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一種近紅外漫反射探頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種近紅外漫反射探頭。所述近紅外漫反射探頭包括主架、光纖和光源；所述主架的前端依次連接一前套筒和一前罩；所述前罩上固定有保護(hù)窗片；所述主架的腔體內(nèi)連接一光纖架，所述光纖架上設(shè)有若干所述光纖；所述光纖為低羥基石英光纖；所述光源設(shè)于所述主架的腔體內(nèi)且固定于所述光纖架上，所述光源發(fā)射的光可照射至所述保護(hù)窗片；所述光源為杯燈光源，所述光源的內(nèi)部采用鍍金處理。采用6點(diǎn)間隔60度光纖分布設(shè)計(jì)，大大的提高了信號(hào)采集范圍，光纖的有效采集面積為直徑5.5cm。本發(fā)明提供的近紅外漫反射探頭可以實(shí)現(xiàn)對(duì)肉塊和胴體營養(yǎng)學(xué)指標(biāo)的在場(chǎng)在線的無損測(cè)定，大大提高了工作效率，減少了經(jīng)濟(jì)損失。
【專利說明】一種近紅外漫反射探頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種近紅外漫反射探頭。
【背景技術(shù)】
[0002]近紅外光是指介于可見光和中紅外光之間的電磁波，波長(zhǎng)范圍是780nm?2500nm，一般有機(jī)物在該區(qū)的近紅外光譜吸收主要是含氫基團(tuán)(-0H，-CH, -NH, -SH)等的倍頻和合頻吸收。由于肉類中的大多數(shù)有機(jī)化合物如蛋白質(zhì)、脂肪、有機(jī)酸、碳水化合物等都含有不同的含氫基團(tuán)，所以通過對(duì)其進(jìn)行近紅外光譜分析就可測(cè)定這些成分的含量。
[0003]近紅外漫反射探頭是近紅外光譜檢測(cè)儀的核心部件，現(xiàn)在肉類檢測(cè)中普遍采用的近紅外漫反射探頭均采用單點(diǎn)光纖采集的形式，受此制約，現(xiàn)有探頭的光源照射的有效面積直徑也較小(大約為3.8cm左右)，信號(hào)采集范圍較小，光纖有效采集面積直徑小(只有約Icm左右)。因此，樣品必須粉碎為肉糜狀才能夠測(cè)定蛋白質(zhì)、脂肪、水分含量等營養(yǎng)學(xué)指標(biāo)，難以實(shí)現(xiàn)在場(chǎng)在線的無損檢測(cè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種近紅外漫反射探頭，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)對(duì)肉塊和胴體營養(yǎng)學(xué)指標(biāo)的在場(chǎng)在線的無損測(cè)定，可大大提高工作效率，減少經(jīng)濟(jì)損失。
[0005]本發(fā)明所提供的近紅外漫反射探頭，包括主架、光纖和光源；
[0006]所述主架的前端依次連接一前套筒和一前罩；所述前罩上固定有保護(hù)窗片；
[0007]所述主架的腔體內(nèi)連接一光纖架，所述光纖架上設(shè)有若干所述光纖；所述光纖為低羥基石英光纖；
[0008]所述光源設(shè)于所述主架的腔體內(nèi)且固定于所述光纖架上，所述光源發(fā)射的光可照射至所述保護(hù)窗片；所述光源為杯燈光源，所述光源的內(nèi)部采用鍍金處理。
[0009]上述的近紅外漫反射探頭中，所述光纖沿所述光纖架的周向均勻布置，且相鄰所述光纖之間的夾角為60° ;所述光纖用于傳輸測(cè)量光信號(hào),本發(fā)明米用6點(diǎn)間隔60度光纖分布采集，可大大提高信號(hào)采集范圍。
[0010]上述的近紅外漫反射探頭中，所述主架的后端連接一后蓋，所述后蓋上設(shè)有若干通孔，所述后蓋的內(nèi)側(cè)連接一風(fēng)扇；所述風(fēng)扇可減少光源的熱輻射，使空氣循環(huán)起來以進(jìn)行散熱。
[0011]上述的近紅外漫反射探頭中，所述光源與所述保護(hù)窗片之間設(shè)有一毛玻璃，所述毛玻璃通過毛玻璃壓板固定于所述光纖架上；所述毛玻璃能夠使光源的光照更加均勻。
[0012]上述的近紅外漫反射探頭中，所述保護(hù)窗片通過保護(hù)窗片壓圈固定于所述前罩上。
[0013]上述的近紅外漫反射探頭中，所述光纖架上連接一光纖固定架，所述光纖固定架上連接有若干光纖固定柱，所述光纖固定架和所述光纖固定柱均起到固定光纖防止其纏繞的作用。[0014]上述的近紅外漫反射探頭中，所述主架上連接一手柄，所述光纖從所述手柄處引出，并用于手握。
[0015]本發(fā)明近紅外漫反射探頭的工作原理為:通過光源發(fā)光，照射到被測(cè)物質(zhì)上，被測(cè)物質(zhì)會(huì)吸收光源發(fā)出的光線，從而使被測(cè)物質(zhì)內(nèi)部發(fā)生能級(jí)的躍遷。由低能級(jí)躍遷到高能級(jí)，由于能級(jí)不穩(wěn)定，瞬時(shí)間又會(huì)回到低能級(jí)，將能量釋放出來，釋放的能量通過光纖接收，從而繪制出被測(cè)物質(zhì)的光譜圖。
[0016]本發(fā)明采用杯燈光源，且光源內(nèi)部采用鍍金處理，能夠有效地提供光源照度，光源照射的有效面積直徑可達(dá)6cm ;光纖材質(zhì)采用低羥基石英光纖，可以減少羥基信號(hào)在近紅外波段中的吸收；采用6點(diǎn)間隔60度光纖分布設(shè)計(jì)，大大的提高了信號(hào)采集范圍，光纖的有效采集面積為直徑5.5cm。本發(fā)明提供的近紅外漫反射探頭可以實(shí)現(xiàn)對(duì)肉塊和胴體營養(yǎng)學(xué)指標(biāo)的在場(chǎng)在線的無損測(cè)定，大大提高了工作效率，減少了經(jīng)濟(jì)損失。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明近紅外漫反射探頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中各標(biāo)記如下:
[0019]I前罩、2前罩筒、3主架、4光纖架、5后蓋、6風(fēng)扇、7保護(hù)窗片、8保護(hù)窗片壓圈、9毛玻璃、10毛玻璃壓板、11燈壓板、12光纖固定架、13杯燈光源、14光纖固定柱、15手柄、16光纖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。
[0021]如圖1所示，本發(fā)明提供的近紅外漫反射探頭包括主架3、光纖16和杯燈光源13。主架3采用全鋁材質(zhì)，表面采用噴砂氧化處理。該主架3的前端依次連接一前套筒2和一前罩1，且在前罩I上固定有保護(hù)窗片7，該保護(hù)窗片7通過保護(hù)窗片壓圈8固定于前罩I上，所設(shè)置的保護(hù)窗片7可以防止被測(cè)物進(jìn)入探頭內(nèi)部以污染光源和光纖。在主架3的腔體內(nèi)連接一光纖架4，所述光纖架上連接有6條光纖16，光纖16為低羥基石英光纖，用于傳輸測(cè)量光信號(hào)；光纖16沿光纖架4的周向均勻布置，且相鄰光纖16之間的夾角為60°，可大大提高信號(hào)采集范圍。在本發(fā)明中，為了防止光纖16纏繞，在光纖架4上連接一光纖固定架12，然后再該光纖固定架12上連接6個(gè)光纖固定柱14。
[0022]本發(fā)明中，杯燈光源13的內(nèi)部采用鍍金處理，以提高光源的照度；杯燈光源13設(shè)于主架3的腔體內(nèi)且通過燈壓板11固定于光纖架4上，杯燈光源13發(fā)射的光可照射至保護(hù)窗片7。為了使光源的光照更加均勻，在杯燈光源13與保護(hù)窗片7之間設(shè)置一毛玻璃9，且該毛玻璃9通過毛玻璃壓板10固定于光纖架4上。
[0023]本發(fā)明中，為了減少光源熱輻射，使空氣循環(huán)起來以進(jìn)行散熱，在主架3的后端連接一后蓋5，該后蓋5上設(shè)有多個(gè)通孔(圖中未標(biāo))，且后蓋5的內(nèi)側(cè)連接一風(fēng)扇6。
[0024]本發(fā)明中，主架3上連接一手柄15，光纖16從該手柄15處引出，并用于手握。
[0025]本發(fā)明提供的近紅外漫反射探頭可以按照如下步驟進(jìn)行安裝:
[0026](I)、將6條光纖16安裝到光纖架4上，并鎖緊光纖16。
[0027](2)、將杯燈光源13安裝到光纖架4上并用燈壓板I)固定好光源。[0028](3)、將毛玻璃9安裝到光纖架4上并用毛玻璃壓板10固定好毛玻璃9。
[0029](4)、將光纖固定柱14安裝到光纖固定架12上，將光纖固定架12安裝到光纖架4上，將安裝好的光纖固定到光纖固定柱12上以防止光纖纏繞。
[0030](5)、將保護(hù)窗片7通過保護(hù)窗片壓圈8固定到前罩I上，將前罩I安裝到前罩筒2上并固定緊，然后安裝到主架3上。
[0031](6)、將光纖架4安裝到主架3上，然后將光纖16從主架3中穿出并通過手柄15，并將手柄15固定到主架3上。
[0032](7)、將風(fēng)扇6安裝到后蓋5上，連接好電源線后將后蓋5安裝到主架3上，探頭安裝完成。
[0033]本發(fā)明近紅外漫反射探頭具有如下特點(diǎn):
[0034]1、外殼米用全招材質(zhì),表面米用噴砂氧化處理美觀大方。
[0035]2、整體采用光源前部密封后部散熱的方式，減少空氣中塵土在光源上的附著，從而延長(zhǎng)光源照度減弱的時(shí)間。
[0036]3、采用12V、20W杯燈光源，光源內(nèi)部采用鍍金處理，能夠有效的提供光源照度。
[0037]4、光源照射的有效性面積為直徑6cm。
[0038]5、光纖材質(zhì)采用低羥基石英光纖，減少羥基信號(hào)在近紅外波段中的吸收。
[0039]6、米用6點(diǎn)間隔60°光纖分布米集,大大提高了信號(hào)米集范圍。
[0040]7、光纖的有效米集面積為直徑5.5cm。
【權(quán)利要求】
1.一種近紅外漫反射探頭，其特征在于:所述漫反射探頭包括主架、光纖和光源； 所述主架的前端依次連接一前套筒和一前罩；所述前罩上固定有保護(hù)窗片； 所述主架的腔體內(nèi)連接一光纖架，所述光纖架上設(shè)有若干所述光纖；所述光纖為低羥基石英光纖； 所述光源設(shè)于所述主架的腔體內(nèi)且固定于所述光纖架上，所述光源發(fā)射的光可照射至所述保護(hù)窗片；所述光源為杯燈光源，所述光源的內(nèi)部采用鍍金處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近紅外漫反射探頭，其特征在于:所述光纖沿所述光纖架的周向均勻布置，且相鄰所述光纖之間的夾角為60°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的近紅外漫反射探頭，其特征在于:所述主架的后端連接一后蓋，所述后蓋上設(shè)有若干通孔，所述后蓋的內(nèi)側(cè)連接一風(fēng)扇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的近紅外漫反射探頭，其特征在于:所述光源與所述保護(hù)窗片之間設(shè)有一毛玻璃，所述毛玻璃通過毛玻璃壓板固定于所述光纖架上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的近紅外漫反射探頭，其特征在于:所述保護(hù)窗片通過保護(hù)窗片壓圈固定于所述前罩上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的近紅外漫反射探頭，其特征在于:所述光纖架上連接一光纖固定架，所述光纖固定架上連接有若干光纖固定柱。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的近紅外漫反射探頭，其特征在于:所述主架上連接一手柄。
【文檔編號(hào)】G01N21/359GK103822900SQ201410062130
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年2月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月24日
【發(fā)明者】孫寶忠, 謝鵬, 李海鵬, 張軍, 劉璇, 吳斌, 張麗, 郎玉苗, 王歡, 孫曉明, 牛蕾, 任秋斌, 徐玉玲, 景緣, 程婷婷 申請(qǐng)人:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所