一种基于近红外光谱的白酒样品测试系统及测试方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于近红外光谱的白酒样品测试系统及测试方法，涉及液体样品测试技术领域，解决了现有白酒样品等级测试因准确度低以及成本较高而难以批量测试的问题，其技术方案要点是：包括光源单元、棱镜单元、样品盘单元、分光单元、检测单元和控制终端；所述控制终端的信号输出端与所述棱镜单元、样品盘单元、分光单元的信号输入端连接，检测单元的信号输出端与控制终端的信号输入端连接，控制终端包括显示单元、数据库、数据处理单元、控制单元，利用近红外光谱技术获取白酒样品的谱图数据，并通过模式识别软件快速评判白酒等级，不仅提高了白酒等级的评判速度和准确度，同时降低了测试成本，为白酒样品批量测试提供了基础条件。

【技术实现步骤摘要】
一种基于近红外光谱的白酒样品测试系统及测试方法
本专利技术涉及液体样品测试
，更具体地说，它涉及一种基于近红外光谱的白酒样品测试系统及测试方法。
技术介绍
白酒在我国历史悠久，是我国重要的传统行业之一，多年来为国民经济建设做出了巨大贡献。酿酒行业快速发展，年平均增长率在10％以上。白酒的主要成分是乙醇和水(两种占比99％以上)，其他微量成分约占1％左右，包括酯类、酸类、醛类等物质，而正是这约1％的物质形成白酒的不同香型、口味，也形成白酒的不同层次和等级。为了实现对白酒等级的评判，目前主要是通过品酒大师品尝或通过大型精密设备对里面的主要指标进行全分析，根据口感或数据结果来确定。而品尝的方式带有一定的不确定性，高级别的品酒大师也难以随时到场进行鉴别，大型仪器分析不但需要熟练的操作人员，分析周期、成本都相对较高。近红外光谱是介于可见光(Vis)和中红外(MIR)之间的电磁辐射波，有机分子中含氢基团(O-H、N-H、C-H)振动的合频和各级倍频的吸收区一致，通过扫描样品的近红外光谱，可以得到样品中有机分子含氢基团的特征信息，而且利用近红外光谱技术分析样品具有方便、快速、高效、准确和成本较低，不破坏样品，不消耗化学试剂，不污染环境等优点，该技术受到越来越多人的青睐。因此，如何设计一种基于近红外光谱的白酒样品测试系统及测试方法是我们目前迫切需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于近红外光谱的白酒样品测试系统，利用近红外光谱技术获取白酒样品的谱图数据，并通过模式识别软件快速评判白酒等级，不仅提高了白酒等级的评判速度和准确度，同时降低了测试成本，为白酒样品批量测试提供了基础条件。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于近红外光谱的白酒样品测试系统，包括光源单元、棱镜单元、样品盘单元、分光单元、检测单元和控制终端；所述控制终端的信号输出端与所述棱镜单元、样品盘单元、分光单元的信号输入端连接，检测单元的信号输出端与控制终端的信号输入端连接，控制终端包括显示单元、数据库、数据处理单元、控制单元；其中，所述光源单元，用于向棱镜发出不同波长的近红外辐射线；所述棱镜单元，用于将所述近红外辐射线分成不同测试波段；所述样品盘单元，用于将待测样品瓶经所述不同测试波段照射后得到待检测光线；所述分光单元，用于去除所述待检测光线中的杂散光；所述检测单元，用于检测去除杂散光后的待检测光线的光线强度，并将光强度信号转换为电信号后传输至显示单元；所述显示单元，用于将所述电信号显示为对应的检测谱图信号；所述数据库，储存有白酒划分等级以及对应白酒等级的标准近红外测试谱图数据；所述数据处理单元，用于调取所述检测谱图信号以及所述标准近红外测试谱图数据后进行对比分析、分类，并输出待检测样品白酒的对应等级结果；所述控制单元，用于生成实现测试系统自动化运行的控制命令。本专利技术进一步设置为：所述样品盘单元包括待测样品空位盘、放样孔、已测样品空位盘和取样机械臂；其中，所述待测样品空位盘，用于存放待测样品瓶；所述放样孔，用于将待测样品瓶放置在所述不同测试波段的照射路径上；所述已测样品空位盘，用于存放已检测样品瓶；所述取样机械臂，用于根据所述控制单元的控制命令将待测样品空位盘中存放的待测样品瓶放置在放样孔中，并在测试完毕后将放样孔上的样品放入对应的已测样品空位中。本专利技术进一步设置为：所述待测样品空位盘的空位数为呈排列分布的6、9、20、32空位中的任意一种。本专利技术的另一目的是提供一种基于近红外光谱的白酒样品测试方法，具有利用近红外光谱技术获取白酒样品的谱图数据，并通过模式识别软件快速评判白酒等级，不仅提高了白酒等级的评判速度和准确度，同时降低了测试成本，为白酒样品批量测试提供了基础条件。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于近红外光谱的白酒样品测试方法，包括以下步骤：S1：利用光源向棱镜发出不同波长的近红外辐射线；S2：通过棱镜将所述近红外辐射线分成不同测试波段；S3：将待测样品瓶经所述不同测试波段照射后得到待检测光线；S4：去除所述待检测光线中的杂散光；S5：检测去除杂散光后的待检测光线的光线强度，并将光强度信号转换为电信号后传输至显示单元；S6：将所述电信号显示为对应的检测谱图信号；S7：导入储存有白酒划分等级以及对应白酒等级的标准近红外测试谱图数据；S8：调取所述检测谱图信号以及所述标准近红外测试谱图数据后进行对比分析、分类，并输出待检测样品白酒的对应等级结果；S9：生成实现测试系统自动化运行的控制命令。本专利技术进一步设置为：在S3中，所述待测样品瓶经不同测试波检测的具体为：S31：将所述待测样品瓶存放在待测样品空位盘的空位中；S32：根据所述控制单元的控制命令将待测样品空位盘中存放的待测样品瓶放置在放样孔中；S33：在测试完毕后将放样孔上的样品放入对应的已测样品空位中。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：利用近红外光谱技术获取白酒样品的谱图数据，并通过模式识别软件快速评判白酒等级，提高了白酒等级的评判速度和准确度；利用近红外光谱技术测试白酒样品中的谱图信息，能够在不破坏样品的情况下进行测试，使得白酒样品能够批量检测；利用取样机械臂机械化操作白酒样品进行测试，降低了操作人员的工作强度以及对操作人员操作技术的要求，从而降低了白酒等级分类的投入成本，为白酒等级批量分类提供了基础条件。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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专利技术的一些实施例，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是本专利技术实施例1中的工作原理图；图2是本专利技术实施例1中样品盘单元的结构示意图；图3是本专利技术实施例2中的流程图。图中：1、光源单元；2、棱镜单元；3、样品盘单元；4、分光单元；5、检测单元；6、控制终端；61、显示单元；62、数据处理单元；63、数据库；64、控制单元；7、待测样品空位盘；71、已测样品空位盘；8、放样孔；9、取样机械臂。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图1-3及实施例1-2，对本专利技术进行进一步详细说明。实施例1：一种基于近红外光谱的白酒样品测试系统，如图1所示，包括光源单元1、棱镜单元2、样品盘单元3、分光单元4、检测单元5和控制终端6。控制终端6的信号输出端与棱镜单元2、样品盘单元3、分光单元4的信号输入端连接，检测单元5的信号输出端与控制终端6的信号输入端连接，控制终端6包括显示单元61、数据库63、数据处理单元62、控制单元64。光源单元1用于向棱镜发出不同波长的近本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于近红外光谱的白酒样品测试系统，其特征是：包括光源单元(1)、棱镜单元(2)、样品盘单元(3)、分光单元(4)、检测单元(5)和控制终端(6)；所述控制终端(6)的信号输出端与所述棱镜单元(2)、样品盘单元(3)、分光单元(4)的信号输入端连接，检测单元(5)的信号输出端与控制终端(6)的信号输入端连接，控制终端(6)包括显示单元(61)、数据库(63)、数据处理单元(62)、控制单元(64)；其中，/n所述光源单元(1)，用于向棱镜发出不同波长的近红外辐射线；/n所述棱镜单元(2)，用于将所述近红外辐射线分成不同测试波段；/n所述样品盘单元(3)，用于将待测样品瓶经所述不同测试波段照射后得到待检测光线；/n所述分光单元(4)，用于去除所述待检测光线中的杂散光；/n所述检测单元(5)，用于检测去除杂散光后的待检测光线的光线强度，并将光强度信号转换为电信号后传输至显示单元(61)；/n所述显示单元(61)，用于将所述电信号显示为对应的检测谱图信号；/n所述数据库(63)，储存有白酒划分等级以及对应白酒等级的标准近红外测试谱图数据；/n所述数据处理单元(62)，用于调取所述检测谱图信号以及所述标准近红外测试谱图数据后进行对比分析、分类，并输出待检测样品白酒的对应等级结果；/n所述控制单元(64)，用于生成实现测试系统自动化运行的控制命令。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于近红外光谱的白酒样品测试系统，其特征是：包括光源单元(1)、棱镜单元(2)、样品盘单元(3)、分光单元(4)、检测单元(5)和控制终端(6)；所述控制终端(6)的信号输出端与所述棱镜单元(2)、样品盘单元(3)、分光单元(4)的信号输入端连接，检测单元(5)的信号输出端与控制终端(6)的信号输入端连接，控制终端(6)包括显示单元(61)、数据库(63)、数据处理单元(62)、控制单元(64)；其中，
所述光源单元(1)，用于向棱镜发出不同波长的近红外辐射线；
所述棱镜单元(2)，用于将所述近红外辐射线分成不同测试波段；
所述样品盘单元(3)，用于将待测样品瓶经所述不同测试波段照射后得到待检测光线；
所述分光单元(4)，用于去除所述待检测光线中的杂散光；
所述检测单元(5)，用于检测去除杂散光后的待检测光线的光线强度，并将光强度信号转换为电信号后传输至显示单元(61)；
所述显示单元(61)，用于将所述电信号显示为对应的检测谱图信号；
所述数据库(63)，储存有白酒划分等级以及对应白酒等级的标准近红外测试谱图数据；
所述数据处理单元(62)，用于调取所述检测谱图信号以及所述标准近红外测试谱图数据后进行对比分析、分类，并输出待检测样品白酒的对应等级结果；
所述控制单元(64)，用于生成实现测试系统自动化运行的控制命令。


2.根据权利要求1所述的一种基于近红外光谱的白酒样品测试系统，其特征是：所述样品盘单元(3)包括待测样品空位盘(7)、放样孔(8)、已测样品空位盘(71)和取样机械臂(9)；其中，
所述待测样品空位盘(7)，用于存放待测样品瓶；
所述放样孔(8)，用于将待测样品瓶放置在所述不同测试波段的照射路径上；
所述已...

【专利技术属性】
技术研发人员：张良，谭文渊，孙跃，付大友，李锦松，卢令，
申请(专利权)人：泸州老窖集团有限责任公司，四川轻化工大学，
类型：发明
国别省市：四川;51