近紅外光譜儀器的以下幾個方面

更新時間：2023-06-13 點擊次數(shù)：926

近紅外光譜儀器從分光系統(tǒng)可分為固定波長濾光片、光柵色散、快速傅立葉變換、聲光可調(diào)濾光器和陣列檢測五種類型。濾光片型主要作專用分析儀器，如糧食水分測定儀。由于濾光片數(shù)量有限，很難分析復(fù)雜體系的樣品。光柵掃描式具有較高的信噪比和分辨率。由于儀器中的可動部件（如光柵軸）在連續(xù)高強度的運行中可能存在磨損問題，從而影響光譜采集的可靠性，不太適合于在線分析。傅立葉變換近紅外光譜儀是具有較高的分辨率和掃描速度，這類儀器的弱點同樣是干涉儀中存在移動性部件，且需要較嚴格的工作環(huán)境。聲光可調(diào)濾光器是采用雙折射晶體，通過改變射頻頻率來調(diào)節(jié)掃描的波長，整個儀器系統(tǒng)無移動部件，掃描速度快。但這類儀器的分辨率相對較低，價格也較高。隨著陣列檢測器件生產(chǎn)技術(shù)的日趨成熟，采用固定光路、光柵分光、陣列檢測器構(gòu)成的NIR儀器，以其性能穩(wěn)定、掃描速度快、分辨率高、信噪比高以及性能價格比好等特點正越來越引起人們的重視。在與固定光路相匹配的陣列檢測器中，常用的有電荷耦合器件（CCD）和二極管陣列（PDA）兩種類型，其中 Si 基 CCD 多用于近紅外短波區(qū)域的光譜儀，InGaAs 基 PDA 檢測器則用于長波近紅外區(qū)域。北京英賢儀器有限公司與石油化工科學研究院和美國微光譜公司合作，基于陣列檢測器成功開發(fā)出了系列近紅外光譜儀，包括實驗室型和在線型儀器，光譜范圍覆蓋了整個近紅外波段（700～2500nm），根據(jù)測量對象可以選擇多種測量方式如透射、漫反射等，已在 30 余家煉廠、科研單位和高校得到成功應(yīng)用。

光纖遠距離測量：近紅外光可以通過光纖進行遠距離傳輸，可以實現(xiàn)距光譜儀以外的遠距離測量，可將測量探頭或流通池直接安裝到生產(chǎn)裝置的管線，實現(xiàn)在線測量，或環(huán)境苛刻以及危險的地方的現(xiàn)場測量。一臺在線近紅外光譜儀可以外接多路（2~10 路）光纖回路，實現(xiàn)同時對生產(chǎn)裝置的多個測量點的物料在線測量。在線測量數(shù)據(jù)可直接輸送到 DCS 或先進控制系統(tǒng)，為生產(chǎn)的優(yōu)化及時提供油品的質(zhì)量參數(shù)。與其它在線測量儀表提供的參數(shù)（如壓力、流量和溫度等變量）相比，在線近紅外分析提供的數(shù)據(jù)（如組成或性質(zhì)）是直接質(zhì)量參數(shù)，對生產(chǎn)的優(yōu)化提供更準確和有益的參考信息。近紅外分析與常規(guī)的標準分析方法配合使用，起到雙方互補的作用，不僅能夠及時向生產(chǎn)控制部門提供分析數(shù)據(jù)，同時也節(jié)省了大量分析化驗費用（包括人力、設(shè)備，和試劑等）；在線近紅外分析與 DCS 連接，直接給控制系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)，據(jù)此進行生產(chǎn)優(yōu)化得到的經(jīng)濟效益是巨大的；與其它在線儀表相比，近紅外光譜儀運行故障率和消耗均很低。

注意事項：

近紅外分析技術(shù)的一個重要特點就是技術(shù)本身的成套性，即必須同時具備三個條件：

（1）各項性能長期穩(wěn)定的近紅外光譜儀，是保證數(shù)據(jù)具有良好再現(xiàn)性的基本要求；

（2）功能齊全的化學計量學軟件，是建立模型和分析的必要工具；

（3）準確并適用范圍足夠?qū)挼哪Ｐ汀?/div>

近紅外分析技術(shù)分析速度快，是因為光譜測量速度很快，計算機計算結(jié)果速度也很快的原因。但近紅外分析的效率是取決于儀器所配備的模型的數(shù)目，比如測量一張光譜圖，如果僅有一個模型，只能得到一個數(shù)據(jù)，如果建立了10 種數(shù)據(jù)模型，那么，僅憑測量的一張光譜，可以同時得到 10 種分析數(shù)據(jù)。

應(yīng)用領(lǐng)域：

葡萄酒乙醇，含糖量，有機酸，含氮值，pH 值等

白酒原料中的水分，淀粉，支鏈淀粉；酒醅中的水分，pH 值，淀粉和殘?zhí)堑?/div>

啤酒大麥原料中的水分，麥芽糖；啤酒中的乙醇和麥芽糖等

飲料（可樂、果汁等），糖分，酸度，果汁真?zhèn)舞b別

調(diào)味品（醬油、醋等）蛋白質(zhì)，氨基酸總量，總糖，還原糖，氯化鈉，總酸，總氮，乳制品（牛奶等）乳糖，脂肪，蛋白質(zhì)，乳酸，灰分，固體含量

玉米漿，蜂蜜果糖，水分，葡萄糖，多醣類，偏振參數(shù)

食用油（花生、豆和菜籽油等）

原料中油分含量；食用油中的脂肪酸，水分，蛋白質(zhì)，過氧化值，碘值，真?zhèn)舞b別

烘焙食品（餅干、面包等）

脂肪，蛋白質(zhì)，水分，淀粉，面筋等；方便面油分等