專利名稱：一種用于煙草真假鑒別的便攜式近紅外光譜儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及近紅外光譜儀，尤其是涉及一種用于煙草真假鑒別的便攜式 近紅外光譜儀。 技術(shù)背景
傳統(tǒng)的煙草真假鑒別需要采集部分樣品在化學實驗室條件下完成，時間長， 操作復雜，難以及時地起到現(xiàn)場檢測的作用，整個實驗儀器投資較大，實驗試
劑耗費大。
采用近紅外光譜測試技術(shù)是最近幾年在我國發(fā)展起來的，該方法可以降低勞 動強度，減少分析成本，提高分析效率和現(xiàn)場監(jiān)測的時效性。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種無污染、操作方便、效率高、能即時監(jiān)測和 鑒別真假煙草的一種用于煙草真假鑒別的便攜式近紅外光譜儀。
本實用新型采用的技術(shù)方案是包括近紅外光源、Y型光纖、光譜模塊和 嵌入式測量和分析系統(tǒng)；近紅外光源接Y型光纖的入射光接口， Y型光纖與樣 品的表面進行光交換，Y型光纖的出射光接光譜模塊，光譜模塊通過RS232接 口與嵌入式測量和分析系統(tǒng)聯(lián)接。
本實用新型具有的有益效果是-
1 、可代替?zhèn)鹘y(tǒng)化學測量煙草成分和品種鑒別方法；
2、 不破壞樣品，不需要使用試劑，不污染環(huán)境。
3、 相比掃描式光譜儀，可在更短的時間內(nèi)實現(xiàn)光譜的快速采集。
4、 采用嵌入式測量和分析系統(tǒng)，可使光譜數(shù)據(jù)處理智能化，大容量數(shù)據(jù)存 儲器可方便擴充煙草光譜特征數(shù)據(jù)庫。
5、 性價比相比國外同類產(chǎn)品具有優(yōu)勢。

圖1是本實用新型的近紅外光譜儀結(jié)構(gòu)圖。 圖2是本實用新型的近紅外光譜儀電路圖。
圖中1、近紅外光源，2、 Y型光纖，3、煙草樣品，4、光譜模塊，5、嵌
入式測量和分析系統(tǒng)。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型包括近紅外光源l、 Y型光纖2、光譜模塊4和嵌 入式測量和分析系統(tǒng)5;近紅外光源1接Y型光纖2的入射光接口， Y型光纖2 與樣品3的表面進行光交換，Y型光纖2的出射光接光譜模塊4，光譜模塊4通 過RS232接口與嵌入式測量和分析系統(tǒng)5聯(lián)接。
所述的近紅外光源1型號為LS-1-CAL。
所述的Y型光纖2型號為R400-7-VIS-NIR。
所述的光譜模塊4型號為USB4000-VIS-NIR,光譜范圍350~1050nm，分辨 率 1.33nm FWHM，入射狹縫25um,分光光柵350-1050nm，積分時間范圍 10us~>65s， 3648象素CCD陣列檢測器，16位3MHz模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，USB2.0接口 和RS232接口。
所述的嵌入式測量和分析系統(tǒng)5為MSP430F149, 3.3V電源，低功耗，其 內(nèi)部有60KB+256BFLASH， 2KB RAM， 2個USART接口；大容量數(shù)據(jù)存儲器 是AM29LV160DB，容量16Mbit; 4觸摸按鍵輸入；儀器由鋰電池供電。
本實用新型的工作原理如下
如圖2所示，近紅外光源通過Y型光纖向煙草樣品表面照射紅外光，帶有 樣品信息的漫反射光再經(jīng)同一根光纖返回入射到光譜檢測模塊進行光電轉(zhuǎn)換和 數(shù)字化。嵌入式測量和分析系統(tǒng)以MSP430F149為微處理器，由P3.4和P3.5組 成的串行口從光譜模塊USB4000-VIS-NIR讀取光譜數(shù)據(jù)，再通過P1、 P2和P3 端口轉(zhuǎn)存到大容量數(shù)據(jù)存儲器AM29LV160DB中。AM29LV160DB存有市面上 常見煙草的光譜特征值。光譜數(shù)據(jù)經(jīng)MSP430F149處理后，提取特征數(shù)據(jù)，與 數(shù)據(jù)存儲器AM29LV160DB中的光譜特征值比較，如果比較誤差小于限定值， 嵌入式系統(tǒng)通過P3.7輸出"樣品為真"信號，使發(fā)光二極管Dl亮；如果比較 誤差大于限定值，嵌入式系統(tǒng)通過P3.6輸出"樣品為假"信號，使發(fā)光二極管 D2亮。
權(quán)利要求1.一種用于煙草真假鑒別的便攜式近紅外光譜儀，其特征茌于包括近紅外光源(1)、Y型光纖(2)、光譜模塊(4)和嵌入式測量和分析系統(tǒng)(5)；近紅外光源(1)接Y型光纖(2)的入射光接口，Y型光纖(2)與樣品(3)的表面進行光交換，Y型光纖(2)的出射光接光譜模塊(4)，光譜模塊(4)通過RS232接口與嵌入式測量和分析系統(tǒng)(5)聯(lián)接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于煙草真假鑒別的便攜式近紅外光譜儀， 其特征茌于所述的近紅外光源(l)型號為LS-1-CAL。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于煙草真假鑒別的便攜式近紅外光譜儀， 其特征茌于所述的Y型光纖(2)型號為R400-7-VIS-NIR。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于煙草真假鑒別的便攜式近紅外光譜儀， 其特征茌于所述的光譜模塊(4)型號為USB4000-VIS-NIR，光譜范圍 350 1050nm，分辨率 1.33nm FWHM，入射狹縫25um，分光光柵350-1050nm, 積分時間范圍10us >65s， 3648象素CCD陣列檢測器，16位3MHz模/數(shù)轉(zhuǎn)換 器，USB2.0接口和RS232接口 。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于煙草真假鑒別的便攜式近紅外光譜儀， 其特征茌于所述的嵌入式測量和分析系統(tǒng)(5)為MSP430F149， 3.3V電源，低 功耗，其內(nèi)部有60KB+256B FLASH, 2KB RAM, 2個USART接口；大容量數(shù) 據(jù)存儲器是AM29LV160DB，容量16Mbit; 4觸摸按鍵輸入；儀器由鋰電池供 電。
專利摘要本實用新型公開了一種用于煙草真假鑒別的便攜式近紅外光譜儀，包括近紅外光源、Y型光纖、光譜模塊和嵌入式測量和分析系統(tǒng)。近紅外光源接Y型光纖的入射光接口，Y型光纖與樣品的表面進行光交換，Y型光纖的出射光接光譜模塊，光譜模塊通過RS232接口與嵌入式測量和分析系統(tǒng)聯(lián)接。本實用新型可代替?zhèn)鹘y(tǒng)化學測量煙草成分和品種鑒別方法；不破壞樣品，不需要使用試劑，不污染環(huán)境；相比掃描式光譜儀，可在更短的時間內(nèi)實現(xiàn)光譜的快速采集；采用嵌入式測量和分析系統(tǒng)，可使光譜數(shù)據(jù)處理智能化，大容量數(shù)據(jù)存儲器可方便擴充煙草光譜特征數(shù)據(jù)庫。
文檔編號G01N21/25GK201066339SQ20072011236
公開日2008年5月28日 申請日期2007年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月27日
發(fā)明者勇 何, 楊海清 申請人:浙江大學