松散产品的光谱特性的测量方法及其实现装置制造方法及图纸

技术编号:2584324 阅读:144 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及分析仪器工程学,尤其是光谱学。本发明专利技术的用于测量松散产品的光谱特性的方法包括将产品分份供应到测量区域中。为了充分填充所述测量区域,装载若干份(至少两份)并充分地交替放置在测量区域的水平部分的不同区域内,从而提供测量区域中的产品的均匀分配和永久密度。然后,在停止时记录样品的光谱特性并将样品从测量区域移除。本发明专利技术的用于测量松散产品的光谱特性的装置包括:进料斗;进口(接收部)孔;分批装载单元,其设有用于将产品均匀交替地分配到测量区域的水平部分的不同区域中的装置;测量单元;用于关闭测量区域的单元;出口(卸载)孔;以及排放斗。所述发明专利技术能够在松散产品的光谱特征测量期间确保测量区域中的产品的高均匀性和永久密度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种分析仪器,尤其是光谱学、光谱方法,并涉及用于根据测量区中的一份被测样品的补充而测量松散产品的光谱特性的装置,并且本专利技术可用于定性和定量分析,例如,整粒的特性分析。
技术介绍
红外光谱学方法已应用于工业和农业中,它们允许在运输和存储期间对不同生产阶段的产品特性进行快速测试。例如,通常认可的做法是紧接收割后、在将谷物装入储存仓之前、在运输后以及在用于播种或烘焙前,对谷粒进行光谱分析以确定其特性以及诸如水分、蛋白质含量等的成分。对于光谱分析结果的主要要求是其可靠性和再现性。松散产品分析的具体特征是样品由于其特性的光学不均匀性,因而在分析期间必须对样品的不同区域或者同一样品的若干份进行测量然后进行平均。因此,对于获得可靠并可再现的结果来说关键是用松散产品从样品到样品地恒定而可再现地填充测量区。已知一种测量松散样品的光谱特性的方法(参考文献1、2),该方法包括用松散产品手动填充光学室、将该光学室放置在测量区中、在填充后的光学室的若干区域中测量产品的光谱特性,在测量期间利用专用扫描装置固定所述光学室并使其在所述测量之间移动。可以通过光学室的线性运动(参考文献1)或转动(参考文献2)进行扫描。该方法的主要缺点在于必须手动填充光学室,这降低了填充的可再现性和分析速度,并且还提高了成本。在有必要进行大量产品的快速分析的情况下(例如,在收割期间将谷物装入储存仓前),这变得很重要。此外,分析结果取决于填充光学室的精确程度(即,操作者的技能)。已知一种用于测量松散产品的光谱特性的装置(参考文献1),其包括光学室、用于移动该光学室的装置以及测量装置。但是所述已知装置不具有任何自动装载和排放被测样品的装置。使用了一组具有不可重新调节的固定路径长度的光学室。已知一种用于测量松散产品的光谱特性的方法和装置(参考文献3)。该方法包括以下步骤在重力影响下将产品输送到测量区中;用放置在测量区下方的闸板阻止测量区中的样品;通过振动压实产品;测量处于静止状态的样品的光谱特性;以及通过打开闸板排放样品。用于实现该已知方法的装置包括松散产品在其中运动的通道(管道);测量区,其中松散流动具有沿重力的分量;测量光学窗;用于光谱测量的光学单元;阀(闸板),其放置在测量光学窗下方,用于锁定测量区以保持该区中的产品;附加通道的分支(旁路),其位于测量区上方用于提供测量区中的产品以及通过主通道(管道)的产品流的恒定高度;以及产生振动以使样品致密的驱动器。所述方法及其实现装置提供样品的自动装载和排放。通过产品的恒定高度并通过在测量前通过摇动来压实样品以使其致密,来获得测量区中产品的恒定且可再现的密度。该测量松散样品的光谱特性的方法及其实现装置的主要缺点在于,用于使测量区中形成致密产品的振动可能会导致该装置的光学单元失调,这又会导致测量结果的可靠性和可再现性降低,而用于防止光学单元振动的各种方法会显著增加装置的复杂性及其成本。参考文献4中所描述的方法和装置通过基本参数的组合而最接近本专利技术。该方法包括利用分份取样用的装置将样品输送到测量区,该装置装载一定量部分的产品;测量区实现为一立轴,该立轴在装载样品以及测量期间通过专用锁定装置而在底部关闭,然后记录处于静止状态的样品的光谱特性。这样,在测量期间样品运动或静止,但在样品静止时测量光谱特性。用于实现测量光谱特性的该已知方法的装置包括装载料斗;制成叶轮的分份取样单元;立轴;光谱特性测量单元;周期地关闭立轴的锁定单元;以及排料斗。所述方法及其实现装置确保了样品的自动装载和排放,这提高了分析速度并可确保结果与操作者的技能无关。但是本方法和装置未提供在测量区中具有期望精度的产品的恒定体积密度。该装置未提供用于严格控制装载在测量区中的样品体积的装置,从而可能会导致测量区中的产品体积密度显著不均匀,例如当测量高水分含量的产品时由于粘到装载轮的叶片上的样品(这非常可能)就会引起这种不均匀。而且,失去了根据被分析产品的光谱特性调节光路长度的可能性,这降低了分析的精度和可再现性。参考文献1.InfraLUM FT-10 Operation manual,ver.152.00.00.00.PЭ。2.InfraAlyzer2000 Operation manual,MT1-40EN-09。3.1998年10月15日公开的国际申请No.WO 98/45678,M∏K G01N1/20,21/35。4.2002年10月30日公开的国际申请No.WO 02/086473A2,M∏K G01N21/85。
技术实现思路
本专利技术的任务在于通过提供测量区中的被分析产品的高均匀性和恒定体积密度来获得光谱测量结果的高可靠性和可再现性。利用下列专利技术完成了设定的任务1.利用测量松散产品的光谱特性的方法,该方法包括按份将所述产品输送到测量区中;将若干份(至少两份)交替装载到测量区的水平部分的不同区域中,从而提供完全填充以确保测量区中的产品的均匀装载和恒定体积密度;以及在测量期间改变测量区的光路长度的可能性,以根据被分析样品的光学特性调节所述长度,并且从测量区顺序排出所述样品。2.利用测量松散样品的光谱特性的方法,其中根据被分析样品在被测光谱范围内的光学吸收值设定测量区的光路长度,这确保了被测样品的光学密度处于对应于测量的最高精度的范围内。3.利用测量松散产品的光谱特性的装置,该装置包括装料斗;进口(接收部)孔;分份取样单元,其具有用于将产品连续均匀地交替装载到测量区的水平部分的不同区域的装置;测量区;测量单元;用于关闭测量区的单元;出口(排放)孔;以及样品抽屉;其中所述用于连续均匀地装载产品的装置确保顺序填充不少于两份的相同体积,并且所述测量区配备有用于根据在被测光谱范围内的样品吸收值调节光路长度的装置。提供了用于将产品连续均匀地交替装载到测量区的水平部分的不同区域的装置的不同实施例。提供了作为配量单元的测量区关闭单元的实施例,该配量单元进行样品从测量区的分份排放。提供了某些单元的不同实施例。本专利技术的本质在于,提供了一些参数的组合,其通过分份装载使产品在测量区的水平部分区域上均匀分布而使得能够在松散产品的光谱特性测量期间在测量区中取得高度均匀性以及恒定的产品体积密度,其允许根据被测光谱范围内的光学吸收和测量区中的被分析产品的体积密度调节测量区的路径长度,并确保了测量结果的高精度且可再现性。附图说明本专利技术的本质还在附图中进行了说明,在这些附图中图1是用于测量松散样品的光谱特性的所要求保护的装置的示意图;图2是用于调节测量区的光路长度的单元的视图;图3是制成叶轮的分份取样单元的其中一个实施例;图4示出不同的叶片形状以及叶片位置在轮上的顺序;图5是制成传送带的分份取样单元;图6示出不同的叶片形状以及带上的叶片型式;图7是制成螺旋送料器的分份取样单元的视图,其带有特殊形状的自动闸板的附加装置,用于测量区的水平部分区域的均匀样品填充;图8是制成螺旋送料器的测量区关闭单元的视图;图9是制成轮的测量区关闭单元的视图;图10是制成传送带的测量区关闭单元的视图。具体实施例方式由于在装载期间按份将样品输送到测量区,通过不同区域的顺序填充而均匀填充测量区区域的水平部分,因此本公开的测量松散样品的光谱特性的方法确保了测量区中的被分析样品的高均匀性以及恒定本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种测量松散产品的光谱特性的方法,其包括:利用装载装置周期地将被测样品输送到测量区;在停止时记录该样品的光谱特性;接着将该样品从测量区移除;其中按不少于两份的份将样品输送到测量区中,以用于填充测量区;将相同体积的所述份交替放入测量区的水平部分的不同部分中,从而提供测量区内的产品的均匀填充和恒定体积密度;并且其中提供了对测量区的光路长度的再调节,以及在记录期间根据被分析产品的光学特性对光谱特性的调节。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:乌拉帝米尔阿列克桑德罗维奇祖布科夫乌拉帝米尔安德烈耶维奇迪莫费夫阿列克桑德瓦烈里耶维奇沙姆赖
申请(专利权)人:乌拉帝米尔阿列克桑德罗维奇祖布科夫乌拉帝米尔安德烈耶维奇迪莫费夫阿列克桑德瓦烈里耶维奇沙姆赖
类型:发明
国别省市:RU[俄罗斯]

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