用于光谱测试的多路复用装置及光谱测试设备及测试方法与流程

本发明涉及位置检测器件领域，尤其涉及一种用于光谱测试的多路复用装置及及光谱测试设备及测试方法。

背景技术：

1、光纤光谱仪，其原理是通过应用光谱技术，对物质的成分测定、物品分类等进行快速测定，在农业、制药、石化等行业具有广泛的应用。

2、然而，在现有技术中，光纤光谱仪仅能实现单点检测，在一些需要实现多点检测的应用场景，如传送带上的塑料分拣，单点检测的模式无法胜任。因此，为了实现对待检测物品的多点检测，多个位置点的检测，通常采用以下几种方案。

3、第一种方案是配置多台光谱仪，将每台光纤光谱仪检测每个待检测物品的一个点，但这种方案成本很高，难以进行推广。此外，不同的光纤光谱仪的测量结果之间，存在台间差，需要额外的标定或校正技术来保证多台光纤光谱仪的测量结果的一致性。

4、另一种方案是采用扫描的方式，如采用一个直线扫描机构，带着光纤测量探头做往复运动，或驱动载物平台作往复运动，实现多点测量。但这种方式需要针对不同的应用场景定制扫描机构结构较为复杂、笨重，而且测量速度较慢，耗时较长，影响了测量精度，并且该方式无法实现产品和方案的标准化，加大了整个系统的实施复杂度。

5、还有一种方案是使用光谱成像的方式，通过使用面阵传感器配合相应的分光技术，实现对一条线上所有点的光谱采集，但该方案需要设计较为复杂的分光系统设计复杂，而且需要使用昂贵的面阵传感器，其成本非常高，难以进行推广应用。

6、为此，本发明提出了一种适用于光纤光谱仪的多路复用装置，简化结构，且可实现多个待测物品的测量点的测量，并适应各种应用场景，以降低制造成本，是本发明亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于光谱测试的多路复用装置及光谱测试方法，不仅可简化结构，而且可实现多个待测物品的测量点的测量，并适应各种应用场景，以降低制造成本。

2、为了实现上述目的，本发明提出了一种用于光谱测试的多路复用装置，包括：

3、密闭的壳体；

4、沿所述壳体的周向布局设置的入射耦合透镜，以用于将接收的光线耦合形成输入光线，其中，所述光线包括：从待测环境反射的探测光线；

5、设置于所述壳体内的转动部件；

6、至少有部分位于所述壳体内且位于所述转动部件上方的聚焦耦合透镜，且所述聚焦耦合透镜用于与外部的光纤耦合连接；

7、设置于所述转动部件上的反射器件；

8、其中，当所述反射器件跟随所述转动部件依次转动至对应的预设工位后，用于将对应的所述入射耦合透镜射出的输入光线，反射至所述聚焦耦合透镜内形成聚焦光线。

9、进一步作为优选地，所述转动部件包括：用于设置所述反射器件的转动平台，与所述转动平台相连且用于驱动所述转动平台转动且与外部的控制装置电连接的驱动组件。

10、进一步作为优选地，还包括：用于将所述壳体内部分隔成第一密闭腔室和第二密闭腔室的隔板；其中，所述驱动组件包括：设置于隔板的中心区域且其顶部用于安置所述转动平台的轴套、设置于所述隔板下方且位于所述第二密闭腔室内的驱动电机；其中，所述驱动电机的驱动轴穿过所述轴套与位于所述第一密闭腔室内的所述转动平台相连。

11、进一步作为优选地，还包括：设置于所述转动部件上且与所述控制装置电连接的位置检测器件；其中，当所述位置检测器件转动至邻近所述入射耦合透镜的位置时，所述控制装置控制所述转动平台停止转动，以使得所述反射器件位于所述预设的工位。

12、进一步作为优选地，所述反射器件至少包括一反射镜面。

13、进一步作为优选地，所述反射镜面与所述入射耦合透镜的轴线夹角为45度。

14、进一步作为优选地，各入射耦合透镜的轴线位于同一平面。

15、进一步作为优选地，各入射耦合透镜等角间隔设置。

16、进一步作为优选地，各入射耦合透镜的轴线共心设置，且形成所述共心的共心点位于所述反射镜面，以及所述聚焦耦合透镜的轴线上。

17、进一步作为优选地，还包括：设置于所述壳体的外壁上且与所述控制装置以及外部的控制终端电连接的通讯接口，其中，所述通讯接口的数量与所述入射耦合透镜的数量相同，且位置一一对应。

18、本申请还提供了一种用于光谱测试的测试方法，包括以下步骤：

19、通过转动部件按照预设的顺序，沿顺时针或逆时针将反射器件转动预设的角度至对应的预设工位；

20、通过入射耦合透镜根据接收的光线耦合形成的入射光线，其中，所述光线包括：从待测环境反射的探测光线；

21、通过聚焦耦合透镜，获取聚焦光线，其中，聚焦光线通过所述反射器件将所述入射光线反射至聚焦耦合透镜内后耦合形成；

22、通过光纤传输所述聚焦光线至测试仪器中，以进行分析；

23、进一步作为优选地，在所述通过转动部件按照预设的顺序，沿顺时针或逆时针将反射器件转动预设的角度至对应的预设工位的步骤前还包括以下步骤：

24、获取控制终端发送的分配信号；

25、根据分配信号，确定对应的编号信息；

26、根据编号信息，确定所述转动部件的转动方向和转动次数，以及与所述转动次数相匹配的转动角度。

27、与现有技术相比，本申请提供的用于光谱测试的多路复用装置及光谱测试方法，不仅可简化结构，而且可实现多个待测物品的测量点的测量，并适应各种应用场景，以降低制造成本。

技术特征：

1.一种用于光谱测试的多路复用装置，其特征在于，包括：

2.权利要求1所述的用于光谱测试的多路复用装置，其特征在于，所述转动部件包括：用于设置所述反射器件的转动平台，与所述转动平台相连且用于驱动所述转动平台转动且与外部的控制装置电连接的驱动组件。

3.权利要求2所述的用于光谱测试的多路复用装置，其特征在于，还包括：用于将所述壳体内部分隔成第一密闭腔室和第二密闭腔室的隔板；其中，所述驱动组件包括：设置于隔板的中心区域且其顶部用于安置所述转动平台的轴套、设置于所述隔板下方且位于所述第二密闭腔室内的驱动电机；其中，所述驱动电机的驱动轴穿过所述轴套与位于所述第一密闭腔室内的所述转动平台相连。

4.如权利要求2所述的用于光谱测试的多路复用装置，其特征在于，还包括：设置于所述转动部件上且与所述控制装置电连接的位置检测器件；其中，当所述位置检测器件转动至邻近所述入射耦合透镜的位置时，所述控制装置控制所述转动平台停止转动，以使得所述反射器件位于所述预设的工位。

5.如权利要求1所述的用于光谱测试的多路复用装置，其特征在于，所述反射器件至少包括一反射镜面。

6.如权利要求5所述的用于光谱测试的多路复用装置，其特征在于，所述反射镜面与所述入射耦合透镜的轴线夹角为45度。

7.权利要求4所述的用于光谱测试的多路复用装置，其特征在于，各入射耦合透镜的轴线位于同一平面。

8.如权利要求1所述的用于光谱测试的多路复用装置，其特征在于，各入射耦合透镜等角间隔设置。

9.如权利要求1所述的用于光谱测试的多路复用装置，其特征在于，各入射耦合透镜的轴线共心设置，且形成所述共心的共心点位于所述反射镜面，以及所述聚焦耦合透镜的轴线上。

10.如权利要求2所述的用于光谱测试的多路复用装置，其特征在于，还包括：设置于所述壳体的外壁上且与所述控制装置以及外部的控制终端电连接的通讯接口，其中，所述通讯接口的数量与所述入射耦合透镜的数量相同，且位置一一对应。

11.一种光谱测试设备，其特征在于，包括：光谱测试仪；权利要求1至10中任意一项所述的用于光谱测试的多路复用装置；其中，所述光谱测试仪与所述聚焦耦合透镜形成所述光纤耦合连接。

12.一种基于多路复用装置的光谱测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

13.根据权利要求12所述基于多路复用装置的光谱测试方法，其特征在于，在所述通过转动部件按照预设的顺序，沿顺时针或逆时针将反射器件转动预设的角度至对应的预设工位的步骤前还包括以下步骤：

技术总结本发明提出了一种用于光谱测试的多路复用装置及光谱测试设备及测试方法，多路复用装置主要是由密闭的壳体、沿壳体的周向布局设置的入射耦合透镜、设置于壳体内的转动部件，聚焦耦合透镜，以及反射器件等构成。其中，入射耦合透镜用于将接收的光线，例如从待测环境反射的探测光线耦合形成输入光线。聚焦耦合透镜用于与外部的测试仪器，例如光谱测试仪形成光纤耦合连接。其中，当反射器件跟随转动部件依次转动至对应的预设工位后，用于将对应的入射耦合透镜射出的输入光线，反射至聚焦耦合透镜内形成聚焦光线。与现有技术相比，本申请不仅可简化结构，而且可实现多个待测物品的测量点的测量，并适应各种应用场景，以降低制造成本。技术研发人员：赵高飞,魏岚天,迪可新受保护的技术使用者：上海巨哥科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10