近红外光谱分析技术的发展现状
当今的近红外光谱仪通常采用以下六种架构:
固定滤波器:这类仪器基于固定数量的波长进行测量,每种波长对应滤光轮上特定的滤光片。滤光轮在不同滤光片之间转动时进行读数。
旋转光栅/棱镜:这类仪器利用电机在单点探测器上移动光栅分散的输出(波长)。
FT-NIR:这类仪器利用迈克耳孙干涉仪技术的傅立叶交换性质,通过移动的镜面创造能够与某个光谱形成数学相关的干涉图样。
线阵探测器:这类仪器利用光栅在元素数量为256或512以上的一维线性像素阵列上分散波长。
线性渐变滤光器:这类仪器利用线阵探测器前的渐变滤光元素,使特定波长能够影响每个像素元素。
DLP®技术:数字微镜器件(DMD)将光栅分散的光反射到单个像素探测器上。DMD可编程,且灵活度高,因此可按照任何顺序或不同分辨率对波长进行采样。整个过程只需一次扫描即可完成。
现在的近红外光谱仪比前几代产品要先进得多,具有微处理器控制、高精A/D采样、光谱电算化(带统计分析)等特性。不同架构的使用模型也有所不同:
实验室型:通常为的大型通用仪器。处理光谱数据的计算机可以是实验室内部设备,也可以是通过以太网或USB互联的远程设备。这些计算机可对海量数据进行处理,并在数秒之内完成与分布式参考库的对比。
便携型:便携式NIR光谱仪外形同实验室小型版本类似,可以移动,通常配备110V交流电源或12V带反相器电源,体积通常比午餐盒略大一些,可以放在卡车后挡板上,以供现场或工业环境(例如农场或矿区)中使用。
联机型:这类专门化设备用于监测工厂环境,通常具有特定用途。工厂安装可能会在一条装配线上包含多台光谱仪,通过以太网或无线网连接到主控制设施。
手持型:手持式光谱仪的生产受到了广泛关注,其特征是真正实现了便携化,非常便于用户使用。目前已推出电池供电式产品,体积与大型手钻相近。这类产品的好处是,非常便携,而且依靠内置电源可以远途使用。
近红外光谱技术
近红外光谱技术(NIR)是 90 年代以来发展快、引人注目的分析技术之一。随着 NIR 分析方法的深入应用和发展,已逐渐得到大众的普遍接受和的认可。近红外光谱技术过去的发展情况早期光谱仪通常是体积庞大笨重且配备活动部件的仪器。 1978年美国和加大就采用近红外法作为分析小麦蛋白质的标准方法, 1998 年美国材料试验学会制订了近红外光谱测定多元醇(聚亚安酯原材料)中羟值含量的ASTM D6342 标准方法。2003年,在我国也正式实施了近红外光谱方法测定饲料中水分、粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪、赖氨酸、蛋氨酸的 GB/T 188682002
由于近红外光在常规光纤中有良好的传输特性,且其仪器较简单、分析速度快、非破坏性和样品制备量小、几乎适合各类样品(液体、粘稠体、涂层、粉末和固体)分析、多组分多通道同时测定等特点,成为在线分析仪表中的一枝奇葩。近红外光谱分析技术的发展现状当今的近红外光谱仪通常采用以下六种架构:固定滤波器:这类仪器基于固定数量的波长进行测量,每种波长对应滤光轮上特定的滤光片。近几年,随着化学计量学、光纤和计算机技术的发展,在线近红外光谱分析技术正以惊人的速度应用于包括农牧、食品、化工、石化、制药、等在内的许多领域,为科研、教学以及生产过程控制提供了一个十分广阔的使用空间。
谷物近红外分析仪仪器特性
1、检测时间少于1分钟,
2、数据回归校正软件和网络工作软件:自动将所测样品分为若干子样品(例如,120份子
样品),同时测量所有子样品成分。测定结果取所有子样品的平均值,保证对不均匀性样品检测的准确性。
3、仪器中央实验室主机可与所有子机联网,实现远程实时质量监控和信息传递。
4、远程故障诊断及维护:如果仪器软件出现故障,可直接上网进行故障诊断及排除。
5、 内置式打印机
6、大型液晶显示屏
7、 仪器在外接计算机和不外接计算机的情况下,都可以直接进行数据的校准、修正等操作。
8、全密闭防尘设计
9、外接端口:可接RS-232、调制解调器、USB接口
10、 内置恒温器,确保仪器长时间工作
近红外光谱分析仪
傅里叶变换红外光谱仪(Fourier Transform Infrared Spectrometer,简写为FTIR Spectrometer),简称为傅里叶红外光谱仪。它不同于色散型红外分光的原理,是基于对干涉后的红外光进行傅里叶变换的原理而开发的红外光谱仪,主要由红外光源、光阑、干涉仪(分束器、动镜、定镜)、样品室、检测器以及各种红外反射镜、激光器、控制电路板和电源组成。由于在整个测量过程中无需任何化学试剂,仪器定标完成后测量是一项非常简单工作,所以几乎没有任何损耗。可以对样品进行定性和定量分析,广泛应用于化工、地矿、石油、煤炭、环保、海关、宝石鉴定、刑侦鉴定等领域。