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【澳门必中三肖三码官方】采用LabVIEW的近红外测量方案


本文摘要:近红外光谱区(1)是指位于可见光谱区和中红外光谱区之间的一段电磁波序列,即780-2526纳米之间的光区。

近红外光谱区(1)是指位于可见光谱区和中红外光谱区之间的一段电磁波序列,即780-2526纳米之间的光区。NIRS NIRS的近红外光谱可分为短波长近红外波段和宽波长近红外波段,波段范围分别为780-1100纳米和1100-2526纳米。

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由于频率高,分子在近红外光谱中的吸收主要是分子振动的倍频和合频吸收。NIRS分析技术通过被分析物质中的含氢基团,如氢氧基、氢氧基、氢氧基、氢氧基、氢氧基、氢氧基、氢氧基等,在近红外区显示特征吸收。利用计算机技术和化学计量学方法,对扫描的测试样品的光学数据进行一系列分析和处理,最终完成样品相关成分的定量分析。

因为它具有不破坏样品、速度慢、准确等优点,是90年代以来最慢、最引人注目的光谱分析技术[2,3]。目前,它广泛应用于谷物检测领域,如水分、蛋白质、脂肪和纤维的测量。近红外检测技术长期以来被认为是一种标准的检测方法[4]。但现有的近红外光谱分析仪器大多体积较大,价格昂贵,不利于现场分析;或者功能单一,易于扩展和保证。

虚拟仪器的概念[5]是由NationalInstrumentsCorp在1986年明确提出的。它是一种基于以计算机为中心的硬件平台的计算机仪器系统,其功能由用户设计和定义,它有一个虚拟世界面板,其测试功能由测试软件构建。本文将虚拟仪器技术和近红外光谱分析技术相结合,建立了一套快速有效的检测全麦成分含量的系统。

基于虚拟仪器的近红外全麦成分测量系统主要包括仪器硬件、软件和建模软件。仪器的硬件和软件均采用模块化设计。硬件模块化主要由光路、探测器和信号调理电路以及虚拟仪器的数据采集板组成。

软件模块化主要由信号提供模块、I/O控制模块、数据分析模块、数据保存和呈现模块组成。软件平台采用图形化编程语言LabVIEW,建模方法为逐步回归分析[6]。1.硬件设计1.1光路设计光源部分由14个近红外发光二极管(LEDs)组成,每个led对应通过一个波长在890 nm到1050 nm之间的近红外窄带干涉滤光片,形成单色近红外光。近红外光通过菲涅尔透镜收集在被测样品上,并在样品中衍射和吸收,然后被探测器接收。

因为LED电流需要其传输,每个LED都有单独的可调恒流电路。窄带干扰滤波器的比特率为10纳米,使用范围为890纳米至1050纳米。测量时,在每个波长下依次使用太阳光样本,得到每个波长样本的光谱数据,然后通过逐步回归算法选择对待测成分有明显影响的波长。

在预测时,我们只需要将所选波长的吸光度带入模型中进行计算。在该系统中,使用单个检测器,并且具有14个波长的窄带滤光片尽可能紧密地化学键合在圆形支架上。在通过一定程度电流的情况下,不同波长的led透射率是不同的。

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因此,发光二极管闪烁波长较强的滤光器(即波长与890纳米和940纳米之间差异较小的滤光器)在类似中心的方向上化学键合,以增强有效透射。菲涅耳透镜的焦距为20毫米,透镜与支架的距离为40毫米,透镜与探测器的距离为20毫米。

菲涅耳透镜、支架和检测器在穿过它们中心的直线上横向相同。样品池的厚度为20毫米(扣除样品池的壁厚后),样品池的透明面为磨砂面,进一步增强光源的均匀分布。在测量范围内,样品细胞对每个波长的近红外的利用亲和力是app 匹配波长分别为890纳米和940纳米,比特率为40纳米至50纳米。

通过调节每个LED的电流,每个波长通过窄带滤光片后的透射率大致相同。利用电路控制LED依次闪烁,一天就可以得到样品在单一波长下的光度值。为了保证稳定固定的LED电流,采用恒流源电路。

1.3信号切换电路设计探测器自由选择在短波近红外区易碎的硅光电池。由于光电池产生的短路电流与传输有很好的线性关系,通过I/V开关可以获得获得AD开关的电压。

因为光源LED闪烁角度小,所以是单向的,可以类似于平行光源。将LED放在菲涅耳透镜焦距的两倍处,探测器放在另一侧焦距的一倍处,与滤光片与圆形硅光电池的化学键比较。


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