光谱学与光谱分析, 2009, 29 (8): 2286, 网络出版: 2010-05-26   

微型近红外光谱仪分析系统的研制

Research on the Near-Infrared Spectrometer System
向贤毅 1,2,3,*温志渝 1,2龙再川 1,2洪明坚 1,2梁玉前 1,2徐溢 1,2
作者单位
1 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室, 重庆400030
2 重庆大学微系统研究中心, 重庆400030
3 中国科学院光电技术研究所, 四川 成都610209
摘要
近红外光谱技术是光谱测试技术、 化学计量学技术与计算机技术的有机结合, 文章立足于食品有效成分无损定量检测的目标, 介绍了微型近红外光谱分析系统的研制过程。 作为系统测试的基础, 文章重点研究了适用于在线实时分析的微型化近红外光谱仪, 研制出的微型近红外光谱仪样机工作波长: 850~1 690 nm, 分辨率小于10 nm。 通过对样机主要参数的测试表明, 性能接近国外同类产品水平。 另外, 化学计量学与计算机技术的结合是系统的核心, 提出了基于最小二乘的局部加权回归(LS-LWR)的建模方法。 最后, 应用研制出的系统对葡萄糖水溶液定量测试实验表明, 其预测集的相关系数达到了0.995, 预测标准偏差为0.06。
Abstract
Near-infrared spectrometer is the integration of spectrum test technology, stoichiometry technology and computer technology. In the present paper, based on effective food ingredients and non-invasive quantitative detection,the development process of the micro-near-infrared spectrometer system was introduced. Spectrometer is the basis of the system. This paper focuses on the development of the micro-near-infrared spectrometer applicable to on-line real-time testing. A micro-near-infrared spectrometer prototype was developed successfully, its main technical parameter was tested, and the result shows: its operating wavelength is: 850-1 690 nm, optical resolution is: less than 10 nm, and its performance has achieved the level of the congener foreign products. Stoichiometric technology and computer technology is the core of the system. LS-LWR modeling methods were proposed. Finally, the quantitative test for glucose water solution using the micro-near-infrared spectrometer shows that the correlation coefficient of prediction model is 0.995, and the corresponding RMSEP is 0.06.

向贤毅, 温志渝, 龙再川, 洪明坚, 梁玉前, 徐溢. 微型近红外光谱仪分析系统的研制[J]. 光谱学与光谱分析, 2009, 29(8): 2286. XIANG Xian-yi, WEN Zhi-yu, LONG Zai-chuan, HONG Ming-jian, LIANG Yu-qian, XU Yi. Research on the Near-Infrared Spectrometer System[J]. Spectroscopy and Spectral Analysis, 2009, 29(8): 2286.

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