近红外在线分析仪是一种基于近红外光谱技术的实时检测设备,主要用于工业生产过程中对化学组分、物理特性等参数的无损、快速监测,以优化生产流程并确保产品质量。
近红外光(波长 780-2526nm)照射样品时,样品中的含氢基团(O-H、C-H、N-H 等)会吸收特定波长的光。通过检测透射或反射后的光谱信号,结合化学计量学模型,可快速反推样品的成分含量(如水分、蛋白质、淀粉)或物理性质(如密度、粘度)。
近红外在线分析仪的核心原理基于物质对近红外光的吸收特性:
光源发射:采用高亮度灯泡或激光二极管发射近红外光,通过光学器件聚焦成束。
样品测量:样品通过传送带、管道或探头进入测量区域,液体样品采用透射模式(光穿过样品),固体样品采用漫反射模式(光在样品表面散射)。
光谱吸收:不同化学物质对特定波长的近红外光吸收程度不同,例如氧氢键振动可用于测定水分含量。
探测器检测:剩余光被探测器(如硅、铟镓砷检测器)转化为电信号。
数据处理:通过化学计量学方法建立光谱与成分指标(如水分、蛋白质、脂肪)的多元线性回归模型,实现快速定量分析。
核心功能
实时监测:通过光纤技术将探头部署在生产现场,数据传输至控制室,实现多点同步检测 。
无损检测:无需样品前处理,直接通过物质对近红外光的吸收特性分析成分(如蛋白质、脂肪、水分等)。
主要结构
光学系统:含近红外光源、单色器(或光栅)、检测器,负责光谱信号的发射与采集。
采样系统:多为在线探头(接触式 / 非接触式),直接插入生产管线或料流,实现样品实时采样。
数据处理系统:内置化学计量学软件,包含建模、校正、分析模块,快速处理光谱数据并输出结果。
控制系统:可与生产设备联动,根据分析结果自动调节工艺参数(如配料比例、温度)。