无可动部件在线连续测量式近红外水分仪制造技术

无可动部件在线连续测量式近红外水分仪，属于水分检测领域，是涉及一种采用近红外光谱法测定物质水分含量的仪器。本发明专利技术结构简单、紧凑，功耗低、测量精度高、稳定性好。本发明专利技术包括光路机构、检测硬件电路及计算机，光路机构由LED光源、光电探测器、反射镜及聚光镜组成；光电探测器设置在反射镜的上方；聚光镜设置在光电探测器的上方；LED光源设置在反射镜的侧方；LED光源由测量光源、第一参比光源及第二参比光源组成；检测硬件电路由第一信号发生器、第二信号发生器、第三信号发生器、第一移相电路、第二移相电路、第三移相电路、第一正交锁相放大电路、第二正交锁相放大电路、第三正交锁相放大电路及前置放大电路组成。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】无可动部件在线连续测量式近红外水分仪，属于水分检测领域，是涉及一种采用近红外光谱法测定物质水分含量的仪器。本专利技术结构简单、紧凑，功耗低、测量精度高、稳定性好。本专利技术包括光路机构、检测硬件电路及计算机，光路机构由LED光源、光电探测器、反射镜及聚光镜组成；光电探测器设置在反射镜的上方；聚光镜设置在光电探测器的上方；LED光源设置在反射镜的侧方；LED光源由测量光源、第一参比光源及第二参比光源组成；检测硬件电路由第一信号发生器、第二信号发生器、第三信号发生器、第一移相电路、第二移相电路、第三移相电路、第一正交锁相放大电路、第二正交锁相放大电路、第三正交锁相放大电路及前置放大电路组成。【专利说明】无可动部件在线连续测量式近红外水分仪
本专利技术属于水分检测领域，是涉及一种采用近红外光谱法测定物质水分含量的仪器，特别是涉及无可动部件在线连续测量式近红外水分仪，应用于冶金、食品、制药、化工及环保等行业中的物质含水率的在线测定。
技术介绍
近红外水分测量为一种对物料非接触式的检测方法，具有响应速度快、精度高、可连续在线测量的特点。传统的近红外水分仪通常采用红外卤素灯泡做光源，采用窄带通滤光片对光源进行色散，将多个滤光片安装在旋转的切光盘上。一个滤光片对应一个波长，通常采用三个(一个测量，两个参比)波长进行测量。由于切光盘是旋转的，仪器中可动部件多，稳定性差；光线通过旋转的滤光片分时照在被测物料上，测量光是断续的；光源为红外灯泡，产生的光谱范围较宽，但有用波长光强占比较小，灯泡发热量大，且仪器功耗较大。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种无可动部件在线连续测量式近红外水分仪，该近红外水分仪结构简单、紧凑，功耗低、测量精度高、稳定性好。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案:一种无可动部件在线连续测量式近红外水分仪，包括光路机构、检测硬件电路及计算机，光路机构由LED光源、光电探测器、反射镜及聚光镜组成；所述光电探测器设置在反射镜的上方，聚光镜设置在光电探测器的上方；所述LED光源设置在反射镜的侧方，LED光源由测量光源、第一参比光源及第二参比光源组成；所述检测硬件电路由第一信号发生器、第二信号发生器、第三信号发生器、第一移相电路、第二移相电路、第三移相电路、第一正交锁相放大电路、第二正交锁相放大电路、第三正交锁相放大电路及前置放大电路组成。所述光电探测器设置在聚光镜的焦点处。所述光电探测器、反射镜均固定在基板上。所述测量光源的波段为1.94 μ m，第一参比光源的波段为1.82 μ m，第二参比光源的波段为2.15 μ m。所述测量光源与第一信号发生器的输入端相连，第一信号发生器的输出端与第一移相电路的输入端相连，第一移相电路的输出端与第一正交锁相放大电路的第一输入端相连，第一正交锁相放大电路的输出端与计算机的第一路A/D转换器输入端相连；所述第一参比光源与第二信号发生器的输入端相连，第二信号发生器的输出端与第二移相电路的输入端相连，第二移相电路的输出端与第二正交锁相放大电路的第一输入端相连，第二正交锁相放大电路的输出端与计算机的第二路A/D转换器输入端相连；所述第二参比光源与第三信号发生器的输入端相连，第三信号发生器的输出端与第三移相电路的输入端相连，第三移相电路的输出端与第三正交锁相放大电路的第一输入端相连，第三正交锁相放大电路的输出端与计算机的第三路A/D转换器输入端相连；所述光电探测器与前置放大电路的输入端相连，前置放大电路的输出端分别与第一正交锁相放大电路的第二输入端、第二正交锁相放大电路的第二输入端、第三正交锁相放大电路的第二输入端相连。本专利技术的有益效果:本专利技术的无可动部件在线连续测量式近红外水分仪，结构简单、紧凑，功耗低、测量精度高、稳定性好；其具体有益效果如下:1、本专利技术的光源由传统仪器使用的红外灯泡改为红外LED光源，缩小了仪器体积；LED光源直接产生水分检测所需的测量光源、第一参比光源及第二参比光源，无需调制盘，电机等可动部件。2、本专利技术由传统仪器的切光盘调制(有可动部件)分时测量改为对不同波长的LED进行不同频率的电调制(无可动部件)的连续测量，LED光源不间断地照射在被测物料上，实现非接触在线连续测量，降低了仪器的维护量、简化了仪器结构并延长了仪器的使用寿命;3、本专利技术采用第一、第二、第三正交锁相放大电路放大并解调被测信号和参考信号，提高了仪器的灵敏度。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术的无可动部件在线连续测量式近红外水分仪的结构示意图；图2为本专利技术的第一移向电路、第二移向电路或第三移向电路的电路原理图；图3为本专利技术的前置放大电路的电路原理图；图中，I—聚光镜，2—光电探测器，3—反射镜，4一基板，5—第一参比光源，6—测量光源，7—第二参比光源，8—被测物料，9一第二信号发生器，10—第一信号发生器，11一第二彳目号发生器，12—第二移向电路，13—第一移向电路，14一第二移向电路，15—第二正交锁相放大电路，16一第一正交锁相放大电路，17一第三正交锁相放大电路,18一前置放大电路，19 一计算机。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明。如图1?3所示，一种无可动部件在线连续测量式近红外水分仪，包括光路机构、检测硬件电路及计算机19，光路机构由LED光源、光电探测器2、反射镜3及聚光镜I组成；所述光电探测器2设置在反射镜3的正上方；聚光镜I设置在光电探测器2的正上方；所述LED光源设置在反射镜3的右侧，LED光源由测量光源5、第一参比光源6及第二参比光源7组成；所述检测硬件电路由第一信号发生器9、第二信号发生器10、第三信号发生器11、第一移相电路12、第二移相电路13、第三移相电路14、第一正交锁相放大电路15、第二正交锁相放大电路16、第三正交锁相放大电路17及前置放大电路18组成。所述光电探测器2设置在聚光镜I的焦点处。所述光电探测器2、反射镜3均固定在基板4上。所述测量光源6的波段为1.94 Pm，第一参比光源5的波段为1.82 Pm，第二参比光源7的波段为2.15 Um0所述测量光源6与第一信号发生器10的输入端相连,第一信号发生器10的输出端与第一移相电路13的输入端相连，第一移相电路13的输出端与第一正交锁相放大电路16的第一输入端相连，第一正交锁相放大电路16的输出端与计算机19的第一路A/D转换器输入端相连；所述第一参比光源5与第二信号发生器9的输入端相连,第二信号发生器9的输出端与第二移相电路12的输入端相连，第二移相电路12的输出端与第二正交锁相放大电路15的第一输入端相连,第二正交锁相放大电路15的输出端与计算机19的第二路A/D转换器输入端相连；所述第二参比光源7与第三信号发生器11的输入端相连，第三信号发生器11的输出端与第三移相电路14的输入端相连,第三移相电路14的输出端与第三正交锁相放大电路17的第一输入端相连，第三正交锁相放大电路17的输出端与计算机19的第三路A/D转换器输入端相连；所述光电探测器2与前置放大电路18的输入端相连，前置放大电路18的输出端分别与第一正交锁相放大电路16的第二输入端、第二正交锁相放大电路15的第二输入端、第三正交锁相放大电路17的第二输入端相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李新光，宋端阳，刘雨楠，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：