微型化近红外光谱仪的制作方法

本技术涉及近红外光谱仪，特别是一种微型化近红外光谱仪。

背景技术：

1、近年来，近红外光谱分析技术发展十分迅速，该技术以其检测快速、结果准确而被广泛应用，已在化工、军工、食品、医药、煤炭等多个领域都获得了应用。近红外光谱技术属于分子光谱技术，可以在分子水平上表明物质成分和性质信息，不论对经济还是社会影响来说，都取得了非常高的效益，极具发展潜力。

2、然而，目前大多数物质成分和性质信息检测主要使用大型实验室近红外光谱仪器进行，这些检测方法虽然定量准确灵敏度高，但所需设备也存在体积较大，设备费用昂贵，检测环境较为固定，应用场景十分有限等问题，不适用于现场检测，不便于推广使用。

3、随着微机电技术的发展，使得近红外光谱仪设备朝着结构简单、体积小巧、价格低廉的微型化方向发展。微型化近红外光谱仪相较于传统大型实验室近红外光谱仪，具有结构简单、成本低廉、结果实时可见、应用场景广等优势。在以上背景下，有必要设计一种微型化近红外光谱仪用于解决传统近红外光谱仪体积较大，设备费用昂贵，检测环境较为固定，应用场景十分有限的问题。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种微型化近红外光谱仪，用于解决现有近红外检测技术中存在检测设备体积较大，设备费用昂贵，检测环境较为固定，应用场景十分有限的问题，提出一种结构简单、成本低廉、结果实时可见、应用场景广的微型化近红外光谱仪。

2、为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种微型化近红外光谱仪，包括壳体和设于所述壳体内的灯光发射器以及微控制器，所述壳体上位于所述灯光发射器发光的一侧设置有窗口片，所述壳体内位于所述灯光发射器背光的一侧沿着近红外光的反射方向依次设置有带通滤波片、固定波长滤波片和光电探测器；所述微控制器分别与所述光电探测器和灯光发射器电连接。

3、作为本实用新型的进一步改进，所述灯光发射器上均布有多个近红外led灯，且多个所述近红外led灯的发出的近红外谱宽采用拼接的形式构成宽谱段近红外光。

4、作为本实用新型的进一步改进，所述带通滤波片根据固定波长滤波片的波段范围进行宽光谱滤波。

5、作为本实用新型的进一步改进，所述固定波长滤波片为阵列式结构，由n*m个单点式滤波片构成，每两个相邻单点式滤波片之间的滤波间隔相同。

6、作为本实用新型的进一步改进，所述光电探测器为阵列式结构，与固定波长滤波片逐一对应，将固定波长滤波片滤波后的近红外光信号转化为电信号传输至所述微控制器。

7、作为本实用新型的进一步改进，所述壳体内还设有锂电池，所述锂电池分别与所述光电探测器、微控制器和灯光发射器电连接。

8、作为本实用新型的进一步改进，所述壳体内还设有充电板，所述充电板与锂电池电连接，外部电源适配器通过充电板对锂电池进行充电。

9、作为本实用新型的进一步改进，所述壳体上还设置有按键式开关和设备状态灯。

10、作为本实用新型的进一步改进，所述窗口片为石英玻璃片。

11、本实用新型的有益效果是：

12、1、本实用新型实现了一种微型化近红外光谱仪，该光谱仪结构简单、成本低廉、结果实时可见、设备体积小、应用场景广。

13、2、本实用新型采用采集指令的形式控制微型化近红外光谱仪灯光发射器的开启与自动关闭，可以最大程度节约电量，增加微型化设备单次使用时长。

14、3、本实用新型提供的微型化近红外光谱仪通过蓝牙模块与手持移动设备进行数据交换，光谱仪本身仅做少量数据处理工作，进一步简化光谱仪设备的配置，实现极简的微型化结构。

技术特征：

1.一种微型化近红外光谱仪，其特征在于，包括壳体和设于所述壳体内的灯光发射器以及微控制器，所述壳体上位于所述灯光发射器发光的一侧设置有窗口片，所述壳体内位于所述灯光发射器背光的一侧沿着近红外光的反射方向依次设置有带通滤波片、固定波长滤波片和光电探测器；所述微控制器分别与所述光电探测器和灯光发射器电连接。

2.根据权利要求1所述的微型化近红外光谱仪，其特征在于，所述灯光发射器上均布有多个近红外led灯，且多个所述近红外led灯的发出的近红外谱宽采用拼接的形式构成宽谱段近红外光。

3.根据权利要求1所述的微型化近红外光谱仪，其特征在于，所述带通滤波片根据固定波长滤波片的波段范围进行宽光谱滤波。

4.根据权利要求3所述的微型化近红外光谱仪，其特征在于，所述固定波长滤波片为阵列式结构，由n*m个单点式滤波片构成，每两个相邻单点式滤波片之间的滤波间隔相同。

5.根据权利要求4所述的微型化近红外光谱仪，其特征在于，所述光电探测器为阵列式结构，与固定波长滤波片逐一对应，将固定波长滤波片滤波后的近红外光信号转化为电信号传输至所述微控制器。

6.根据权利要求1或5所述的微型化近红外光谱仪，其特征在于，所述壳体内还设有锂电池，所述锂电池分别与所述光电探测器、微控制器和灯光发射器电连接。

7.根据权利要求6所述的微型化近红外光谱仪，其特征在于，所述壳体内还设有充电板，所述充电板与锂电池电连接，外部电源适配器通过充电板对锂电池进行充电。

8.根据权利要求1所述的微型化近红外光谱仪，其特征在于，所述壳体上还设置有按键式开关和设备状态灯。

9.根据权利要求1所述的微型化近红外光谱仪，其特征在于，所述窗口片为石英玻璃片。

技术总结本技术公开了微型化近红外光谱仪，包括壳体和设于所述壳体内的灯光发射器以及微控制器，所述壳体上位于所述灯光发射器发光的一侧设置有窗口片，所述壳体内位于所述灯光发射器背光的一侧沿着近红外光的反射方向依次设置有带通滤波片、固定波长滤波片和光电探测器；所述微控制器分别与所述光电探测器和灯光发射器电连接；本技术具有结构简单、成本低廉、结果实时可见、应用场景广等优点。技术研发人员：刘浩,陈宫傣,张国宏,闫晓剑,夏维高受保护的技术使用者：四川启睿克科技有限公司技术研发日：20231020技术公布日：2024/7/25