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基于近红外光谱的茶叶成分检测仪的软件研制水脚仪器仪表学报,姗觳庠砑坝布低进“增蜗,刘辉军┭,张建庭言.;掰痑缯鏗肌瓹蒬;虎鰏引近红外光谱分析技术魑R恢挚焖佟⑽匏鸬绿色分析方法得到日益广泛的应用,其在茶叶及其制品光谱检测仪主要包括光谱仪、化学计量学软件、数学模型等三个部分,而结合信号处理方法与定标模型的化学本软件针对滤光片型的近红外茶叶成分检测仪的功能要求,集化学计量学算法、数字信号处理和控制等功能于一体。样机┮挡坎枰吨柿考喽郊煅椴试中心试用,表咧该软件操作简便、功能完善,可满足近红外光谱检测,是将近红外光谱所反映的样品基团、组成或物态信息与用标准或认可的参比方法测得的组成或性质数据,采用化学计量学技术建立校正模型,然后通过对未知样品光谱的测定和建立的校正模型来快速预测其组成或性质的一种分析方法。在各类近红外光谱仪器中,滤光片型光谱仪因其成本低,分光稳定,在专用仪器的设计上得到了广泛应用。本滤光片型近红外第卷第期年月吕上海理一大学光电子信息工程学院上海;泄屏垦г杭屏坎馐怨こ萄г汉贾摘要:本文介绍了滤光片型近红外光谱茶叶成分分析系统的应用软件研制。软件具有光谱采集、数字信号处理、光谱预处理、模硝定标、样品预测和系统自检等功能,并集成粤馄椎囊糯惴ā⒈淞勘曜蓟叭ナ拼硭惴ǎ匀范ḿ觳舛韵笾鞒分的特征波长,为仪器的光源和分光系统的设计提供依据,以增强仪器的町扩展性及榆测精度。采用多元线性回归建立了茶多酚、氨基酸、水分、咖啡碱等四种成分的定量分析模型,实现了基于近红外光谱技术的茶叶主要成分的快速无损检测。关键词:近红外光谱:专用软件开发;.徊枰冻煞址治中图分类号:文献标识码:国家标准学科分类代码:“琙锄西&甎那咖西加.,韓.’,【】。通常近红外计量学软件是近红外光谱分析检测仪的核心各类用户的使用要求。伊,:琩,,,—·基金项目:浙江省科技计划项目手山Ⅱ、,..畁珻贘:—
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型一一一一一灰灰灰灰灰纛砑低胁卉洋帽ぼ选瓄七Ⅳ一七琹≤七≤÷一∽琈取光谱茶叶检测仪为减少杂散光、电子器件直流漂移等因素的影响,先利用调制盘把光信号调制成一定频率的光强信号,经滤光片后得到单色光,再经样品吸收及光电转换后由嵌入式系统通过淙肷衔换样机中滤光片的选择,首先通过收集大量茶叶样品的连续近红外光谱信息及主要成分含量的理化检测数据,然后利用本软件对连续光谱进行遗传算法【、变量标准化及去势处理【浚崛「鞅徊獬煞值奶卣鞑ǔぃ源巳范ㄓρ滤光片的中心波长。通过异常样品剔除,光谱预处理等步骤后,用多元线性回归方法建立基于特征分析波长的茶多酚、氨基酸、水分、咖啡碱四种成分的定量分析模型。图遣枰冻煞纸焱饧觳庖荖的系统结构,系统由光源、光路调制系统、滤光片轮、样品池、探测器、样品池旋转机构和嵌入式控制系统等组成。旋转机构带动内嵌有占底面积的。白板的样品池旋转,被测表面样品与白板交替被扫描,通过对信号分段计算,分别计算白板与样品的漫反射强度,计算样品的相对漫反射率。茶叶成分检测仪的软件系统由以下几个模块组成:光谱数据采集;数据预处理:模犁建立;数据管理;扩展功能。其程序设计结构如图尽由于电路中电磁干扰会引入随机噪声;调制盘的机械加工、安装、驱动电机精度均会对测试信号产生影响,造成信号波动【俊P枰6孕藕沤性ご硪砸种圃肷N了节约硬件成本