雙光程和多位置透射光譜測量復雜溶液成分含量的方法與流程
本發(fā)明涉及光譜復雜溶液濃度分析化學計量領(lǐng)域，尤其涉及一種雙光程和多位置透射光譜測量復雜溶液成分含量的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，較為成熟的技術(shù)是通過化學檢驗來檢測包裝袋中復雜溶液成分的含量，具有準確性高的突出優(yōu)點，但化學檢驗的方式無法滿足快速、非接觸、以及無污染的需求，光譜測量由于其非接觸、無污染的特性也有可能實現(xiàn)袋裝復雜溶液成分的含量檢測。
在光譜檢測中，根據(jù)朗伯-比爾定律：分別測量各個波長的入射光強i0和出射光強i，通過公式(1)計算各個波長的吸光度a?！蕿槲镔|(zhì)在某一波長下吸光系數(shù)，c為物質(zhì)的濃度，b為光程長度。
實際上，由于種種原因未能測量入射光強i0，例如：入射光強i0太強而難以測量，但如果在入射光強i0基本穩(wěn)定不變的情況下，只測量出射光強i也可以得到不錯的結(jié)果。然而光譜檢測由于光源變化的影響以及測量容器的影響難以達到測量需要的精度。
光源的影響主要表現(xiàn)為光譜分布和光強的變化。導致光源變化的原因有很多，如光源電壓變化、燈絲老化，環(huán)境溫度變化等。在光譜分析中，鮮有文獻介紹光源對測量精度的影響，以及減小光源強度變化對測量精度影響的方法。在早前的研究中，用定標的方式來消除一些干擾，如用水來定標，但是由于光強過強，實際中難以操作。也有很多學者利用中性衰減片或光纖分光方式測量入射光強i0。以中性衰減片為例(下面的討論除非特別說明，均在某個波長上討論)，測量通過中性衰減片的出射光強in，則光源的光強i0n可以用吸光度a和出射光強in來表示：
然后將被測樣品替換中性衰減片，測出樣品的出射光強is，
注意到
式(4)中沒有
但不同場合很難找到完全一樣的中性衰減片，且很難保證樣品與中性衰減片的位置一致。并且由于復雜溶液成分的復雜性，因此具有一定的散射性，導致得到的光譜具有非線性，針對這一問題，本專利提出了一種雙光程和多位置透射光譜測量復雜溶液成分含量的方法。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供了一種雙光程和多位置透射光譜測量復雜溶液成分含量的方法，本發(fā)明消除了光源變化和包裝袋帶來的影響，極大抑制了復雜溶液散射帶來的影響，提高了復雜溶液成分含量分析的精度。解決了包裝袋內(nèi)復雜溶液成分的無損檢測問題，高效、簡便、無污染，詳見下文描述：
一種雙光程和多位置透射光譜測量復雜溶液成分含量的方法，所述方法用于測量包裝袋內(nèi)的復雜溶液成分含量，所述方法包括以下步驟：
光源的出光光口、與光譜接收裝置的入射狹縫緊貼包裝袋，光源對復雜溶液樣品進行透射，光譜接收裝置采集透射光譜；
位移平臺控制光源移動至不同位置，在每一個位置處改變光程透射復雜溶液，由光譜接收裝置采集透射光譜，將每一個位置上的兩個透射光譜比值求對數(shù)即為該位置處的復雜溶液吸收光譜，將多個位置處的吸收光譜歸一化處理，與已有化學分析的結(jié)果對比，建立數(shù)學模型；
采集未知包裝袋內(nèi)復雜溶液在多個位置處的兩個光程下的透射光譜，計算吸收光譜后將多個位置的吸收光譜歸一化帶入數(shù)學模型進行計算，得到復雜溶液所測目標成分的含量；
所述方法利用雙光程測量消除光源變化和包裝袋帶來的影響，利用多位置測量增加復雜溶液所有成分的信息量，抑制復雜溶液散射帶來的影響，提高復雜溶液成分含量分析的精度；解決包裝袋內(nèi)復雜溶液成分的無損檢測問題。
其中，位移平臺控制光源移動至不同位置，在每一個位置處改變光程透射復雜溶液，由光譜接收裝置采集透射光譜的步驟具體為：
在位置a處，位移平臺控制光源分別在兩個光程下即：位置a和位置a’對復雜溶液樣品進行透射，由光譜接收裝置采集透射光譜；
位移平臺控制光源移動至位置b，分別在兩個光程下即：位置b和位置b’對復雜溶液樣品進行透射，由光譜接收裝置采集透射光譜；
位移平臺控制光源一直移動至位置n，分別在兩個光程下即：位置n和位置n’對復雜溶液樣品進行透射，由光譜接收裝置采集透射光譜；
或，
光源對包裝袋內(nèi)的復雜溶液進行透射，光譜接收裝置在位置a處，位移平臺控制光譜接收裝置分別在兩個光程下即：位置a和位置a’處采集透射光譜；
位移平臺控制光譜接收裝置移動至位置b，分別在兩個光程下即：位置b和位置b’處采集透射光譜；
位移平臺控制光譜接收裝置一直移動至位置n，分別在兩個光程下即：位置n和位置n’處采集透射光譜。
所述方法還包括：
在光源處設置一光纖，作為入射光纖，且保證入射光纖與光譜接收裝置的入射狹縫緊貼包裝袋；
或，
在光譜接收裝置處設置一光纖，作為出射光纖，且保證出射光纖與光源出光光口緊貼包裝袋；
或，
在光源與光譜接收裝置處分別設置入射光纖與出射光纖，且保證入射光纖與出射光纖緊貼包裝袋。
其中，入射光纖在位置a處，光源通過入射光纖分別兩個光程下即：位置a和位置a’處對復雜溶液樣品進行透射，由光譜接收裝置采集透射光譜；
位移平臺控制入射光纖移動到位置b處，光源通過入射光纖分別在該位置處兩個光程下即：位置b和位置b’處對復雜溶液樣品進行透射，由光譜接收裝置采集透射光譜；
控制入射光纖一直移動到位置n處，光源通過入射光纖分別在該位置處兩個光程下即：位置n和位置n’處對復雜溶液樣品進行透射，由光譜接收裝置采集透射光譜。
其中，出射光纖在位置a處，由光譜接收裝置通過出射光纖在該位置處兩個光程下即：位置a和位置a’處采集透射光譜；
位移平臺控制出射光纖移動到位置b處，光譜接收裝置通過出射光纖在該位置處兩個光程下即：位置b和位置b’處采集透射光譜；
控制出射光纖一直移動到位置n處，光譜接收裝置通過出射光纖在該位置處兩個光程下即：位置n和位置n’處采集透射光譜。
進一步地，所述光源為超連續(xù)寬譜激光，該超連續(xù)寬譜激光覆蓋可見光波段、或近紅外光波段、或兩者的組合，可直接發(fā)光或經(jīng)入射光纖傳導。
進一步地，所述位移平臺為步進電機；所述光譜接收裝置為光譜儀。
進一步地，所述光源為氙燈寬譜光源或溴鎢燈寬譜光源，該氙燈寬譜光源或溴鎢燈寬譜光源覆蓋可見光波段、或近紅外光波段、或兩者的組合，可直接發(fā)光或經(jīng)入射光纖傳導。
進一步地，所述數(shù)學模型利用主成分分析、人工神經(jīng)網(wǎng)絡、偏最小二乘回歸、支持向量機、信號分析或統(tǒng)計方法建立。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是：
1、本發(fā)明通過控制位移平臺改變位置和光程，在不同位置處的雙光程下采集同一光源下的袋裝復雜溶液透射光譜；
2、本發(fā)明利用雙光程測量消除了光源變化和包裝袋帶來的影響，同時依據(jù)復雜溶液的散射性，導致透射光譜向多個方向散射，而多個位置處測量得到的透射光譜增加了復雜溶液所有成分的信息量，從而極大抑制了復雜溶液散射帶來的影響；
3、本發(fā)明提高了復雜溶液成分含量分析的精度；解決了包裝袋內(nèi)復雜溶液成分的無損檢測問題，高效、簡便、無污染。
附圖說明
圖1為雙光程透射光譜原理圖；
圖2為實施例1中雙光程和多位置透射光譜測量復雜溶液成分含量的方法示意圖；
圖3為實施例2中雙光程和多位置透射光譜測量復雜溶液成分含量的方法另一示意圖；
圖4為實施例3中雙光程和多位置透射光譜測量復雜溶液成分含量的方法另一示意圖；
圖5為實施例4中雙光程和多位置透射光譜測量復雜溶液成分含量的方法另一示意圖；
圖6為實施例5中雙光程和多位置透射光譜測量復雜溶液成分含量的方法另一示意圖；
圖7為實施例6中雙光程和多位置透射光譜測量復雜溶液成分含量的方法另一示意圖。
附圖中，各標號所代表的部件列表如下：
1：第一光程；2：第二光程；
3：光源；4：入射光纖；
5：包裝袋；6：位移平臺；
7：光譜接收裝置；8：出射光纖；
a、b…n；a’、b’…n’：均為緊貼包裝袋的位置。
上述位置根據(jù)實際應用中的情況進行設定，需保證a與a’；b與b’…n與n’位置同軸。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。
雙光程透射光譜法是根據(jù)朗伯-比爾定律，如圖1所示，分別設定第一光程1和第二光程2。推導過程如下：
其中，a1是第一光程1的吸光度，a2是第二光程2的吸光度。io是第一光程1的入射光的光強，同時也是第二光程2的入射光的光強，i1是第一光程1的出射光強，i2是第二光程2的出射光強，b1是第一光程1的光程長，b2是第二光程2的光程長，△b為兩光程長的差，∈吸光系數(shù)為，c所測物質(zhì)濃度。
由式(7)可以看出，雙光程光譜法的吸光度與光程差仍然成線性關(guān)系，符合朗伯-比爾定律，且與入射光光強io無關(guān)。因此，雙光程法在理論上是不受光源影響的，同時扣除了包裝袋本身的影響。
結(jié)合雙光程和多位置透射光譜法是利用雙光程測量消除了光源變化和包裝袋帶來的影響，同時依據(jù)復雜溶液的散射性，導致透射光譜向多個方向散射，而多個位置處測量得到的透射光譜增加了復雜溶液所有成分的信息量，從而極大抑制了復雜溶液散射帶來的影響，提高了復雜溶液成分含量分析的精度。解決了包裝袋內(nèi)復雜溶液成分的無損檢測問題，高效、簡便、無污染。
實施例1
本發(fā)明實施例提供的雙光程和多位置透射光譜測量復雜溶液成分含量的方法，所使用到的器件如圖2所示，包括：光源3、包裝袋5、位移平臺6以及光譜接收裝置7。
其中，保證光源3的出光光口與光譜接收裝置7的入射狹縫緊貼包裝袋5，光源3在位置a處的兩個光程下即：位置a(對應第一光程1)和位置a’(對應第二光程2)對包裝袋5內(nèi)的復雜溶液樣品進行透射，由光譜接收裝置7采集透射光譜；隨后通過位移平臺6控制光源3移動至位置b，在位置b處的兩個光程下即：位置b(對應第一光程1)和位置b’(對應第二光程2)對包裝袋5內(nèi)的復雜溶液樣品進行透射，由光譜接收裝置7采集透射光譜；通過位移平臺6控制光源3一直移動至位置n，在位置n處的兩個光程下即：位置n(對應第一光程1)和位置n’(對應第二光程2)對包裝袋5內(nèi)的復雜溶液樣品進行透射，由光譜接收裝置7采集透射光譜。
將每個位置處采集的兩個光程下的透射光譜比值求對數(shù)即為該位置處復雜溶液的吸收光譜，a、b…n多個位置的吸收光譜進行歸一化處理，歸一化方法為：
ag＝a/max(a)(8)
公式(8)中，ag為歸一化吸光度，max(a)為不同波長上的吸光度最大值，a為吸光度。與已有化學分析的結(jié)果對比，利用主成分分析(pca,principalcomponentanalysis)或人工神經(jīng)網(wǎng)絡(ann,artificialneuralnetwork)或偏最小二乘回歸(plsr,particleleastsquarescalibrationanalysis)或支持向量機(svm,supportvectormachines)信號分析或統(tǒng)計等方法均可建立數(shù)學模型。
本發(fā)明實施例對具體建立數(shù)學模型的步驟不做贅述，為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。
采集未知包裝袋內(nèi)復雜溶液a、b...n多個位置下的雙光程透射光譜，將每個位置處的雙光程透射光譜計算所得的吸收光譜進行歸一化帶入上述建立好的數(shù)學模型進行計算，得到復雜溶液所測目標成分的含量。
本發(fā)明實施例對各器件的型號除做特殊說明的以外，其他器件的型號不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。
綜上所述，本發(fā)明實施例提供了一種雙光程和多位置透射光譜測量復雜溶液成分含量的方法，不僅消除了光源變化和包裝袋帶來的影響，且多位置測量增加了復雜溶液所有成分的信息量，從而極大抑制了復雜溶液散射帶來的光譜非線性影響，提高了復雜溶液成分含量分析的精度。解決了包裝袋內(nèi)復雜溶液成分的無損檢測問題，高效、簡便、無污染。
實施例2
本發(fā)明實施例與實施例1的區(qū)別僅在于，光源3、與光譜接收裝置7的移動方式的不同，詳見下文描述：
參見圖3，保證光源3的出光光口與光譜接收裝置7的入射狹縫緊貼包裝袋5，光源3對包裝袋5內(nèi)的復雜溶液樣品進行透射，由光譜接收裝置7在位置a處采集雙光程下即：位置a和位置a’的透射光譜。通過位移平臺6控制光譜接收裝置7移動至位置b，采集位置b處雙光程下即：位置b和位置b’的透射光譜；通過位移平臺6控制光譜接收裝置7一直移動至位置n，采集位置n處雙光程下即：位置n和位置n’的透射光譜。
其中，后續(xù)的歸一化、建立數(shù)學模型、以及計算復雜溶液所測目標成分的含量的步驟與實施例1相同，本發(fā)明實施例對此不做贅述。
本發(fā)明實施例對各器件的型號除做特殊說明的以外，其他器件的型號不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。
綜上所述，本發(fā)明實施例提供了一種雙光程和多位置透射光譜測量復雜溶液成分含量的方法，不僅消除了光源變化和包裝袋帶來的影響，且多位置測量增加了復雜溶液所有成分的信息量，從而極大抑制了復雜溶液散射帶來的光譜非線性影響，提高了復雜溶液成分含量分析的精度。解決了包裝袋內(nèi)復雜溶液成分的無損檢測問題，高效、簡便、無污染。
實施例3
具體實現(xiàn)時，由于空間結(jié)構(gòu)的限制，可能會出現(xiàn)光源3與光譜接收裝置7不能緊貼包裝袋5的情況，這時可以通過在光源3與光譜接收裝置7處分別設置一光纖，作為入射光纖4與出射光纖8。
參見圖4，光源3通過入射光纖4對包裝袋5內(nèi)的復雜溶液樣品進行透射，由光譜接收裝置7經(jīng)過出射光纖8采集透射光譜，入射光纖4與出射光纖8分別緊貼包裝袋5，入射光纖4在位置a處，光源3通過入射光纖4在該位置處雙光程下即：位置a和位置a’對復雜溶液樣品進行透射，由光譜接收裝置7采集透射光譜；隨后通過位移平臺6控制入射光纖4移動到位置b處，光源3通過入射光纖4在該位置處雙光程下即：位置b和位置b’對復雜溶液樣品進行透射，由光譜接收裝置7采集透射光譜；通過位移平臺6控制入射光纖4一直移動到位置n處，光源3通過入射光纖4在該位置處雙光程下即：位置n和位置n’對復雜溶液樣品進行透射，由光譜接收裝置7采集透射光譜。
其中，后續(xù)的歸一化、建立數(shù)學模型、以及計算復雜溶液所測目標成分的含量的步驟與實施例1相同，本發(fā)明實施例對此不做贅述。
本發(fā)明實施例對各器件的型號除做特殊說明的以外，其他器件的型號不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。
綜上所述，本發(fā)明實施例提供了一種雙光程和多位置透射光譜測量復雜溶液成分含量的方法，不僅消除了光源變化和包裝袋帶來的影響，且多位置測量增加了復雜溶液所有成分的信息量，從而極大抑制了復雜溶液散射帶來的光譜非線性影響，提高了復雜溶液成分含量分析的精度。解決了包裝袋內(nèi)復雜溶液成分的無損檢測問題，高效、簡便、無污染。
實施例4
本發(fā)明實施例與實施例3的不同僅在于，出射光纖8、與位置a、位置b…位置n；位置a’、位置b’…位置n’的設置不同，詳見下文描述：
參見圖5，光源3通過入射光纖4對包裝袋5內(nèi)的復雜溶液樣品進行透射，由光譜接收裝置7經(jīng)過出射光纖8采集透射光譜，入射光纖4與出射光纖8分別緊貼包裝袋5，出射光纖8在位置a處，由光譜接收裝置7采集該位置處雙光程下即：位置a和位置a’的透射光譜；隨后通過位移平臺6控制出射光纖8移動到位置b處，由光譜接收裝置7采集該位置處雙光程下即：位置b和位置b’的透射光譜；通過位移平臺6控制出射光纖8一直移動到位置n處，由光譜接收裝置7采集該位置處雙光程下即：位置n和位置n’的透射光譜。
其中，后續(xù)的歸一化、建立數(shù)學模型、以及計算復雜溶液所測目標成分的含量的步驟與實施例1相同，本發(fā)明實施例對此不做贅述。
本發(fā)明實施例對各器件的型號除做特殊說明的以外，其他器件的型號不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。
綜上所述，本發(fā)明實施例提供了一種雙光程和多位置透射光譜測量復雜溶液成分含量的方法，不僅消除了光源變化和包裝袋帶來的影響，且多位置測量增加了復雜溶液所有成分的信息量，從而極大抑制了復雜溶液散射帶來的光譜非線性影響，提高了復雜溶液成分含量分析的精度。解決了包裝袋內(nèi)復雜溶液成分的無損檢測問題，高效、簡便、無污染。
實施例5
本發(fā)明實施例與實施例3不同的是，該實施例僅包括入射光纖4，詳見下文描述：
參見圖6，光源3通過入射光纖4對包裝袋5內(nèi)的復雜溶液樣品進行透射，由光譜接收裝置7采集透射光譜，入射光纖4與光譜接收裝置7的入射狹縫分別緊貼包裝袋5，入射光纖4在位置a處，光源3通過入射光纖4對該位置處雙光程下即：位置a和位置a’對復雜溶液樣品透射，由光譜接收裝置7采集透射光譜；隨后通過位移平臺6控制入射光纖4移動到位置b處，光源3通過入射光纖4對該位置處雙光程下即：位置b和位置b’對復雜溶液樣品透射，由光譜接收裝置7采集透射光譜；通過位移平臺6控制入射光纖4一直移動到位置n處，光源3通過入射光纖4對該位置處雙光程下即：位置n和位置n’對復雜溶液樣品透射，由光譜接收裝置7采集透射光譜。
其中，后續(xù)的歸一化、建立數(shù)學模型、以及計算復雜溶液所測目標成分的含量的步驟與實施例1相同，本發(fā)明實施例對此不做贅述。
本發(fā)明實施例對各器件的型號除做特殊說明的以外，其他器件的型號不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。
具體實現(xiàn)時，還可以根據(jù)實際應用中的需要，對位置a、位置b…位置n；位置a’、位置b’…位置n’以及移動的方式進行設定，即還可以包括多種的實施方式，本發(fā)明實施例對此不做限制。
綜上所述，本發(fā)明實施例提供了一種雙光程和多位置透射光譜測量復雜溶液成分含量的方法，不僅消除了光源變化和包裝袋帶來的影響，且多位置測量增加了復雜溶液所有成分的信息量，從而極大抑制了復雜溶液散射帶來的光譜非線性影響，提高了復雜溶液成分含量分析的精度。解決了包裝袋內(nèi)復雜溶液成分的無損檢測問題，高效、簡便、無污染。
實施例6
本發(fā)明實施例與實施例3不同的是，該實施例僅包括出射光纖8，詳見下文描述：
參見圖7，光源3對包裝袋5內(nèi)的復雜溶液樣品進行透射，由光譜接收裝置7經(jīng)過出射光纖8采集透射光譜，光源3的出光光口與出射光纖8分別緊貼包裝袋5，出射光纖8在位置a處，由光譜接收裝置7采集該位置處雙光程下即：位置a和位置a’的透射光譜；隨后通過位移平臺6控制出射光纖8移動到位置b處，由光譜接收裝置7采集該位置處雙光程下即：位置b和位置b’的透射光譜；通過位移平臺6控制出射光纖8一直移動到位置n處，由光譜接收裝置7采集該位置處雙光程下即：位置n和位置n’的透射光譜。
其中，后續(xù)的歸一化、建立數(shù)學模型、以及計算復雜溶液所測目標成分的含量的步驟與實施例1相同，本發(fā)明實施例對此不做贅述。
具體實現(xiàn)時，還可以根據(jù)實際應用中的需要，對位置a、位置b…位置n；位置a’、位置b’…位置n’以及移動的方式進行設定，即還可以包括多種的實施方式。
本發(fā)明實施例對各器件的型號除做特殊說明的以外，其他器件的型號不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。
綜上所述，本發(fā)明實施例提供了一種雙光程和多位置透射光譜測量復雜溶液成分含量的方法，不僅消除了光源變化和包裝袋帶來的影響，且多位置測量增加了復雜溶液所有成分的信息量，從而極大抑制了復雜溶液散射帶來的光譜非線性影響，提高了復雜溶液成分含量分析的精度。解決了包裝袋內(nèi)復雜溶液成分的無損檢測問題，高效、簡便、無污染。
實施例7
下面結(jié)合具體的器件選擇，對上述實施例1-6中的方案進行進一步地介紹，光源可以為超連續(xù)寬譜激光，該超連續(xù)寬譜激光覆蓋可見光波段、或近紅外光波段、或兩者的組合，可直接發(fā)光或經(jīng)入射光纖4傳導。位移平臺6為步進電機，光譜接收裝置7為光譜儀，詳見下文描述：
參見圖4，超連續(xù)寬譜激光3通過入射光纖4對包裝袋5內(nèi)的復雜溶液樣品進行透射，由光譜儀7經(jīng)過出射光纖8采集透射光譜，入射光纖4與出射光纖8分別緊貼包裝袋5，入射光纖4在位置a處，超連續(xù)寬譜激光3通過入射光纖4在該位置處雙光程下即：位置a和位置a’對復雜溶液樣品進行透射，由光譜儀7采集透射光譜；隨后通過步進電機6控制入射光纖4移動到位置b處，超連續(xù)寬譜激光3通過入射光纖4在該位置處雙光程下即：位置b和位置b’對復雜溶液樣品進行透射，由光譜儀7采集透射光譜；步進電機6控制入射光纖4一直移動到位置n處，超連續(xù)寬譜激光3通過入射光纖4在該位置處雙光程下即：位置n和位置n’對復雜溶液樣品進行透射，由光譜儀7采集透射光譜。
其中，后續(xù)的歸一化、建立數(shù)學模型、以及計算復雜溶液所測目標成分的含量的步驟與實施例1相同，本發(fā)明實施例對此不做贅述。
本發(fā)明實施例對各器件的型號除做特殊說明的以外，其他器件的型號不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。
綜上所述，本發(fā)明實施例提供了一種雙光程和多位置透射光譜測量復雜溶液成分含量的方法，不僅消除了光源變化和包裝袋帶來的影響，且多位置測量增加了復雜溶液所有成分的信息量，從而極大抑制了復雜溶液散射帶來的光譜非線性影響，提高了復雜溶液成分含量分析的精度。解決了包裝袋內(nèi)復雜溶液成分的無損檢測問題，高效、簡便、無污染。
實施例8
本發(fā)明實施例與實施例7不同的是，光源3為溴鎢燈寬帶光源，該溴鎢燈寬帶光源3覆蓋可見光波段、或近紅外光波段、或兩者的組合，可直接發(fā)光或經(jīng)入射光纖4傳導。
參見圖4，溴鎢燈寬帶光源3通過入射光纖4對包裝袋5內(nèi)的復雜溶液樣品進行透射，由光譜儀7經(jīng)過出射光纖8采集透射光譜，入射光纖4與出射光纖8分別緊貼包裝袋5，入射光纖4在位置a處，溴鎢燈寬帶光源3通過入射光纖4在該位置處雙光程下即：位置a和位置a’對復雜溶液樣品進行透射，由光譜儀7采集透射光譜；隨后通過步進電機6控制入射光纖4移動到位置b處，溴鎢燈寬帶光源3通過入射光纖4在該位置處雙光程下即：位置b和位置b’對復雜溶液樣品進行透射，由光譜儀7采集透射光譜；步進電機6控制入射光纖4一直移動到位置n處，溴鎢燈寬帶光源3通過入射光纖4在該位置處雙光程下即：位置n和位置n’對復雜溶液樣品進行透射，由光譜儀7采集透射光譜。
其中，后續(xù)的歸一化、建立數(shù)學模型、以及計算復雜溶液所測目標成分的含量的步驟與實施例1相同，本發(fā)明實施例對此不做贅述。
本發(fā)明實施例對各器件的型號除做特殊說明的以外，其他器件的型號不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。
綜上所述，本發(fā)明實施例提供了一種雙光程和多位置透射光譜測量復雜溶液成分含量的方法，不僅消除了光源變化和包裝袋帶來的影響，且多位置測量增加了復雜溶液所有成分的信息量，從而極大抑制了復雜溶液散射帶來的光譜非線性影響，提高了復雜溶液成分含量分析的精度。解決了包裝袋內(nèi)復雜溶液成分的無損檢測問題，高效、簡便、無污染。
實施例9
本發(fā)明實施例與實施例7、8不同的是，光源3為氙燈寬譜光源，該氙燈寬譜光源覆蓋可見光波段、或近紅外光波段、或兩者的組合，可直接發(fā)光或經(jīng)入射光纖傳導；位移平臺6為磁鐵吸合裝置，詳見下文描述：
參見圖4，氙燈寬譜光源3通過入射光纖4對包裝袋5內(nèi)的復雜溶液樣品進行透射，由光譜儀7經(jīng)過出射光纖8采集透射光譜，入射光纖4與出射光纖8分別緊貼包裝袋5，入射光纖4在位置a處，氙燈寬譜光源3通過入射光纖4在該位置處雙光程下即：位置a和位置a’對復雜溶液樣品進行透射，由光譜儀7采集透射光譜；隨后通過步進電機6控制入射光纖4移動到位置b處，氙燈寬譜光源3通過入射光纖4在該位置處雙光程下即：位置b和位置b’對復雜溶液樣品進行透射，由光譜儀7采集透射光譜；步進電機6控制入射光纖4一直移動到位置n處，氙燈寬譜光源3通過入射光纖4在該位置處雙光程下即：位置n和位置n’對復雜溶液樣品進行透射，由光譜儀7采集透射光譜。
其中，后續(xù)的歸一化、建立數(shù)學模型、以及計算復雜溶液所測目標成分的含量的步驟與實施例1相同，本發(fā)明實施例對此不做贅述。
本發(fā)明實施例對各器件的型號除做特殊說明的以外，其他器件的型號不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。
綜上所述，本發(fā)明實施例提供了一種雙光程和多位置透射光譜測量復雜溶液成分含量的方法，不僅消除了光源變化和包裝袋帶來的影響，且多位置測量增加了復雜溶液所有成分的信息量，從而極大抑制了復雜溶液散射帶來的光譜非線性影響，提高了復雜溶液成分含量分析的精度。解決了包裝袋內(nèi)復雜溶液成分的無損檢測問題，高效、簡便、無污染。
實施例10
本發(fā)明實施例與上述實施例7、8、9不同的是，光源3根據(jù)實際應用中的需要還可以采用其他型號的光源、位移平臺6也可以采用其他的移動裝置，光譜接收裝置7也可以采用其他的接收裝置。具體實現(xiàn)時，本發(fā)明實施例對上述器件的型號不做限制。
本發(fā)明實施例對位置a、位置b…位置n；位置a’、位置b’…位置n’和移動方式等均不作限制，只要能實現(xiàn)本發(fā)明實施例的功能即可，均在本申請的保護范圍之內(nèi)。
綜上所述，本發(fā)明實施例提供了一種雙光程和多位置透射光譜測量復雜溶液成分含量的方法，不僅消除了光源變化和包裝袋帶來的影響，且多位置測量增加了復雜溶液所有成分的信息量，從而極大抑制了復雜溶液散射帶來的光譜非線性影響，提高了復雜溶液成分含量分析的精度。解決了包裝袋內(nèi)復雜溶液成分的無損檢測問題，高效、簡便、無污染。
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