Основные компоненты онлайновой системы ближнего инфракрасного анализа включают зонд, волоконно - оптическое волокно и бассейн обращения, его конструкция и выбор должны быть тесно интегрированы с потребностями сценария применения, следующие из трех аспектов функциональных характеристик, принципов отбора и точек обслуживания для анализа:

I. Дизайн зонда: « воспринимающий терминал», подходящий для сцены

Зонд должен быть настроен в соответствии с материальным состоянием (твердое / жидкое / газообразное) и технологическими условиями (температура / давление / коррозионная способность). Например, при обработке зерна и масла контактный зонд может быть установлен в корпусе блендера или трубопроводе для мониторинга содержания белка муки с помощью принципа диффузного отражения, усреднения проб, проходящих через оптическое окно в течение интегрального времени, для улучшения репрезентативности данных; Бесконтактный зонд подходит для высокотемпературной и коррозионной среды, такой как мониторинг полупроводниковой промывки жидкости, с помощью полифторэтиленовой трубки для достижения анализа на месте, чтобы избежать загрязнения зонда. Кроме того, зонд должен соответствовать мощности источника света, эффективности волоконно - оптической связи и углу захвата света, например, с использованием интегрированной конструкции зонда источника света для достижения излучения 1200 Вт / м² на расстоянии обнаружения 2 метра для обеспечения интенсивности сигнала.

II. Выбор оптического волокна: « Высокоскоростной канал» передачи сигналов

Оптическое волокно должно удовлетворять потребности в передаче на большие расстояния с низким уровнем потерь. Кварцевое оптическое волокно имеет отличную пропускную способность в диапазоне 700 - 2500 нм, выбор диаметра сердечника требует сбалансированного разрешения и возможности захвата сигнала: малый диаметр сердечника (например, 50 мкм) повышает пространственное разрешение, подходит для высокоточного обнаружения; Большой диаметр сердечника (например, 400 мкм) повышает интенсивность сигнала и подходит для анализа проб с низкой концентрацией. Численная апертура (NA) влияет на диапазон сбора световых сигналов, а оптическое волокно с высокой NA (0,37) может принимать свет под большим углом и повышать чувствительность обнаружения. Кроме того, оптическое волокно должно обладать устойчивостью к изгибу, минимальный радиус изгиба должен быть в 10 раз больше диаметра оптического волокна, чтобы избежать искажений передачи света.

III. Конструкция оборотного пула: "прецизионная тара" для обнаружения жидкостей

Циркуляционный бассейн предназначен для онлайнового мониторинга проб жидкостей, и его конструкция должна учитывать световой путь, материал и помехоустойчивость. Выбор светового пути должен обеспечить поглощение образца в линейном диапазоне прибора (0,3 - 1,0А), например, высокая концентрация сиропа использует короткий световой диапазон (0,5 - 2мм), чтобы избежать насыщения, а низкая концентрация питьевой воды выбирает длинный световой путь (5 - 10мм) для усиления сигнала. Материал, кварцевый или сапфировый бассейн может выдерживать высокие температуры и высокое давление, подходит для мониторинга химической пасты; Тетрафторэтиленовый циркуляционный бассейн используется для анализа сильно коррозионных жидкостей, таких как щелочная промывка. Кроме того, циркуляционный бассейн должен быть интегрирован с антипузырьковым механизмом и термостатом, чтобы избежать помех рассеяния пузырьков и влияния колебаний температуры, например, контролируя колебания температуры в пределах ±1°C с помощью системы управления температурой PID.

IV. Выбор и сохранение основных принципов

Адаптивность сценария: выбор типа зонда (контактного / бесконтактного), параметров волоконно - оптического волокна (диаметр сердечника / NA) и структуры циркуляционного бассейна (световой путь / материал) в соответствии с материальным состоянием, технологическими условиями и требованиями обнаружения.

Совместимость с системой: обеспечение соответствия мощности источника зонда, оптического волокна и спектрометра, чувствительности детектора и программных алгоритмов, таких как растровый спектроскопический спектрометр с симметричной структурой C - T - оптического пути для повышения интегрированного времени и стабильности сигнала.

Удобность обслуживания: спроектирована функция самоочищения (например, промывка ветром) или легко демонтируемая структура, чтобы уменьшить загрязнение « порошком»; Регулярно проверяйте степень связи волоконно - оптического интерфейса и выравнивание оптического пути, чтобы избежать затухания сигнала.

Благодаря точному согласованию основных параметров зонда, волоконно - оптического волокна и бассейна обращения можно значительно повысить точность и стабильность данных в онлайновой системе ближнего инфракрасного анализа и обеспечить надежную поддержку для управления промышленными процессами.