近红外谷定仪

随着国家对节能减排的要求越来越严格，热值、灰分、挥发分和固定碳等煤炭的质量指标不仅是热量指标的要求，也是环保的要求；煤炭分析的速度也是用煤单位多年探索的一项重要技术，传统煤炭热量分析主要采用量热仪，灰分、挥发分和固定碳测定采用马弗炉，分析周期长，耗能大，分析步骤需要严格控制，很多燃煤企业多年来一直在探索利用激光、中子法等技术进行煤炭快速分析，但激光和中子法对仪器安全防护要求高，使用成本也很高，而采用傅里叶近红外技术对煤炭的热值、灰分、挥发分、固定碳的进行快速分析研究近几年取得了一定进展。近红外光谱分析技术具有以下优点：1、分析速度快：任何样品的近红外光谱测试时间都可以再1分钟内完成；2、样品处理简单：样品最多可能进行简单的物理处理，如磨粉等；无需进行化学处理；3、操作简单：样品无需称重等复杂的计量测试和化学处理；只需对样品进行简单的光谱扫描；4、人为操作误差小：无称重、稀释、定容等操作，避免了操作流程上带来的偶然误差；5、绿色环保：近红外测试过程无需化学试剂，无化学反应过程，无污染；6、能实现现场在线实时测试：采用在线近红外分析技术，可以实现实时在线分析。

采用近红外（NIR）漫反射光谱法对不同生产厂家的头孢拉定胶囊进行快速定量分析。方法：按头孢拉定胶囊配方组成配制含主药头孢拉定浓度范围从5.01% ~ 91.24%的30个实验室样品，并收集来源于7个厂家的49批工业样品，采集其NIR光谱。采用偏最小二乘回归法建立NIR光谱信息与样品组成间的定量分析模型，将其用于对验证样品进行预测分析，并对该方法的加样回收率进行考察。结果：定量分析模型对21验证样品的的预测均方差RMSEP为1.35%，预测值与真值的相关系数R为0.9968，加样平均回收率为99.7%，RSD为0.7%（n=6）。结论：用近红外漫反射光谱法对头孢拉定胶囊进行定量分析的方法简便快速，结果准确可靠，可推广用于工业现场的实时在线检测。

4.总结1）近红外便携式光谱仪，光谱信号质量较好，用于烟叶中糖、烟碱等常规化学成分的快速定量或半定量分析可行。2）总糖模型预测偏差与傅里叶积分球全谱相比可达到其80%左右的预测准确度。3）INSION近红外光谱仪，烟碱预测偏差与傅里叶积分球全谱相比，存在一定差距，与烟碱中的分子基团在该谱仪波段范围内的信号较弱，且含量较低等有一定关系。4）INSION近红外光谱仪本身的信号很稳定，优化漫反射采样附件（如增大采样面积等），可进一步提高仪器的检测能力。

采用近红外（NIR）漫反射光谱法对不同生产厂家的头孢拉定胶囊进行快速定量分析。方法：按头孢拉定胶囊配方组成配制含主药头孢拉定浓度范围从5.01% ~ 91.24%的30个实验室样品，并收集来源于7个厂家的49批工业样品，采集其NIR光谱。采用偏最小二乘回归法建立NIR光谱信息与样品组成间的定量分析模型，将其用于对验证样品进行预测分析，并对该方法的加样回收率进行考察。结果：定量分析模型对21验证样品的的预测均方差RMSEP为1.35%，预测值与真值的相关系数R为0.9968，加样平均回收率为99.7%，RSD为0.7%（n=6）。结论：用近红外漫反射光谱法对头孢拉定胶囊进行定量分析的方法简便快速，结果准确可靠，可推广用于工业现场的实时在线检测。

由于测试过程的快速和无损，近红外（NIR）光谱是一种很有吸引力的粉末物质中掺杂物的筛查工具。当然，对于ppm或ppb量级的痕量杂质，近红外光谱的灵敏度无法与像GC/MS这样的技术竞争。如果没有样品预处理过程，近红外光谱的检测限在0.1%的水平，这对于含量一般在百分之几的商品掺杂物的筛查已经足够了。三聚氰胺（melamine）是一种商品掺杂物。如果使用凯氏定氮法或燃烧法通过总氮含量间接测定蛋白质的含量，加入三聚氰胺可以提高样品中表观蛋白质含量。在奶粉和谷朊粉（面筋粉）中掺杂三聚氰胺的恶性事件已经发生了很多。目前食品和药物中三聚氰胺的含量上限一般在1~2 ppm。近红外光谱并不适合于检测成品中如此低含量的三聚氰胺，但是非常适合于筛查原材料。相比于在成品中检测出三聚氰胺，如果在原材料中检测出三聚氰胺则更容易追查其来源。

近红外（NIR）红外光谱法是材料生产质量检测过程中一重要测试方法，尤其是在种类众多原材料质量控制过程中。原材料样品可能为多种物理形态，如液体、凝胶和固体等多种形态，故原材料测试时，仪器要能方便适用于测试不同形态原材料样品。利用近红外光谱仪快速测试原材料样品近红外光谱图，与已知原料近红外谱图比对，确定样品主要成分或可能成分，测试速度快，方便快捷，非常适用于产品质量控制过程中。

利用FT-NIR 光谱仪，搭载简单的样品测量附件，采用漫反射测量模式，在10000-4000cm-1范围内快速获得准确度与标准方法一致的数值。因而可以利用近红外光谱来对每一批次的面粉质量进行快速评价。

以云南优质烤烟为实验材料!在国产光栅漫反射型近红外仪器上!比较研究了不同年份样品建模'不同化学值分布建模对近红外检测结果的影响"结果表明&总糖'尼古丁组分模型偏差受年份影响较大!总氮组分模型偏差与样品年份关系不明显"烤烟组分的不同化学值分布建模结果表明&用化学值按自然正态分布的样品建立模型的结果优于按均匀分布建模的结果"该研究对从大量天然产物样品中挑选代表性样品时所采用的挑选方法和原则具有指导性的参考价值"

随着国家对节能减排的要求越来越严格，热值、灰分、挥发分和固定碳等煤炭的质量指标不仅是热量指标的要求，也是环保的要求；煤炭分析的速度也是用煤单位多年探索的一项重要技术，传统煤炭热量分析主要采用量热仪，灰分、挥发分和固定碳测定采用马弗炉，分析周期长，耗能大，分析步骤需要严格控制，很多燃煤企业多年来一直在探索利用激光、中子法等技术进行煤炭快速分析，但激光和中子法对仪器安全防护要求高，使用成本也很高，而采用傅里叶近红外技术对煤炭的热值、灰分、挥发分、固定碳的进行快速分析研究近几年取得了一定进展。

随着国家对节能减排的要求越来越严格，热值、灰分、挥发分和固定碳等煤炭的质量指标不仅是热量指标的要求，也是环保的要求；煤炭分析的速度也是用煤单位多年探索的一项重要技术，传统煤炭热量分析主要采用量热仪，灰分、挥发分和固定碳测定采用马弗炉，分析周期长，耗能大，分析步骤需要严格控制，很多燃煤企业多年来一直在探索利用激光、中子法等技术进行煤炭快速分析，但激光和中子法对仪器安全防护要求高，使用成本也很高，而采用傅里叶近红外技术对煤炭的热值、灰分、挥发分、固定碳的进行快速分析研究近几年取得了一定进展。

我们通过研究三个有代表性的案例来回顾近红外光谱仪技术的发展现状：第一，MEMS技术如何促进近红外光谱仪的超小型化，从而推动了下一代手持技术的发展。第二，在近红外光谱仪发展中起到关键作用模块化光纤光谱仪。后，嵌入式近红外解决方案如何在工业生产过程中来控制产品质量。

生鲜牛乳中的脂肪球颗粒数目大且状态不稳定，在长时间的试验过程中，脂肪球极易发生簇集，进而上浮到牛乳表层并产生分层，导致近红外光谱的测量重复性变差。此外，不同温度下的脂肪球所处的状态也不相同，可能会影响近红外光谱的测量重复性，进而影响牛乳成分预测精度。

利 用多元散射校正法（ＭＳＣ）对脐橙近红外光谱进行了预处理，然后分别采用偏最小二乘法、区间偏最小二乘法和联合区间偏最小二乘法（ｓｉＰＬＳ）建立了可溶 性固形物（ＴＳＳ）预测模型。结果表明，通过联合区间偏最小二乘法优选了班菲尔脐橙ＴＳＳ的特征光谱区间（１２６７～１３５５ｎｍ、 １３５６～１４４３ｎｍ、１７０８～１７９５ｎｍ、２２３６～２３２３ｎｍ）进行建模，不仅能有效地剔除噪声过大谱区和冗余信息，减少建模所用的变量数，缩短运算时间，而且提高了脐橙ＴＳＳ近红外光谱检测模型的预测能力和精度。

近红外光谱技术在中药材中的应用非常广泛,包括品种鉴别、质量评估、生产在线检测、快速测定指标成分和药理作用机制研究等方面。随着科学技术的不断发展和应用领域的扩大,近红外光谱技术将为中药材产业的发展带来更多的机遇和挑战。在未来的研究中,需要进一步探索近红外光谱技术在中药材中的应用潜力,提高检测精度和可靠性,为中药材的现代化发展提供有力的技术支持。

利用近红外光谱仪 Antaris II 对不同产地枸杞药材进行光谱采集，建立鉴别分析模型。利用TQ软件判别分析（Discriminant Anlysis） 建立宁夏枸杞的鉴别模型。模型鉴别准确率93%以上。结果说明将近红外分析技术可以合理对枸杞药材的产地进行鉴别，方法具有稳定、客观等优势。

近红外光谱分析已被广泛地应用到农业'食品'生化'石油化工'医药临床'造纸和环保等领域傅里叶变换近红外光谱仪器具有较高的信噪比和很好的波长准确度等优点但价格比一般的国产光栅型或其它专用分析仪器贵得多!在一些实际应用中!譬如烤烟收购时品质指标的检测等!运用傅里叶变换型光谱仪可比喻为-杀鸡使用宰牛刀.(M)"在国产化和低成本化的近红外光谱仪上!研究开发品质分析用的近红外快速检测方法对推动国内近红外技术产业的发展具有重要的实际意义

2013年，Metrohm收购Foss NIRSystems Inc.公司，以Metrohm-NIRSystems作为近红外产品品牌开始进军光谱领域，在工业领域开始与Foss公司进行全球战略合作。Metrohm-NIRSystems为客户提供实验室型、旁线以及在线近红外解决方案。 XDS系列近红外产品是新一代的光栅型扫描近红外分析仪，采用基于偏移技术数字全息光栅系统，其对应的NIIST可追溯的标准和方法保证了每台仪器的光度计，波长和带宽等重要技术参数的高度一致，保证了仪器之间定标模型无缝转移并且可实现网络控制操作。基于XDS近红外分析技术，Metrohm-NIRSystems开发了一系列新一代的过程分析仪，用于制药和化工领域的实时分析。样品无需破损、测试精确等优点都在加工过程、搅拌器、干燥器、反应器等不同阶段的检测中得到了体现。XDS近红外在线分析仪典型的应用案例包括炼油厂、石化企业、聚合过程、原料药的溶媒保护等的反应监测和终点判断，以及压缩聚合物薄膜或包衣的分析。

近红外法可更快更方便的测量小麦蛋白。 S450 近红外光谱分析仪对比进口仪器。测试项目包括：内容光谱图，仪器模型性能对比，仪器模型稳定性测试，台间仪器模型传递测试，仪器波长指标的长期稳定性

利用近红外光谱仪 Antaris II 对不同产地枸杞药材进行光谱采集，建立鉴别分析模型。利用TQ软件判别分析（Discriminant Anlysis） 建立宁夏枸杞的鉴别模型。模型鉴别准确率93%以上。结果说明将近红外分析技术可以合理对枸杞药材的产地进行鉴别，方法具有稳定、客观等优势。

利用近红外光谱仪 Antaris II 对不同产地枸杞药材进行光谱采集，建立鉴别分析模型。利用TQ软件判别分析（Discriminant Anlysis） 建立宁夏枸杞的鉴别模型。模型鉴别准确率93%以上。结果说明将近红外分析技术可以合理对枸杞药材的产地进行鉴别，方法具有稳定、客观等优势。

在线近红外光谱分析技术是目前发展最快和最具前景的过程分析技术之一，本文探讨用近红外光谱法测定聚四氢呋喃混合液中水含量、固含量及其分子量的可行性。实验结果表明近红外光谱法准确可靠，重复性和稳定性良好，适用于工业现场的原位和在线检测。

近红外光谱区域是人们发现的第一个非可见光谱区域，它是由Hershel在1800年所观察到[1]。但是由于缺乏仪器基础，直到上世纪50年代以前，近红外光谱技术一直没有得到实际应用。上世纪50年代中期以后，随着简易近红外光谱仪的出现及美国农业部的Karl Norris等人所做的工作，使近红外光谱技术在农副产品分析中得到广泛应用[2]。20世纪60年代后，由于中红外光谱技术的快速发展和应用，加之近红外光谱技术自身的灵敏度低、抗干扰性差等缺点，使人们淡漠了该技术在分析测试中的应用。1983年，Wetzel称之为“光谱技术中的沉睡者（Sleeper among spectroscopic techniques）” [1]。80年代以后，随着计算机技术、化学计量学技术及仪器分析技术的发展和应用，人们重新认识了近红外光谱的价值，并使其发展成为了一门独立的分析技术，1988年成立了国际近红外光谱协会（CNIRS）[3]。由于应用领域的不断扩展，McLure在1994年发表了一篇题为“The giant is running strong”的论文[1]。1998年，Davies撰文讨论了近红外光谱技术的潜在用途和发展趋势，并将其描述为光谱领域中“从沉睡者变为了启明星（from sleeping technique to the morning star of spectroscopy）”的技术[4]。我国对近红外光谱技术的研究起步较晚，但1995年以来有关这一技术的应用研究逐步增多。目前，已有中国石化研究总院和北京第二光学仪器厂开发出商用近红外光谱仪[5]。药品生产过程的质量控制要求，为了确保最终产品的质量稳定均一，需要对从原料接收到产品出库的整个物料流通过程进行全程监测。近红外光谱分析技术的特点决定了其在这一领域可以发挥重要作用。

综上所述，利用近红外光谱法(NIR)测定样品光谱信息，通过二次求导(S-GD2)预处理光谱信息后建立的偏最小二乘(PLS)模型，近红外光谱仪校正样本和预测样本的相关系数分别为0.9944 和0.9354，标准差分别为0.6457 和1.6085，近红外光谱可快速准确检测锦氨混纺纤维组分的含量。

近红外光谱分析技术作为一种快速、无损、简便的绿色测量方法和分析技术，在土壤养分的测定方面扮演着越来越重要的角色。近红外光谱检测技术具有快速、无需样品制备和成本低等一系列优点。近红外光谱能够反映土壤的有机质和全氮等养分信息，使得近红外光谱检测技术在农业与农业环境检测中得到了广泛应用；近红外光谱检测能力主要依靠其对C-H、O-H和N-H功能键的能量吸收进而反映相应土壤养分含量等信息。土壤有机质、氮、磷、钾是农作物生长的主要养分,是土壤养分管理和测土配方施肥的重要对象,随着测土配方施肥技术的大规模推广，迫切需要一种低成本、可靠的土壤养分快速检测方法。

基于如海光电近红外光谱仪、钨灯、Y型反射光纤搭建的近红外光谱测试系统可快速、便捷、准确地采集纺织品的近红外光谱图，且实验结果显示利用化学计量学方法可准确分类不同材质的纺织品，由此可实现对纺织品纤维种类的定性鉴别，可为纺织品的工业生产、市场监管以及废旧衣物回收等领域提供高效的解决方案。

三聚氰胺（melamine）是一种商品掺杂物。如果使用凯氏定氮法或燃烧法通过总氮含量间接测定蛋白质的含量，加入三聚氰胺可以提高样品中表观蛋白质含量。在奶粉和谷朊粉（面筋粉）中掺杂三聚氰胺的恶性事件已经发生了很多。选择掺杂三聚氰胺这种廉价物质是因为其中氮元素含量达到66%，大约是相同质量蛋白质中氮含量的4倍。实际上，混合物中三聚氰胺的加入量达到百分之几时（远高于ppm含量水平）才能够显著降低生产成本。2007期间发生于美国的谷朊粉掺假事件中，掺假谷朊粉中三聚氰胺的含量达到了8%，而最终的宠物食品中三聚氰胺的含量低于0.2%。目前食品和药物中三聚氰胺的含量上限一般在1~2 ppm。近红外光谱并不适合于检测成品中如此低含量的三聚氰胺，但是非常适合于筛查原材料。相比于在成品中检测出三聚氰胺，如果在原材料中检测出三聚氰胺则更容易追查其来源。

近红外光谱分析总的流程大体包括三个层次&分析样品的分析层次'建立数学模型的建模层次与优化并确定模型参数的优化层次因此分析技术有别于大多数传统分析方法!是一种间接分析技术!要通过校正模型的建立来实现对未知样本的定性或定量分析建立校正模型时选用的化学计量学方法'采用的建模方法参数以及光谱前处理方法'谱区范围选择等数据处理参数等都会对近红外检测结果产生影响因此光谱化学计量学方法和软件是现代近红外光谱分析技术的一个重要组成部分!将稳定'可靠的近红外光谱分析仪器与功能全面的化学计量学软件相结合也是现代近红外光谱技术的一个明显标志本文报道了自主改进的局部偏最小二乘回归这一化学计量学方法的基本原理!并以云南优质烤烟为例!研究了该化学计量学方法中主成分个数以及局部建模样品数对检测结果的影响!以及该方法在提高近红外分析模型方面的优势"目的在于使近红外分析工作者对UPU-解决实际问题有一个基本的了解%引起近红外分析界对该方法的进一步认识和重视!扩大该方法在化学计量学领域的应用范围。

利用近红外光谱仪快速测试原材料样品近红外光谱图，与已知原料近红外谱图比对，确定样品主要成分或可能成分，测试速度快，方便快捷，非常适用于产品质量控制过程中。利用PerkinElmer Spectrum Two N ™ FT-NIR 近红外分光光谱仪，建立符合数据完整性规程的测试模型，从而克服原材料测试过程中的多重挑战

近红外光谱分析技术在白酒行业有着全面的应用，从生产源头到产品出库，都能使用近红外光谱得到一些关键指标的检测结果。

目前市面上已经开发了几种检测牛油果油掺杂的分析方法。许多分析方法都依赖于色谱技术，但这类方法可能需要耗费很长时间制备样品，并可能产生有害的化学废物。3 与之相比，近红外光谱技术与掺杂物筛查™ （ Adulterant Screen™ ）技术可在不需要溶剂的情况下快速检测牛油果油的掺杂情况。当前采用近红外光谱技术的靶向掺杂物筛查方法，需要依据各类潜在的掺杂物建立相关的定量校准模型。此外，诸如SIMCA（软独立建模分类法）算法等非靶向筛查方法可以确定样本是否被掺杂，但既不能确定掺杂物，也不能量化掺杂物。另一方面，珀金埃尔默的掺杂物筛查算法提供了一种可以快速识别和估算掺杂情况的半靶向筛查方法。