用于谷物检测的分布式光纤光谱探头制造技术

用于谷物检测的分布式光纤光谱探头，属于探测设备技术领域，本发明专利技术为解决现有检测种子成分的近红外光谱仪入射单一光束信号弱，采用多次重复方式测量存在费时费力、效率低的问题。本发明专利技术方案：光纤支架上设置有交错分布光纤固定孔，多个入射光纤和多个出射光纤从所述光纤固定孔伸出并交错分布，入射光纤的检测端部和出射光纤的检测端部伸入样品中；多个入射光纤的另一端分别与红外光源连接；多个出射光纤另一端合纤后与光谱分析装置连接；红外光源经多个入射光纤将光均匀照射在样品上，在被测样品区域产生微弱的漫反射光谱信号，多个出射光纤同时接收该漫反射光谱信号，合光进入光谱分析装置，用于分析被测样品成分。用于分析被测样品成分。用于分析被测样品成分。

【技术实现步骤摘要】
用于谷物检测的分布式光纤光谱探头


[0001]本专利技术属于探测设备


技术介绍

[0002]对粮食、油料作物种子、饲料颗粒等固体颗粒物的某几种成分信息进行快速检测有重要意义。比如，获取粮食等农作物部分成分的含量信息在粮食的收获、收购、储运、加工等阶段有重要意义，比如收购商可以根据小麦蛋白质含量信息按质论价，面粉生产商可以根据小麦的蛋白质含量信息调整生产。近红外光谱仪作为一种有力的科学分析工具，目前已广泛应用于农产品、石化产品、临床诊断、环境检测等领域。近红外光谱测试效果的优劣，依赖于光谱信号的有效收集和光谱特征的可靠解析。现有专利技术方案CN 107356526 A(一种红外光谱仪外置入射接收光纤探头装置)、CN 107917890 A(一种用于固体颗粒光谱无损检测的LED漫透射式探头)都是使一束光谱直接进入探头设备，存在信号微弱的缺陷，对于反射光谱的能量利用率不高；针对这一缺陷，一些现有谷物分析仪产品采用多次重复测量的方式来提高准确率，但这种方式费时费力，效率低。

技术实现思路

[0003]针对现有检测种子成分的近红外光谱仪入射单一光束信号弱，采用多次重复方式测量存在费时费力、效率低的问题，本专利技术提供一种用于谷物检测的分布式光纤光谱探头。
[0004]本专利技术所述用于谷物检测的分布式光纤光谱探头，包括多个入射光纤1、多个出射光纤2、红外光源3、光纤支架4和光谱分析装置5；
[0005]光纤支架4上设置有交错分布光纤固定孔，多个入射光纤1和多个出射光纤2从所述光纤固定孔伸出并交错分布，入射光纤1的检测端部和出射光纤2的检测端部伸入样品6中；多个入射光纤1的另一端分别与红外光源3连接；多个出射光纤2另一端合纤后与光谱分析装置5连接；
[0006]红外光源3经多个入射光纤1将光均匀照射在样品6上，在被测样品区域产生微弱的漫反射光谱信号，多个出射光纤2同时接收该漫反射光谱信号，合光进入光谱分析装置5，用于分析被测样品成分。
[0007]优选地，入射光纤1的检测端部设置有保护套7；出射光纤2的检测端部设置有保护套7。
[0008]优选地，光纤支架4上设置有2n+1个光纤固定孔，2n+1个光纤固定孔沿长度方向排成一列且均匀分布，其中n+1个入射光纤1和n个出射光纤2交错分布从2n+1个光纤固定孔伸出，n≥1。
[0009]优选地，光纤支架4上设置有2n+1行光纤固定孔，n≥1，奇数行光纤固定孔为2m个且均布，m≥1，偶数行光纤固定孔为2m
‑
1个且均布，其中奇数行光纤固定孔用于分布入射光纤1，偶数行光纤固定孔用于分布出射光纤2，每个分布出射光纤2与周围所有入射光纤1的距离相等。
[0010]优选地，光纤支架4上设置有p
×
q阵列光纤固定孔，多个入射光纤1和多个出射光纤2交错分布从p
×
q阵列光纤固定孔伸出，p,q≥3。
[0011]优选地，光纤支架4上设置有2n+1圈光纤固定孔，n≥1，奇数圈光纤固定孔用于分布入射光纤1，偶数圈光纤固定孔用于分布出射光纤2，每个分布出射光纤2与周围所有入射光纤1的距离相等。
[0012]本专利技术的有益效果：本专利技术采用均布的多个入射光纤形成相对均匀照明的环境，使样品检测区域的光强增大，采用多个出射光纤同时接收被测样品不同区域的漫反射光谱，最后光纤合光，增加光谱信号强度，同时可以避免偶然的误差，合光进入光谱分析装置，用于分析被测样品成分。出射光纤与入射光纤交错分布，接收信号的效果好，一次测量结果比传统多次测量结果更准确。
[0013]本专利技术方案中该探头在充分利用光谱能量的同时，还可以采集样品池中不同区域的多路光谱提高准确率，大大缩短了测量所需时间。
[0014]本专利技术探头使收集到的光能量得到提高，使光谱信号不再微弱，降低光谱仪器的分析难度；可以只需一次操作，同时收集样品不同区域内多个光谱，效率更高，且降低偶然因素引发的误差。提高光谱分析效果的精确度，更准确的测得谷物中的蛋白质、水、脂肪等成分。
附图说明
[0015]图1是本专利技术所述用于谷物检测的分布式光纤光谱探头的结构示意图；
[0016]图2是光纤支架结构示意图，示例1；
[0017]图3是光纤支架结构示意图，示例2；
[0018]图4是光纤支架结构示意图，示例3；
[0019]图5是光纤支架结构示意图，示例4；
[0020]图6是光纤端部结构示意图。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0023]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。
[0024]具体实施方式一：下面结合图1至图6说明本实施方式，本实施方式所述用于谷物检测的分布式光纤光谱探头，包括多个入射光纤1、多个出射光纤2、红外光源3、光纤支架4和光谱分析装置5；
[0025]光纤支架4上设置有交错分布光纤固定孔，多个入射光纤1和多个出射光纤2从所述光纤固定孔伸出并交错分布，入射光纤1的检测端部和出射光纤2的检测端部伸入样品6中；多个入射光纤1的另一端分别与红外光源3连接；多个出射光纤2另一端合纤后与光谱分
析装置5连接；
[0026]红外光源3经多个入射光纤1将光均匀照射在样品6上，在被测样品区域产生微弱的漫反射光谱信号，多个出射光纤2同时接收该漫反射光谱信号，合光进入光谱分析装置5，用于分析被测样品成分。
[0027]本实施方式中关键点在于多个入射光纤1和多个出射光纤2从所述光纤固定孔伸出并交错分布，多个入射光纤1输出的光照射在样品6上，由于入射光纤1的数量多，其输出的多束光可形成具有一定面积的被测样品区域，且由交错分布的入射光纤1均匀分布，因此对与其交错的出射光纤2区域形成相对均匀照明，使反射光谱更加可靠。在被测样品区域产生微弱的漫反射光谱信号，与入射光纤1交错分布的多个出射光纤2可以同时接收该漫反射光谱信号，最后光纤合光，增加光谱信号强度，同时可以避免偶然的误差，合光进入光谱分析装置5，用于分析被测样品成分。
[0028]可视被测样品的量调整光纤的数目及排布方式，下面给出4个实施例进一步说明。
[0029]示例1，参见图2，光纤支架4上设置有2n+1个光纤固定孔，2n+1个光纤固定孔沿长度方向排成一列且均匀分布，其中n+1个入射光纤1和n个出射光纤2交错分布从2n+1个光纤固定孔伸出，n≥1。
[0030]本示例中，入射光纤1的数量比出射光纤2的数量多，使每个出射光纤2均被两个入射光纤1夹在中间，这样设置光照更容易被出射光纤2接收，均匀分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于谷物检测的分布式光纤光谱探头，其特征在于，包括多个入射光纤(1)、多个出射光纤(2)、红外光源(3)、光纤支架(4)和光谱分析装置(5)；光纤支架(4)上设置有交错分布光纤固定孔，多个入射光纤(1)和多个出射光纤(2)从所述光纤固定孔伸出并交错分布，入射光纤(1)的检测端部和出射光纤(2)的检测端部伸入样品(6)中；多个入射光纤(1)的另一端分别与红外光源(3)连接；多个出射光纤(2)另一端合纤后与光谱分析装置(5)连接；红外光源(3)经多个入射光纤(1)将光均匀照射在样品(6)上，在被测样品区域产生微弱的漫反射光谱信号，多个出射光纤(2)同时接收该漫反射光谱信号，合光进入光谱分析装置(5)，用于分析被测样品成分。2.根据权利要求1所述用于谷物检测的分布式光纤光谱探头，其特征在于，入射光纤(1)的检测端部设置有保护套(7)；出射光纤(2)的检测端部设置有保护套(7)。3.根据权利要求1所述用于谷物检测的分布式光纤光谱探头，其特征在于，光纤支架(4)上设置有2n+1个光纤固定孔，2n+1个光纤固定孔沿长度方向排成一列且均匀分布，其中n+1个入射...

【专利技术属性】
技术研发人员：王治乐，夏磊，张树青，何晓博，刘广森，于涛，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：