收藏本站
《中国农业机械化科学研究院》 2005年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于AOTF技术的近红外光谱分析系统的研制

张辉  
【摘要】:近红外分析方法是目前发展比较迅速的一种快速分析方法,它具有快速、准确、重复性好、无污染、便于实现在线分析等特点,因此被广泛应用于农业、食品、石油、化工等行业。光谱的近红外范围从750nm到2500nm。信息主要是分子内部原子间振动的倍频与全频的信息,几乎包括有机物中所有含氢基团(如C—H、O—H、N—H和C=O等)和部分常见化合物如水,酸等的结构和组成信息,信息量极为丰富。近红外光谱技术,在短时间内得到了实际应用中的广泛关注,被称为“未来世界的光谱”。 本文基于AOTF(Acoustic-optical tunable filter)的光谱测量系统是由AOTF分光定位光学系统、光电信号处理模块、射频驱动控制模块和数据处理模块四部分组成。AOTF是根据单轴双折射晶体的声光互作用原理制成的分光器件。它通过在晶体中的声光耦合对入射光产生衍射。改变激励声波的电驱动器的频率,则衍射光的波长相应地改变。通过AOTF光的强度可利用改变射频的功率进行精密、快速的调节。AOTF滤光器具有体积小,扫描范围广,波长稳定性好且调节速度快,分辨率高等优点。 系统设计充分考虑到便携式仪器的特点,为实现光谱仪的微型化采用多种新型技术和新设计方法: 1、采用新型滤光技术AOTF可调谐声光滤光器,利用准直光纤进行光源准直工作; 2、计算机通过“虚拟仪器”界面,由RS232串口与单片机通讯来控制DDS实现驱动系统设计,射频功率放大则采用高速超宽带运算放大器和功率模块来提高驱动能力; 3、利用人工神经网络进行系统定标,人工神经网络具有很强的自适应、自学习能力,可以实现任意精度近似任何连续函数。尽管在网络训练时花费一定的时间,但当网络结构确定以后,样本测试非常快,因此特别适合于在线应用。 本仪器的光谱测量范围为800nm~1700nm,光谱分辨率约1nm~5.5nm。由于从方案的确定到器件的选择都参考了现代主流便携式光谱仪器,与传统光谱仪器相比,体积小、重量轻、功耗低、操作简便。实验结果证明,本仪器基本达到了预期的设计目标。
【学位授予单位】:中国农业机械化科学研究院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TH744.1

手机知网App
【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 付庆波;复杂条件下短波近红外检测技术研究[D];吉林大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王辉;近红外谷物品质快速检测仪的改进设计[D];中国农业机械化科学研究院;2007年
2 蒙水金;视频液位检测系统中的标定技术研究[D];湖南大学;2012年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘世金;刘大利;;基于仿射投影的微弱信号检测方法研究[J];阿坝师范高等专科学校学报;2012年02期
2 梁洪;红外空气参考法测定光纤用SiCl_4中的总氢[J];四川有色金属;1999年03期
3 夏业启,于中;酚醛树脂生产的微机自动控制系统[J];工程塑料应用;2000年05期
4 董瑞玲,齐暑华,杨文志,张亚娟,尚磊;环保型酚醛树脂的研制[J];工程塑料应用;2001年10期
5 王洪,傅志红,彭玉成;聚合物合成及成型过程研究的近红外光谱技术[J];工程塑料应用;2002年10期
6 王国建;郭建龙;屈泽华;;碳纳米管的氨基化对环氧树脂力学性能的影响[J];工程塑料应用;2006年12期
7 王国建;鲍磊;程思;刘琳;;尼龙66/碳纳米管复合材料分散性与结晶性能的研究[J];工程塑料应用;2007年10期
8 冯钠;陈涛;赵建;刘巍;金鑫;;MCA/APP协同作用对E/VAC燃烧性能与成炭机制的影响[J];工程塑料应用;2008年04期
9 郭伟,刘兴远,张力,王跃文,孙亮;无腹筋钢筋混凝土简支梁受剪特性的神经网络模型初探[J];四川建筑科学研究;2004年01期
10 刘兴远,郭伟,林文修,杜文龙,易珂;重庆地区混凝土构件碳化规律的神经网络描述[J];四川建筑科学研究;2004年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 胡伟明;;基于STM32纯电动汽车电驱控制研究[A];“2011西部汽车产业·学术论坛”暨四川省汽车工程学会四届第九次学术年会论文集[C];2011年
2 戎袁杰;汤洪海;郑雪生;王荣蓉;李春文;;单相并联有源滤波器的神经网络控制策略研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 孟庆金;权悦;景绍洪;;热电厂CFB锅炉燃烧智能控制策略研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 张威;白雁;王星;;近红外漫反射技术在快速测定连翘提取物中连翘苷含量的应用[A];第十五届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2009年
5 闫艳霞;李宏武;刘杰伟;冯伟;;颗粒镁喷吹氮气流量控制中BP神经网络整定PID控制器的研究[A];中国计量协会冶金分会2012年会暨能源计量与节能降耗经验交流会论文集[C];2012年
6 邱宗甲;陈思颖;张寅超;步志超;王玉诏;孔卫国;刘鹏;陈和;倪国强;;气溶胶探测激光雷达系统及误差分析[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
7 刘维;班龙;孙雨南;;不同滤波线宽的声光可调谐滤波器旁瓣特性的实验研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
8 刘洁;李小昱;王为;李培武;肖武;张军;周竹;;基于近红外光谱的板栗蛋白质检测方法研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
9 朱奎义;;车载式钢轨断面动态测量装置[A];发展重载运输技术适应经济社会建设——铁路重载运输货车暨工务学术研讨会论文集(工务部分)[C];2011年
10 高明阳;;芬兰AWOS系统DD50设备特殊故障的应急处理[A];第八届长三角气象科技发展论坛论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 苏成志;瞄准具传光能力评价及测试方法的研究[D];长春理工大学;2010年
2 王雪峰;煤活性基团与Ca~(2+)形成配合物的结构与表征[D];辽宁工程技术大学;2009年
3 苏日建;信息测量系统及其若干问题的研究[D];华中科技大学;2010年
4 陈祯;基于近红外光谱分析的土壤水分信息的提取与处理[D];华中科技大学;2010年
5 颜辉;植物油的亚油酸、亚麻酸红外光谱融合和模型优化方法的研究[D];江苏大学;2010年
6 张旨遥;基于布里渊散射的可调光纤延迟线研究[D];电子科技大学;2010年
7 陈樑;磷改性催化剂一步合成二甲醚研究[D];昆明理工大学;2008年
8 包鑫;稳健回归技术及其在光谱分析中的应用[D];浙江大学;2010年
9 汤亮;基于综合效益评价的陶瓷产品全生命周期理论研究及应用[D];武汉理工大学;2010年
10 郭俊先;基于高光谱成像技术的棉花杂质检测方法的研究[D];浙江大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 罗均;柚皮纤维素的制备、琥珀酸酐改性及其对重金属离子的吸附性能研究[D];华中农业大学;2010年
2 丁雷;白鼠脑电信号远控采集处理系统的设计与研究[D];山东科技大学;2010年
3 赵越;煤矿提升容器激光定位系统设计[D];山东科技大学;2010年
4 周巍;基于FPGA的QPSK数字解调技术研究[D];长春理工大学;2010年
5 朱正强;车标识别的关键技术研究[D];辽宁师范大学;2010年
6 刘帅男;机织物规格要素与其光泽性能的关系研究[D];浙江理工大学;2010年
7 范不井;某地区电网短期负荷预测研究[D];郑州大学;2010年
8 何文;近红外漫反射光谱结合PLS-ANN算法对药物有效成分的定量分析测定[D];郑州大学;2010年
9 侯黎黎;聚丙烯蜡接枝与乳化研究[D];郑州大学;2010年
10 杨书显;基于PSO算法的氧乐果合成过程建模与控制研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 毕卫红,唐予军,杨小莉,李超;基于AOTF的便携式近红外光谱测量仪[J];半导体光电;2005年03期
2 张波;温志渝;;微型光纤光谱仪的研制及性能测试[J];半导体光电;2007年01期
3 郑榜贵;田炳香;段建民;;基于交比不变量的摄像机标定方法[J];北京工业大学学报;2008年05期
4 庄春华;李振宇;顾冬华;王普;张亚庭;;基于对极几何和主动视觉的摄像机标定[J];北京工业大学学报;2009年09期
5 丁莹;范静涛;杨华民;姜会林;;一种广角镜头光学畸变的数字校正算法[J];长春理工大学学报(自然科学版);2009年02期
6 李鹏;王军宁;;摄像机标定方法简述[J];传感器世界;2007年03期
7 胡升荣;陈曦;;含SD和KP化学合成制药废水的酸析预处理研究[J];重庆师范大学学报(自然科学版);2009年03期
8 王晓华;傅卫平;;一种改进的摄像机标定方法[J];东北林业大学学报;2007年06期
9 贾洪涛;朱元昌;;摄像机图像畸变纠正技术[J];电子测量与仪器学报;2005年03期
10 王增林;李宝华;王威;;基于ilx511的光谱数据采集系统[J];仪器仪表用户;2005年06期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 张妍;蔡文生;邵学广;;近红外光谱与离子交换树脂吸附预富集结合测定低浓度氨基酸含量[A];第十届全国计算(机)化学学术会议论文摘要集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 李庆波;近红外光谱分析中若干关键技术的研究[D];天津大学;2003年
2 郝勇;近红外光谱微量分析方法研究[D];南开大学;2009年
3 康牧;图像处理中几个关键算法的研究[D];西安电子科技大学;2009年
4 汪大宝;复杂背景下的红外弱小目标检测与跟踪技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 施嫚嫚;小型快速扫描近红外分光光度计的研制[D];上海交通大学;2011年
2 徐慧博;机器视觉测量系统的精度研究[D];合肥工业大学;2006年
3 朱方园;机器人视觉实验平台及其算法设计[D];扬州大学;2006年
4 王宁;图像边缘检测及柔性形态学在其中的应用[D];辽宁科技大学;2008年
5 王凯;多模态医学图像配准研究[D];中南大学;2008年
6 陈金丽;基于视频图像的液位检测与跟踪系统分析与设计[D];湖南大学;2009年
7 沈华;基于插值和主元素分析的人脸超分辨率算法研究[D];湖南大学;2010年
8 张显;基于图像处理的视频液位检测系统的研究[D];湖南大学;2010年
【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 曲志华;基于近红外技术的木材腐朽理化性质变化及腐朽分级研究[D];东北林业大学;2011年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 崔继承,赵振武,丁东,唐玉国;纳米自洁净玻璃近红外光谱特性分析[J];仪器仪表学报;2002年S3期
2 徐志龙,赵龙莲,严衍禄;减小样品温度对近红外定量分析数学模型影响的建模方法[J];现代仪器;2004年05期
3 张玲,邱芳萍,于健;现代近红外光谱技术[J];长春工业大学学报(自然科学版);2003年04期
4 张军,陈星旦;温度测量型近红外光谱分析仪的研究[J];长春理工大学学报;2004年04期
5 王文明;近红外光谱分析磷酸缓冲溶液中的血糖含量[J];山东理工大学学报(自然科学版);2005年02期
6 刘广军,戴冬梅,高洪涛;正交信号校正算法及其在光谱处理中的应用[J];山东建筑工程学院学报;2005年02期
7 金同铭;非破坏评价西红柿的营养成分──蔗糖、葡萄糖、果糖的近红外分析[J];仪器仪表与分析监测;1997年02期
8 刘建学,吴守一,方如明;神经网络在大米蛋白质含量预测模型中的应用[J];江苏大学学报(自然科学版);2004年03期
9 吕丽娜,张玥,周定文;采用近红外漫反射光谱法分析牛奶成分[J];天津大学学报;2004年12期
10 褚小立,袁洪福,陆婉珍;在线近红外光谱过程分析技术及其应用[J];现代科学仪器;2004年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 徐云;王一鸣;吴静珠;;基于近红外光谱的未知类别样品聚类方法研究[A];中国农业工程学会电气信息与自动化专业委员会、中国电机工程学会农村电气化分会科技与教育专委会2010年学术年会论文摘要[C];2010年
2 王晓燕;韩鲁佳;黄光群;;基于近红外光谱的鸡粪工厂化堆肥过程理化指标速测分析研究[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年
3 邵学广;卞希慧;蔡文生;;近红外光谱多元校正方法研究[A];第十一届全国计算(机)化学学术会议论文摘要集[C];2011年
4 熊来怡;胡耀华;刘聪;陈康乐;郭康权;;近红外光谱检测猪肉挥发性盐基氮含量及其品质安全判别研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
5 田高友;;轻质石油燃料质量指标近红外光谱分析方法标准研究[A];科学仪器服务民生学术大会论文集[C];2011年
6 路春霞;刘源;孙晓红;潘迎捷;赵勇;;基于培养液的傅里叶变换近红外光谱指纹区分食源性致病菌的研究[A];中国食品科学技术学会第八届年会暨第六届东西方食品业高层论坛论文摘要集[C];2011年
7 李祥辉;林振宇;林燕琴;林艺冰;杨方;王丹红;陈国南;;傅里叶近红外光谱结合化学计量学快速检测食品中的塑化剂[A];中国化学会第28届学术年会第14分会场摘要集[C];2012年
8 董文江;倪永年;;近红外光谱结合化学计量学检测和定量中药白前的两种混伪品[A];中国化学会第28届学术年会第14分会场摘要集[C];2012年
9 赵艳茹;张淑娟;余克强;;基于近红外光谱的山楂SSC动态检测研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
10 毛志毅;蔡文生;邵学广;;基于小波变换的复杂体系近红外光谱定量分析方法研究[A];中国化学会第28届学术年会第14分会场摘要集[C];2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 李犁;近红外光谱专业委员会云南物联站成立[N];云南日报;2011年
2 记者 王晓冬;桂林:近红外初筛中药命中率达90%[N];中国医药报;2010年
3 记者 王丹;我国药品快检技术国际领先[N];健康报;2009年
4 吴玉田殷学平;中药质量控制又添新武器——小波变换近红外光谱分析系统[N];中国医药报;2004年
5 范世福;分析仪器发展应顺应现代科技趋势[N];中国机电日报;2001年
6 记者 余彬 通讯员 张海东 邓小梅;武大千余毕业博士硕士留鄂工作[N];湖北日报;2002年
7 晓艳;激光技术查牙病[N];医药经济报;2003年
8 ;新技术新方法广泛用于抗生素分析[N];中国医药报;2003年
9 记者 李天舒;猪肉牛乳检测有新法[N];健康报;2010年
10 政轩 陈志奎;江大赵杰文教授指导博士论文入选“全国优秀博士学位论文”[N];镇江日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 樊景超;苹果果实病害近红外光谱信息获取与识别模型研究[D];中国农业科学院;2011年
2 贺英;基于半监督和迁移学习的近红外光谱建模方法研究[D];中国海洋大学;2012年
3 黄富荣;人体血液胆固醇、甘油三酯近红外光谱无试剂分析方法研究[D];暨南大学;2010年
4 樊玉霞;猪肉肉糜品质与安全可见/近红外光谱快速检测方法的实验研究[D];浙江大学;2011年
5 张龙;植源性农产品溯源以及鉴别技术研究[D];浙江大学;2012年
6 柳俊;近红外光谱分析技术在白芍中药配方颗粒制备过程中的应用研究[D];广州中医药大学;2011年
7 田媛;声光可调滤光片在光谱化学分析中的应用[D];吉林大学;2004年
8 谈爱玲;水中石油类污染物光纤光谱检测方法的研究[D];燕山大学;2012年
9 淡图南;基于光谱分析的燃油组分检测技术研究[D];浙江大学;2011年
10 丁海泉;无创血糖检测中的近红外血流容积光谱基本问题研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张辉;基于AOTF技术的近红外光谱分析系统的研制[D];中国农业机械化科学研究院;2005年
2 闫灵;基于近红外光谱的转基因菜籽油快速鉴别机理研究[D];西南大学;2010年
3 钱磊;基于USB的近红外脑组织血氧检测系统的研制[D];武汉理工大学;2010年
4 丁家欣;中药炮制辅料蜂蜜质量分析的近红外光谱实验研究[D];中国中医科学院;2010年
5 张华秀;近红外光谱法快速检测牛奶中蛋白质与脂肪含量[D];中南大学;2010年
6 惠娜;近红外光谱分析技术在党参及复方丹参片质量控制中的应用[D];兰州大学;2011年
7 朱丽;造纸用毛白杨综纤维素含量的近红外光谱预测模型[D];北京林业大学;2011年
8 王奇云;柴油十六烷值近红外机理模型开发[D];中国石油大学;2010年
9 苏莉蔚;近红外光谱仪中单色光控制器的研制[D];吉林大学;2005年
10 潘建超;近红外光谱分析技术对痰热清注射液配方药材的质量控制研究[D];华东理工大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026