2010.5.6 在線光譜技術及其產(chǎn)品介紹

光譜技術正在經(jīng)歷一場革命，從實驗室走向現(xiàn)場（生產(chǎn)線，實驗場和自然環(huán)境）。以往絕大部分光譜儀器都局限于實驗室內(nèi)，將采來的樣品經(jīng)過切割、粉碎、壓片、研磨、溶解、稀釋、萃取或化學反應等處理手段后放在儀器的固定樣品室內(nèi)進行測量分析。由于這些光譜儀器龐大笨重，很難到現(xiàn)場去工作。但是每個工業(yè)部門都面臨不斷改進質(zhì)量的要求，這主要表現(xiàn)在以離線計量為基礎的傳統(tǒng)質(zhì)量保證體系正在向以在線或現(xiàn)場傳感器為基礎的過程控制新質(zhì)量保證體系轉(zhuǎn)移。在流程工業(yè)的過程控制中，目前能在線測量與控制的變量僅限于溫度、壓力和流量等，而對過程中化學成分和許多物性變量仍不能進行有效的連續(xù)測量，而這些特殊變量卻是表征生產(chǎn)狀況的重要甚至是決定性的指標參數(shù)，因而嚴重影響了工業(yè)產(chǎn)品成品的產(chǎn)率和質(zhì)量的及時監(jiān)測；在環(huán)境監(jiān)測中，反映環(huán)境變化的關鍵性變量的連續(xù)測量也是很困難的。

因此，在線光譜技術應運而生，它正是在線或現(xiàn)場狀況下基于分子水平基礎上的微觀物理量和微觀化學量的光譜傳感技術，可廣泛應用于化工、制藥、輕工和半導體等工業(yè)部門的過程監(jiān)測，化學分析，色度和照度控制，環(huán)境保護，生物和醫(yī)學研究，農(nóng)業(yè)和林業(yè)，海洋和礦業(yè)，防偽和保證系統(tǒng)以及軍事部門等等。

在線光譜技術是一項新興的技術。因為它的應用對象和條件與傳統(tǒng)光譜技術不同，也就決定了它具有自己的技術特征：針對性、協(xié)調(diào)性和綜合性。針對不同的分析對象、條件和要求就需要選擇諸如吸收、反射、熒光、拉曼等光譜方法中適用的光譜手段、相應的采樣方式和技術指標適中的元件設備。在線光譜測量必須與生產(chǎn)流程相協(xié)調(diào)，不干擾生產(chǎn)流程正常進行，實現(xiàn)生產(chǎn)、測量、控制與優(yōu)化相融合，形成一個有機的整體，即智能型生產(chǎn)，對于實驗場和自然環(huán)境也有類似的非破壞性測量的要求。由于現(xiàn)場條件的多樣性，測量對象的復雜性，過程的進行性，這就需要綜合運用多項高新技術靈活解決各種實際問題。

傳統(tǒng)光譜技術是以光譜儀為中心考慮問題、解決問題的技術。在線光譜技術則完全相反，是完全以被測樣品為中心考慮問題、解決問題的技術。由此，帶來了在線光譜儀器設備設計開發(fā)的革命性變化：

1．采用柔性光纖采光技術，以適應被測樣品的復雜形狀和位置；
2．采用小型化全固定件光學設計，以適應高震動、狹窄空間等復雜的工況環(huán)境檢測的需要；
3．采用低能耗便攜技術，以適應戶外（野外）環(huán)境檢測的需要；
4．采用遙控光電傳感技術，以適應腐蝕、污染、有毒等惡劣環(huán)境檢測的需要；
5．采用新型的傳感器－多道電荷耦合光電器件，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的高速化。

因此，在線光譜技術是一項綜合性高技術。

在線光譜技術包括：系列在線光譜儀設計與制造技術，采樣與樣品預處理技術，光譜分析軟件和模型數(shù)據(jù)庫技術以及現(xiàn)場總線技術。

在線光譜儀主要技術指標：
  波長范圍：200nm-1000nm（可擴展至3400nm）
  光譜儀焦距長度：42，65，100，133，150，220，300mm任選
  光譜分辨率：0.5-5nm（因設計方案而異）
  光源：可提供各種用于吸收、反射、熒光和拉曼等光譜測量適用的光源
  探頭：備有適應不同光譜方法的采樣頭，任選
  多模光纖：芯徑50，100，200，400μm，可互換（包括集束光纖），長度可大于100米
  CCD檢測器動態(tài)范圍：3000 : 1 — 20000 : 1任選
  CCD檢測器積分時間：10ms-100s
  輸出：輸出已數(shù)字化，可與各種協(xié)議總線掛接，或經(jīng)串口直接接入計算機
  譜儀控制：譜儀控制全部智能化，接口協(xié)議公開，提供開發(fā)軟件包，方便用戶進行二次開發(fā)。
  軟件：Windows 95平臺實時采樣、繪圖和分析軟件包（自有知識產(chǎn)權(quán)），還可另外提供非線性回歸和人工神經(jīng)網(wǎng)絡光譜數(shù)據(jù)處理軟件包。

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