror and the second lens are arranged in parallel, and the detection device is longitudinally arranged, so that the detection light is longitudinally emitted in the horizontal direction of the sample disk, and a rotating mechanism is arranged. The utility model solves the problems of wide light wavelength range, low light transmittance of small particle sample and low accuracy of monitoring data of the traditional detection device.

【技术实现步骤摘要】
一种油菜籽光谱光栅分光系统
本技术涉及粮食、食品固体样品成分及含量分析
，具体涉及一种油菜籽光谱光栅分光系统。
技术介绍
现有的光谱类检测仪，光线波长范围宽泛，各透镜或聚光镜之间间距固定，监测某一样样品时，庞杂波长的光谱较多，混淆监测数据，使检测结果不明了，准确度不高，因此，无法获得准确的光谱强度数据，再有由于如油菜籽这样质样较小的待测样品在样品盘内排列坚实，透过率很低，使得现有的近红外分析仪检测到的弱电信号不足以达到被分析的强度，因此，无法获得准确的光谱强度数据。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提供一种新型的，纵向设置的，光线波长范围针对性筛选的，样品盘可多种组合的，多档可调的油菜籽光谱光栅分光系统，检测目标精准，参数精准设置，检测结果快速准确。为了解决上述技术问题，本技术提供一种油菜籽光谱光栅分光系统，包括：上位机，与上位机电连接的控制器，分别与控制器电连接的LED光源、电机、放大器和A/D转换器，与电机电连接的样品盘，LED光源和样品盘之间设置用于接收并筛选LED光源的光线的第一透镜和第二透镜，还包括用于接收经过样品盘反射的光线并将其汇聚进入光纤组的第一聚光镜和第二聚光镜，与放大器电连接的并用于接收光纤组的光线的单色仪，放大器与A/D转换器电连接；上位机向控制器发送LED光源开启指令，第一透镜和第二透镜平行设置，检测装置纵向设置，使检测光线纵向发射，所述样品盘水平方向设置，并设置旋转机构，控制所述样品盘匀速旋转；样品盘包括由上而下相互叠加设置的第一样品盘、第二样品盘和第三样品盘；第一样品盘、第二样品盘和第三样品盘底部设置卡扣，使第一样品盘、第二样品盘和第三样品盘彼此扣叠或拆卸；第一样品盘、第二样品盘和第三样品盘的厚度各自都为1～10mm；单色仪包括：腔体；设置在腔体内部的用于将携带样品信息的光线准直成平行光的第一反射镜，用于接收平行光并对其进行分光的光栅，用于汇聚通过光栅分光后的各波段光的第二反射镜用于探测汇聚光成像的探测器；设置在腔体外部的位于第一反射镜焦点上的光纤入射孔，与探测器直接固定相连的USB接口直接导出。进一步的，第一样品盘、第二样品盘和第三样品盘的厚度各自都为2mm。进一步的，第一透镜和所述LED光源的相对位移可移动，控制所述LED光源光线进入第一透镜的光线量。进一步的，第二透镜与所述样品盘之间的距离可调节，再次选择进入样品盘的光线波长。进一步的，第一聚光镜和第二聚光镜的横向位移和纵向位移，相对可以调动。进一步的，放大器采用AD8250芯片。进一步的，A/D转换器采用LTC1609芯片。进一步的，光栅的光谱波长范围为900nm～1665nm，每间隔3nm取一个光谱值，共得到256个光谱值。与现有技术相比，本技术的有益效果在于:第二透镜把经过第一透镜的光线部分分散，留下检测油菜籽成分需要的较窄的光谱波长，使检测装置针对油菜籽的检测数据更精准，更快速，检测装置纵向设置，样品盘水平设置使待检测样品在旋转机构的旋转作用和自重情况下，样品分布更均匀，第一样品盘、第二样品盘和第三样品盘厚度各自都为1～10mm，彼此扣叠或拆卸，适合油菜籽此种小颗粒样品，但单层样品盘厚度适宜，还可多层样品盘随意配合叠放或单放，还可通过使油菜籽在盘内的分布均匀、厚度适宜，光线的透过率和吸收率适宜，使得油菜籽光谱光栅分光系统检测到的弱电信号足以达到被分析的强度，检测装置的检测光线更更有效的投射样品，使检验结构更准确；单色仪的光路采用正交型结构，又称对称型结构，通过选型及布局计算消除象差，使焦平面上的每一个波段都呈象清晰。控制器按接收到的LED光源开启指令开启LED光源，LED光源的光经过第一透镜汇聚后转换成平行光照射第二透镜上，经第二透镜选择部分波长光线照在样品盘上，光线在样品盘和第一聚光镜和第二聚光镜之间发生漫反射后，第一聚光镜和第二聚光镜将携带丰富的样本信息的光线汇聚至光纤组上，经过光纤组无损高保真传导至单色仪中，光线经过单色仪处理后转换为弱电信号传入放大器中，放大器接收弱电信号并对其进行运算放大后传入A/D转换器中，A/D转换器将模拟信号转换为数字信号传递给控制器，通过上位机读取光谱数据，利用上位机中的光谱处理分析软件对接收到光谱数据进行分析处理，实现样品的定量分析。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术的结构示意图；图2是图1种单色仪13的光路系统示意图；其中，1-上位机；2-控制器；3-LED光源；4-电机；5-放大器；6-A/D转换器；7-样品盘；8-第一透镜；9-第二透镜；10-第一聚光镜；11-第二聚光镜；12-光纤组；13-单色仪，131-腔体；132-光纤入射孔；133第一反射镜；134-光栅；135-第二反射镜；136-探测器；137-USB接口。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描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。如图1和2所示，本技术的一种油菜籽光谱光栅分光系统，包括：上位机1，与上位机1电连接的控制器2，分别与控制器2电连接的LED光源3、电机4、放大器5和A/D转换器6，与电机4电连接的样品盘7，LED光源3和样品盘7之间设置用于接收并筛选LED光源3的光线的第一透镜8和第二透镜9，还包括用于接收经过样品盘7反射的光线并将其汇聚进入光纤组12的第一聚光镜10和第二聚光镜11，与放大器5电连接的并用于接收光纤组12的光线的单色仪13，放大器5与A/D转换器6电连接；放大器5采用AD8250芯片，具有高速、增益可变及低噪声等特点，A/D转换器6采用LTC1609芯片，电机4采用35BYGH28-0504步进电机4，具有结构稳定、运行精确等特点。上位机1向控制器2发送LED光源3开启指令，第一透镜8和第二透镜9平行设置，第二透镜9把经过第一透镜8的光线部分分散，留下检测油菜籽成分需要的较窄的光谱波长，使检测装置针对油菜籽的检测数据更精准，更快速，检测装置纵向设置，使检测光线纵向发射，所述样品盘7水平方向设置，并设置旋转机构，控制所述样品盘7匀速旋转。检测装置纵向设置，样品盘7水平设置使待检测样品在旋转机构的旋转作用和自重情况下，样品分布更均匀，检测装置的检测光线更更有效的投射样品，使检验结构更准确。样品盘包括由上而下相互叠加设置的第一样品盘、第二样品盘和第三样品盘；第一样品盘、第二样品盘和第三样品盘底部设置卡扣，使第一样品盘、第二样品盘和第三样品盘彼此扣叠或拆卸；第一样品盘、第二样品盘和第三样品盘的厚度各自都为3mm，控制器2按接收到的LED光源3开启指令开启LED光源3，LED光源3的光经过第一透镜8汇聚后转换成平行光照射第二透镜9上，经第二透镜9选择部分波长光线照在样品盘7上，光线在样品盘7和第一聚光镜10和第二聚光镜11之间发生漫反射后，第一聚光镜10和第二聚光镜11将携带丰富的样本信息的光线汇聚至光纤组12上，经过光纤组1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油菜籽光谱光栅分光系统，其特征在于，包括：上位机，与上位机电连接的控制器，分别与控制器电连接的LED光源、电机、放大器和A/D转换器，与电机电连接的样品盘，LED光源和样品盘之间设置用于接收并筛选LED光源的光线的第一透镜和第二透镜，还包括用于接收经过样品盘反射的光线并将其汇聚进入光纤组的第一聚光镜和第二聚光镜，与放大器电连接的并用于接收光纤组的光线的单色仪，所述放大器与A/D转换器电连接；所述上位机向控制器发送LED光源开启指令，所述第一透镜和所述第二透镜平行设置，检测装置纵向设置，使检测光线纵向发射，所述样品盘水平方向设置，并设置旋转机构，控制所述样品盘匀速旋转，所述样品盘包括由上而下相互叠加设置的第一样品盘、第二样品盘和第三样品盘，所述第一样品盘、第二样品盘和第三样品盘底部设置卡扣，使所述第一样品盘、第二样品盘和第三样品盘彼此扣叠或拆卸，所述第一样品盘、第二样品盘和第三样品盘的厚度各自都为1～10mm，所述单色仪包括：腔体、设置在腔体内部的用于将携带样品信息的光线准直成平行光的第一反射镜，用于接收平行光并对其进行分光的光栅，用于汇聚通过光栅分光后的各波段光的第二反射镜用于探测汇聚光成像的探测器；设置在腔体外部的位于第一反射镜焦点上的光纤入射孔，与探测器直接固定相连的USB接口，携带有样品信息的光线经光纤传导后由光纤入射孔高保真无损入射至腔体内的第一反射镜上，光线经第一反射镜准直成平行光入射至光栅上，平行光经光栅分光后转换为不同波长下的光照射在第二反射镜上，第二反射镜将上述各波长下的光谱数据汇聚至探测器上，探测器将接收到的光谱数据转换为弱电信号并由USB接口直接导出。...

【技术特征摘要】
1.一种油菜籽光谱光栅分光系统，其特征在于，包括：上位机，与上位机电连接的控制器，分别与控制器电连接的LED光源、电机、放大器和A/D转换器，与电机电连接的样品盘，LED光源和样品盘之间设置用于接收并筛选LED光源的光线的第一透镜和第二透镜，还包括用于接收经过样品盘反射的光线并将其汇聚进入光纤组的第一聚光镜和第二聚光镜，与放大器电连接的并用于接收光纤组的光线的单色仪，所述放大器与A/D转换器电连接；所述上位机向控制器发送LED光源开启指令，所述第一透镜和所述第二透镜平行设置，检测装置纵向设置，使检测光线纵向发射，所述样品盘水平方向设置，并设置旋转机构，控制所述样品盘匀速旋转，所述样品盘包括由上而下相互叠加设置的第一样品盘、第二样品盘和第三样品盘，所述第一样品盘、第二样品盘和第三样品盘底部设置卡扣，使所述第一样品盘、第二样品盘和第三样品盘彼此扣叠或拆卸，所述第一样品盘、第二样品盘和第三样品盘的厚度各自都为1～10mm，所述单色仪包括：腔体、设置在腔体内部的用于将携带样品信息的光线准直成平行光的第一反射镜，用于接收平行光并对其进行分光的光栅，用于汇聚通过光栅分光后的各波段光的第二反射镜用于探测汇聚光成像的探测器；设置在腔体外部的位于第一反射镜焦点上的光纤入射孔，与探测器直接固定相连的USB接口，携带有样品信息的光线经光纤传导后由光纤入射...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴仁官，林新光，
申请(专利权)人：浙江创谱科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33