本發(fā)明涉及近紅外分析領(lǐng)域，特別涉及一種扦插式探頭的近紅外分析儀及其工作方法。
背景技術(shù)：
在糧食的儲存或運輸過程中，為了能掌握和監(jiān)控糧食的品質(zhì)，需要對已成袋堆疊的糧食進行分析檢測?，F(xiàn)有的解決方法是用手動扦樣器對待測樣品進行取樣，搜集一定數(shù)量的樣品后使用近紅外分析儀進行分析檢測。然而，該種檢測方式存在以下缺陷：
1、需要依次對每個取樣對象進行人工取樣，且扦樣器取樣操作性差、工作繁瑣；
2、樣品取出后到檢測之前，樣品被放置在樣品盤中，環(huán)境溫度、空氣濕度等均會對樣品的檢測結(jié)果造成影響，使得檢測準(zhǔn)確性低、重復(fù)性差；
3、采樣與檢測采用不同的儀器分步進行，費時費力且不確定因素增加，降低了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)方案中的不足，本發(fā)明提供了一種操作簡單、效率高，檢測結(jié)果準(zhǔn)確可靠，無需人工取樣即可完成樣品檢測的扦插式近紅外探頭。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
一種扦插式近紅外探頭，所述近紅外探頭包括：
尖刺部，所述尖刺部位于所述近紅外探頭的頭部，用于插入待測樣品；
校準(zhǔn)系統(tǒng)，所述校準(zhǔn)系統(tǒng)包括標(biāo)準(zhǔn)光源和溫濕度傳感器，位于所述尖刺部的后端；
插桿，所述插桿連接所述校準(zhǔn)系統(tǒng)和手持部；
手持部，所述手持部與光纖組件相連，近紅外探頭通過所述光纖組件可與近紅外分析儀進行信號傳輸；
切換模塊，所述切換模塊控制所述近紅外探頭在校準(zhǔn)模式和檢測模式之間轉(zhuǎn)換。
根據(jù)上述的近紅外探頭，優(yōu)選地，所述切換模塊設(shè)置在所述手持部上。
根據(jù)上述的近紅外探頭，可選地，所述切換模塊包括至少一個按鈕。
根據(jù)上述的近紅外探頭，優(yōu)選地，所述尖刺部為扦插管。
根據(jù)上述的近紅外探頭，可選地，所述手持部為手槍狀手柄。
根據(jù)上述的近紅外探頭，優(yōu)選地，所述光纖組件包括光纖和光纖接頭。
本發(fā)明還提供一種近紅外探頭的工作方法，所述工作方法包括以下步驟：
(A1)提供上述任一所述的近紅外探頭，連接光纖組件與近紅外分析儀；
(A2)近紅外探頭被切換至校準(zhǔn)模式，校準(zhǔn)系統(tǒng)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)光源對系統(tǒng)進行標(biāo)準(zhǔn)光校準(zhǔn)，同時通過溫濕度傳感器對環(huán)境溫濕度進行修正；
(A3)尖刺部插入待測樣品，待校準(zhǔn)系統(tǒng)沒入所述待測樣品后停止；
(A4)近紅外探頭被切換至檢測模式，近紅外分析儀輸出光源打到待測樣品上并接收攜帶待測樣品信息的漫反射光；
(A5)近紅外分析儀進行數(shù)據(jù)處理，獲得待測樣品中待測物質(zhì)的含量。
根據(jù)上述的工作方法，優(yōu)選地，所述工作方法進一步包括：
(B1)校準(zhǔn)系統(tǒng)中的溫濕度傳感器讀取待測樣品的溫濕度，并傳送至近紅外分析儀；
所述(B1)步驟位于(A4)步驟與(A5)步驟之間；
近紅外分析儀在進行數(shù)據(jù)處理時，對待測樣品的溫濕度信息進行補償/修正。
根據(jù)上述的工作方法，可選地，所述待測物質(zhì)為水分和/或蛋白質(zhì)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果為：
一、直插式測量，無需人工取樣
本發(fā)明將近紅外探頭直接插入待測樣品中即可進行檢測，無需人工取樣，操作方便快捷、效率高，且減少了樣品浪費；同時，插桿的長度可根據(jù)需求進行設(shè)計，擴展了檢測空間。
二、自帶校準(zhǔn)系統(tǒng)，提高檢測準(zhǔn)確性
本發(fā)明的近紅外探頭自帶校準(zhǔn)系統(tǒng)，可對環(huán)境溫濕度和樣品內(nèi)部的溫濕度進行測量，進而在數(shù)據(jù)處理時對上述溫濕度的影響進行修正，提高了檢測準(zhǔn)確性；同時，不再需要近紅外分析儀提供校正功能，降低了對近紅外分析儀的要求。
三、對同一樣品實現(xiàn)多點測量，提高檢測的可靠性
本發(fā)明近紅外探頭的直插式測量，快捷高效，因此，可以插入同一樣品的不同部位，實現(xiàn)對同一樣品的多點測量，提高樣品檢測結(jié)果準(zhǔn)確性和可靠性。
附圖說明
參照附圖，本發(fā)明的公開內(nèi)容將變得更易理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是：這些附圖僅僅用于舉例說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而并非意在對本發(fā)明的保護范圍構(gòu)成限制。圖中：
圖1是本發(fā)明實施例1的扦插式近紅外探頭與近紅外分析儀連接后的結(jié)構(gòu)示意圖。
實施方式
圖1和以下說明描述了本發(fā)明的可選實施方式以教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員如何實施和再現(xiàn)本發(fā)明。為了教導(dǎo)本發(fā)明技術(shù)方案，已簡化或省略了一些常規(guī)方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解源自這些實施方式的變型或替換將在本發(fā)明的范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解下述特征能夠以各種方式組合以形成本發(fā)明的多個變型。由此，本發(fā)明并不局限于下述可實施方式，而僅由權(quán)利要求和它們的等同物限定。
實施例1
圖1示意性地給出了本實施例的扦插式近紅外探頭與近紅外分析儀連接后的結(jié)構(gòu)簡圖，如圖1所示，所述近紅外探頭包括：
尖刺部1，所述尖刺部位于所述近紅外探頭的頭部，用于插入待測樣品；
校準(zhǔn)系統(tǒng)2，所述校準(zhǔn)系統(tǒng)包括標(biāo)準(zhǔn)光源和溫濕度傳感器，位于所述尖刺部的后端；
插桿3，所述插桿連接所述校準(zhǔn)系統(tǒng)和手持部；
手持部4，所述手持部與光纖組件相連，近紅外探頭通過所述光纖組件可與近紅外分析儀7進行信號傳輸；所述光纖組件包括光纖61和光纖接頭62；
切換模塊5，所述切換模塊控制所述近紅外探頭在校準(zhǔn)模式和檢測模式之間轉(zhuǎn)換；所述切換模塊設(shè)置在所述手持部上。
進一步地，所述尖刺部為扦插管，可輕易地將近紅外探頭插入待測樣品中，同時扦插管內(nèi)可以留存樣品，便于待測樣品的檢測。
所述近紅外分析儀包括光源、光譜儀和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。
本實施例還提供一種扦插式近紅外探頭的工作方法，所述工作方法包括以下步驟：
(A1)提供本實施的近紅外探頭，連接光纖組件與近紅外分析儀；
(A2)近紅外探頭被切換至校準(zhǔn)模式，校準(zhǔn)系統(tǒng)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)光源對系統(tǒng)進行標(biāo)準(zhǔn)光校準(zhǔn)，同時通過溫濕度傳感器對環(huán)境溫濕度進行修正；
(A3)尖刺部插入待測樣品，待校準(zhǔn)系統(tǒng)沒入所述待測樣品后停止；
(A4)近紅外探頭被切換至檢測模式，近紅外分析儀輸出光源打到待測樣品上并接收攜帶待測樣品信息的漫反射光；
(A5)近紅外分析儀進行數(shù)據(jù)處理，獲得待測樣品中獲得待測樣品中待測物質(zhì)的含量。
進一步地，所述待測物質(zhì)為水分和/或蛋白質(zhì)。
上述近紅外探頭僅在近紅外探頭和近紅外分析儀組裝完畢后進行了標(biāo)準(zhǔn)光源和環(huán)境溫濕度的校準(zhǔn)，然而在檢測成袋或成堆的樣品時，待測樣品內(nèi)部的溫度、濕度與外界環(huán)境的差異較大，僅對環(huán)境溫濕度的影響進行補償是不夠的，故：
進一步地，所述工作方法還包括：
(B1)校準(zhǔn)系統(tǒng)中的溫濕度傳感器讀取待測樣品的溫濕度，并傳送至近紅外分析儀；
所述(B1)步驟位于(A4)步驟與(A5)步驟之間；
近紅外分析儀在進行數(shù)據(jù)處理時，對待測樣品的溫濕度信息進行補償/修正。
本實施例的優(yōu)勢在于：1、近紅外探頭直插式測量，無需人工取樣，操作簡單、效率高；對同一樣品進行多點測量，提高檢測結(jié)果的可靠性；2、近紅外探頭內(nèi)設(shè)校準(zhǔn)系統(tǒng)對環(huán)境溫濕度和待測樣品的溫濕度進行測量，提高了待測樣品檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。
實施例2
本發(fā)明實施例1的扦插式近紅外探頭及其工作方法在糧食品質(zhì)監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用例。
在該應(yīng)用例中，待測樣品為袋裝的糧食(如玉米、小麥等)，尖刺部為頭部開口的尖刺狀鋼管，可輕易地刺入糧食袋中；插桿為衛(wèi)生級不銹鋼鋼管，可插入糧食中，且插桿的長度可根據(jù)需求設(shè)計，擴大糧食檢測點的范圍；手持部為手槍狀手柄，提高手持的舒適度，當(dāng)然也可以選用不同形狀的手持部；切換模塊為設(shè)置在手持部上的按鈕，便于控制，所述按鈕可以是一個或兩個，本應(yīng)用例中按鈕為一個，通過按壓按鈕進行校準(zhǔn)模式和檢測模式的切換；若為兩個按鈕，則一個為校準(zhǔn)模式按鈕，一個為檢測模式按鈕，直接按壓相應(yīng)按鈕進行模式切換。
上述扦插式近紅外探頭的工作流程如下：
S1.將上述近紅外探頭通過光纖組件與近紅外分析儀相連；
S2.按壓按鈕，近紅外探頭切換為校準(zhǔn)模式，校準(zhǔn)系統(tǒng)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)光源對系統(tǒng)進行標(biāo)準(zhǔn)光校準(zhǔn)，同時通過溫濕度傳感器對環(huán)境溫濕度進行修正；
S3.尖刺部插入糧食袋內(nèi)，直至校準(zhǔn)系統(tǒng)沒入糧食內(nèi)停止插入；
S4.再次按壓按鈕，近紅外探頭被切換至檢測模式，近紅外分析儀輸出光源打到糧食上并接收攜帶糧食信息的漫反射光；同時校準(zhǔn)系統(tǒng)中的溫濕度傳感器讀取糧食的溫濕度，并傳送至近紅外分析儀；
S5.近紅外分析儀在進行糧食溫濕度校準(zhǔn)的情況下進行數(shù)據(jù)處理，獲得待測樣品中的水分含量。