基于近红外光谱法的毒品快速检测装置制造方法及图纸

本技术提供一种基于近红外光谱法的毒品快速检测装置，所述装置包括设置在光路上的检测光源(3)、透光载样容器(2)和光谱采集装置(4)，所述光谱采集装置(4)包括设置在光路上的透镜组(41)、数字光处理器(42)、单点InGaAs探测器(43)和模数转换器(44)，所述模数转换器(44)的数据输出端与控制处理器(5)连接。本技术的基于近红外光谱法的毒品快速检测装置将光源、光谱采集以及控制处理一体化，使用时无需独立的光谱仪和外接电脑，便于携带和使用，实验结果显示该装置对毒品具有较好的准确度，可应用于现场毒品快速检测。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及近红外光谱检测技术，特别是一种基于近红外光谱法的毒品快速检测装置。

技术介绍

1、毒品因其合成方式多样、品种繁多、隐蔽性较强等特点，为缉毒部门进行毒品与疑似毒品的现场识别和快速检测带来了极大的挑战。

2、常用的毒品检测方法主要有化学法、色谱法和光谱法等，其中光谱法检测具有快速、无损、非接触、样品量小、无需预处理等优点，但目前毒品快速检测领域均采用传统的台式光谱仪器，如采用红外光谱仪、拉曼光谱仪并配合电脑成套使用，通过光谱仪先获得样品的光谱数据，然后在电脑上进行对应的数据处理。这套方法过程较复杂，导致难以在边境公安机关、派出所和缉毒单位等基层推广和应用。

3、张建强《基于近红外光谱技术的毒品现场快速溯源研究》(分析测试学报，第41卷第7期，2022年7月)公开了一种基于近红外光谱法的毒品快速溯源方法，包括先通过近红外光谱仪采集不同来源的毒品样品的近红外光谱数据，建立光谱数据与毒品来源的模型，该数据模型可用于毒品的现场快速溯源。中国专利技术专利申请cn 115326750a公开了一种一种基于近红外光谱的毒品的快速判定方法，用标准品的近红外光谱建立参考光谱，然后获取待测样品的光谱数据并于参考光谱进行比对，实现毒品的快速判断。

4、这些现有技术均公开了如果选择适当的算法以建立光谱模型，因此为基于近红外光谱法的小型毒品快速检测装置提供了可行性。

技术实现思路

1、本技术的目的是克服现有技术缺陷，提供一种小型化的、便携的毒品快速检测装置。

<p>2、基于此，本技术提供一种基于近红外光谱法的毒品快速检测装置，所述装置包括触控显示屏7和电源模块6，其中，所述装置还包括设置在光路上的检测光源3、透光载样容器2和光谱采集装置4，所述毒品快速检测装置还包括与检测光源3和光谱采集装置4分别电连接的控制处理器5，控制处理器5与显示屏7电连接，其特征在于所述检测光源3是卤素光源，所述光谱采集装置4包括设置在光路上的透镜组41、数字光处理器42、单点ingaas探测器43和模数转换器44，所述模数转换器44的数据输出端与控制处理器5连接。

3、在本技术中，检测光源3可采用卤素灯珠实现，它能够发出近红外光，近红外光照射到置于透光载样容器2中的样品上，部分波段的光被吸收/反射，样品反射的光经透镜组41后被数字光处理器42接收，经单点ingaas探测器43处理后由模数转换器44输出成光谱数据，所述单点ingaas探测器43具有将光信号转换为电信号的装置。

4、在本技术中，透镜组用于确保样品反射的光被校准并输入至数字光处理器。根据一种优选的实施方式，所述透镜组41包括按照光路方向设置的准直透镜、衍射光栅和聚焦透镜，所述聚焦透镜输出的光被数字光处理器42接收。

5、数字光处理器(digital light processing，dlp)是一种光学投影芯片，通常采用微镜阵列和数字信号处理器的组合，将输入的光学信息分成许多微小的像素。例如德州仪器公司生产销售的dlp2010nir型芯片作为数字光处理器。

6、单点ingaas探测器是一类现有的用于近红外光谱范围的半导体光电探测器，常用于近红外光信号探测场景，可将近红外光信号换转为电信号的。该信号经模数转换器后得到近红外光谱的数字信号。

7、在本技术中，透光载样容器2应当理解为能够承载样品、具有一定强度、抗腐蚀性的容器，并能够透过近红外光，确保光源发出的光能够穿过其底面达到样品，样品反射的光能穿透它并被光电传感器吸收。例如采用石英玻璃皿作为透光载样容器。

8、在本技术中，控制处理器5包括存储标准品对应的光谱数据的装置，和将待测样品的光谱数据与存储的光谱数据进行比对并输出比对结果的装置。

9、一种可行的实施方式是采用微型电脑作为控制处理器(如果微型电脑本身也具备显示器，则它同时作为控制处理器和显示屏，而不需要其他输入输出设备)，例如采用树莓派微型电脑来实现，它是基于arm的微型电脑主板，以sd/microsd卡为内存硬盘，并具有多种通用数据连接端口，可与显示设备、输入输出设备连接，具有pc的基本功能。本领域技术人员通过常规的编程手段，可以实现如cn 115326750a记载的基于近红外光谱的毒品的快速判定方法，由该树莓派微型电脑实现光谱数据的存储和比对，并将比对结果输出至显示屏。

10、为了将本技术的毒品快速检测装置小型化，将各组成安装在外壳1内。其中，在外壳1上部设置载样容器孔11，在外壳1前部设置屏幕孔12，触控显示屏7安装在屏幕孔12中，透光载样容器2安装在载样容器孔11中，检测光源3安装在透光载样容器2下方，且光的出射方向朝向透光载样容器2底部，所述光电传感器安装在透光载样容器2下方，电源模块6和控制处理器5分别与检测光源3和光调制器连接。

11、使用时，将样品置于透光载样容器上，通过触控显示屏启动设备，近红外光源的光照在样品上，被样品吸收/反射，漫反射的光被光电传感器采集并传输到光调制器，获得近红外光谱数据。

12、近红外光谱数据输入至控制处理器中，与控制处理器内存储的标准品的光谱数据进行比对，比对结果输出至显示屏上。

13、本技术提供的毒品快速检测装置将光源、光谱采集以及控制处理一体化，使用时无需独立的光谱仪和外接电脑，便于携带和使用。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于近红外光谱法的毒品快速检测装置，所述装置包括触控显示屏(7)和电源模块(6)，其特征在于所述装置还包括设置在光路上的检测光源(3)、透光载样容器(2)和光谱采集装置(4)，所述毒品快速检测装置还包括与检测光源(3)和光谱采集装置(4)分别电连接的控制处理器(5)，控制处理器(5)与触控显示屏(7)电连接，其特征在于所述检测光源(3)是卤素光源，所述光谱采集装置(4)包括设置在光路上的透镜组(41)、数字光处理器(42)、单点InGaAs探测器(43)和模数转换器(44)，所述模数转换器(44)的数据输出端与控制处理器(5)连接。

2.根据权利要求1所述的基于近红外光谱法的毒品快速检测装置，其特征在于检测光源(3)发出的卤素光照射到置于透光载样容器(2)中的样品上，样品反射的光经透镜组(41)后被数字光处理器(42)接收，经单点InGaAs探测器(43)处理后由模数转换器(44)输出光谱数据，所述单点InGaAs探测器(43)具有将光信号转换为电信号的装置。

3.根据权利要求1所述的基于近红外光谱法的毒品快速检测装置，其特征在于所述透镜组(41)包括按照光路方向设置的准直透镜、衍射光栅和聚焦透镜，所述聚焦透镜输出的光被数字光处理器(42)接收。

4.根据权利要求1所述的基于近红外光谱法的毒品快速检测装置，其特征在于透光载样容器(2)是石英玻璃皿。

5.根据权利要求1所述的基于近红外光谱法的毒品快速检测装置，其特征在于控制处理器(5)包括存储标准品对应的光谱数据的装置，和将待测样品的光谱数据与存储的标准品光谱数据进行比对并输出比对结果的装置。

6.根据权利要求1所述的基于近红外光谱法的毒品快速检测装置，其特征在于所述装置包括外壳(1)，在外壳(1)上部设置载样容器孔(11)，在外壳(1)前部设置屏幕孔(12)，触控显示屏(7)安装在屏幕孔(12)中，透光载样容器(2)安装在载样容器孔(11)中，检测光源(3)安装在透光载样容器(2)下方，且光的出射方向朝向透光载样容器(2)底部，光电传感器安装在透光载样容器(2)下方，电源模块(6)和控制处理器(5)分别与检测光源(3)和光调制器连接。

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【技术特征摘要】

1.一种基于近红外光谱法的毒品快速检测装置，所述装置包括触控显示屏(7)和电源模块(6)，其特征在于所述装置还包括设置在光路上的检测光源(3)、透光载样容器(2)和光谱采集装置(4)，所述毒品快速检测装置还包括与检测光源(3)和光谱采集装置(4)分别电连接的控制处理器(5)，控制处理器(5)与触控显示屏(7)电连接，其特征在于所述检测光源(3)是卤素光源，所述光谱采集装置(4)包括设置在光路上的透镜组(41)、数字光处理器(42)、单点ingaas探测器(43)和模数转换器(44)，所述模数转换器(44)的数据输出端与控制处理器(5)连接。

2.根据权利要求1所述的基于近红外光谱法的毒品快速检测装置，其特征在于检测光源(3)发出的卤素光照射到置于透光载样容器(2)中的样品上，样品反射的光经透镜组(41)后被数字光处理器(42)接收，经单点ingaas探测器(43)处理后由模数转换器(44)输出光谱数据，所述单点ingaas探测器(43)具有将光信号转换为电信号的装置。

3.根据权利要求1所述的基于近红外光...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建强，彭成云，倪春明，苏祎芳，
申请(专利权)人：云南警官学院，
类型：新型
国别省市：