一种基于智能手机的便携式光谱仪制造技术

本发明专利技术公开了一种基于智能手机的便携式光谱仪，包括壳体及手机固定架，所述壳体上开设有探照孔和采光孔，所述探照孔和所述采光孔之间能够利用光学元件组成光路，在所述光路中还可拆卸式安装有待测样品容器；在光谱检测时，由探照孔进入的光束在光路的引导下穿透所述待测样品容器，产生的分光影像由智能手机摄像头通过所述采光孔采集，采集的分光影像再利用智能手机的芯片进行分析，以计算出分光影像强度，从而获得待测样品的吸收光谱。本发明专利技术的目的是提出一种基于智能手机的便携式光谱仪，相比于传统光谱仪器而言，其体积小、成本低、可扩展性强，能够适用于各种试样，并能广泛运用于各种场景中，有利于光谱仪器的推广和普及。有利于光谱仪器的推广和普及。有利于光谱仪器的推广和普及。

【技术实现步骤摘要】
一种基于智能手机的便携式光谱仪


[0001]本专利技术涉及无线电能传输设备的
，尤其涉及一种基于智能手机的便携式光谱仪。

技术介绍

[0002]分光光度计，又称光谱仪(spectrometer)，是科研中不可缺少的分析仪器之一，其在众多领域的定性和定量分析中有较高利用价值。但常见的传统光谱分析仪器体积大、价格昂贵、设备无法随时移动，并且其只是一个光谱信号采集系统，数据处理和显示还要通过有线串口或者USB接口与电脑端之间通信而实现，且占用空间较大，不能达到即时测量分析和便携的需求。因此，过去的几十年里，低成本、简单、便携的光谱仪的发展引起了人们的极大关注。
[0003]随着移动互联网时代的到来，手机已成为人们随身必备品，有着相当高的普及率。因此与智能手机相关联的研究也越来越广泛。这主要是因为它的普遍性、不断增长的计算能力、相对较低的成本以及同时获取和处理数据的能力。此外，智能手机中集成了许多固有元件，例如摄像头、传感器、光源以及高性能处理器等，可实现减少背景噪声，达到提高传感精度的目的。因此结合智能手机而开发的装置凭借着微型轻巧的优势将有巨大的发展空间。在现如今的研究中，借助外部传感装置配合智能手机上定制的应用程序，已经可以实现例如大气质量检测、水质检测、心跳检测、疾病诊断等方面的应用。
[0004]而在光学传感研究方面，将智能手机与光谱仪器结合的技术方案在现有技术中却鲜有记载。事实上，利用智能手机与光谱仪器结合具有体积小、交互良好、操作简易、处理能力强等优势，彻底脱离电脑端能够进行实时、快速的光谱数据采样、鉴定分析等工作，这有利于光谱仪器的普及，使之成为人们常用的通用型设备。因此，集微型化、集成化、智能化于一体的手机光谱仪具有十分广阔的发展空间和应用前景。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提出一种基于智能手机的便携式光谱仪，相比于传统光谱仪器而言，其体积小、成本底、可扩展性强，能够适用于各种试样，并能广泛运用于各种场景中，有利于光谱仪器的推广和普及。
[0006]为实现上述目的，本专利技术首先提供了一种基于智能手机的便携式光谱仪，其关键在于：包括壳体及手机固定架，所述壳体上开设有探照孔和采光孔，所述探照孔和所述采光孔之间能够利用光学元件组成光路，在所述光路中还可拆卸式安装有待测样品容器；在光谱检测时，由探照孔进入的光束在光路的引导下穿透所述待测样品容器，产生的分光影像由智能手机摄像头通过所述采光孔采集，采集的分光影像再利用智能手机的芯片进行分析，以计算出分光影像强度，从而获得待测样品的吸收光谱。
[0007]更进一步地，所述探照孔和所述采光孔位于所述壳体的同一侧，且所述智能手机的闪光灯作为向所述探照孔发射光束的光源。
[0008]更进一步地，在所述壳体中还设置有连接所述探照孔和所述采光孔的迂回通道，在所述迂回通道的通道壁上按预定位置开设有光学元件卡槽和待测样品容器卡槽。
[0009]更进一步地，在所述壳体上还可拆卸式安装有用于遮蔽所述迂回通道的壳盖。
[0010]更进一步地，所述待测样品容器为比色皿或气室。
[0011]更进一步地，所述气室包括第一仓体和第二仓体，所述第一仓体的仓壁上预留有气体进出口，所述第一仓体中设置有风扇放置位和传感基片放置位，所述第二仓体与所述第一仓体之间的仓壁上预留有穿线口，所述第二仓体中设置有电池盒放置位，在所述第一仓体一侧还形成有一段外凸腔室，所述外凸腔室用于嵌入所述迂回通道中，且在所述外凸腔室的腔壁上还设置有供光束贯穿的探照窗。
[0012]更进一步地，所述气室的外轮廓与所述迂回通道的围合区域轮廓相适应。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的显著效果如下：
[0014]1、体积大幅减小：可将光路压缩至烟盒相当大小的体积；
[0015]2、成本低廉：只需承担光路实体部分的硬件成本集和一部智能手机的成本即可，无需另行购买cmos感光元件、运算芯片和显示屏等等；
[0016]3、与智能手机联接，可扩展性强：手机发展日新月异，摄像头以及内置感光元件更新换代迅速，算力也日趋强大，这也在硬件和软件两个层面大大提高了可扩展性；
[0017]4、应用场景广泛：本产品目标市场不仅可涉及高校、医疗及科研机构大众市场，还包括大众家庭，范围较广。
[0018]总之，本专利技术可以很好的解决传统光谱仪器成本高昂、过于臃肿、应用范围受局限等问题，并且依托快速发展的软件技术和互联网技术，可在竞争中发挥体积小、交互良好、操作简易、处理能力强等优势，彻底脱离电脑端能够进行实时、快速的光谱数据采样、鉴定分析等工作，这有利于光谱仪器的普及，使之成为人们常用的通用型设备。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1是实施例一中壳体的结构示意图；
[0021]图2是实施例一中手机固定架的结构示意；
[0022]图3是实施例一中迂回通道的平面图；
[0023]图4是实施例一中迂回通道的细部结构图；
[0024]图5是实施例一中壳盖的结构示意图；
[0025]图6是实施例一中气室的结构示意图；
[0026]图中标号：1
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壳体、2
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手机固定架、3
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探照孔、4
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采光孔、5
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迂回通道、6
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光学元件卡槽、7
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待测样品容器卡槽、8
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壳盖、9
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气室、10
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第一仓体、11
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第二仓体、12
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气体进出口、13
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风扇放置位、14
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传感基片放置位、15
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穿线口、16
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电池盒放置位、17
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外凸腔室、18
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探照窗。
具体实施方式
[0027]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0028]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于智能手机的便携式光谱仪，其特征在于：包括壳体及手机固定架，所述壳体上开设有探照孔和采光孔，所述探照孔和所述采光孔之间能够利用光学元件组成光路，在所述光路中还可拆卸式安装有待测样品容器；在光谱检测时，由探照孔进入的光束在光路的引导下穿透所述待测样品容器，产生的分光影像由智能手机摄像头通过所述采光孔采集，采集的分光影像再利用智能手机的芯片进行分析，以计算出分光影像强度，从而获得待测样品的吸收光谱。2.根据权利要求1所述的基于智能手机的便携式光谱仪，其特征在于：所述探照孔和所述采光孔位于所述壳体的同一侧，且所述智能手机的闪光灯作为向所述探照孔发射光束的光源。3.根据权利要求2所述的基于智能手机的便携式光谱仪，其特征在于：在所述壳体中还设置有连接所述探照孔和所述采光孔的迂回通道，在所述迂回通道的通道壁上按预定位置开设有光学元件卡槽和待测样品...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾斌，傅羿宇，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：