在线近红外

背景介绍探索在线近红外解决方案——在饲料行业的潜力在市场条件、原料来源和质量、以及法规，都瞬息万变的世界中，能够即时创建可操作的分析从未像现在这样重要。加入我们的网络研讨会，一起探讨在线近红外解决方案在饲料行业中的能力和优势。WEBINAR网/络/研/讨/会2024年3月22日3月22日 星期五 16:00~16:30 或 23:00~23:30会议时间 北京时间 两场内容相同您将了解到：◆ 哪些现实世界的挑战促使饲料行业需要更智能的过程控制？◆ 过程控制如何帮助企业做出更明智的决策？◆ 在决定采用在线分析解决方案之前要考虑什么？◆ 如何实现从进料到出料的实时、准确的分析？主讲人：福斯饲料行业经理 Fredrik Sverkersten 与全球大客户经理 Andy LaFollette。与你讨论在线近红外分析，以及基于分析的过程控制如何为全球客户创造更多价值。诚挚邀请您参与此次研讨会，点击下方“阅读原文”即可报名。推/荐/阅/读ProFoss2 在线检测，帮你降本增效！是TA，让你的福斯近红外更强大！-since 1956-010-68467239 marketing@foss.com.cn丹麦福斯分析仪器

当我们走进水果店时，会发现同一种水果会分不同的价格售卖，而影响价格的主要原因是其品质，这时我们就会产生疑问 ➙什么样的荔枝核小而甜？什么样的西瓜皮薄瓤多脆又甜？我们今天来分享一些关于：如何用科学的方法区分不同品质的水果（当然也能区分同一类水果的不同产地与品种）随着生活质量提高和消费水平的改变，消费者对于水果品质不同的需求也就促成了水果的销售分级处理；利用非接触式水果分选检测技术，不断细分果品，以便满足不同消费市场的需求。什么是水果分选？一般来说，将其分为四类：大小、重量、外观品质（颜色、新鲜度）、内部品质 其中在内部品质分选中，主要判断的指标如下：糖度硬度酸度内部缺陷然而传统的破坏性检验方法不仅成本高，还造成资源浪费，因此光谱无损检测的方法成为一大趋势。水果分选机因其具有检测速度快、可同时检测多种内部成分等优点，近年在农产品内部品质检测方面发展迅速。其基本原理是：当用近红外光照射水果时，不同的水果内部成分对于不同波长的光学吸收和散射程度不同，而内部光谱也会随着水果内部成分质量分数的不同而发生变化。利用这一特性，即可根据近红外光谱特征分析水果中的主要成分及其质量分数。为什么是近红外光谱？近红外光谱近红外光谱属于分子振动光谱的倍频和主频吸收光谱，主要是由于分子振动的非谐振性使分子振动从基态向高能级跃迁时产生的，具有较强的穿透能力。近红外光主要是对含氢基团Ｘ－Ｈ（Ｘ＝Ｃ、Ｎ、Ｏ）振动的倍频和合频吸收，其中包含了大多数类型有机化合物的组成和分子结构的信息。由于不同的有机物含有不同的基团，不同的基团有不同的能级，不同的基团和同一基团在不同物理化学环境中对近红外光的吸收波长都有明显差别，且吸收系数小，发热少，因此近红外光谱可作为获取信息的一种有效的载体。近红外光照射时，频率相同的光线和基团将发生共振现象，光的能量通过分子偶极矩的变化传递给分子；而近红外光的频率和样品的振动频率不相同，该频率的红外光就不会被吸收。因此，选用连续改变频率的近红外光照射某样品时，由于试样对不同频率近红外光的选择性吸收，通过试样后的近红外光线在某些波长范围内会变弱，透射出来的红外光线就携带有机物组分和结构的信息。通过检测器分析透射或反射光线的光密度，就可以确定该组分的含量。近红外光谱优劣势但是近红外经过两百多年的发展与应用开发，仪器的进步与算法的革新，仪器制造商与科学家们已经可以将越来越多的劣势规避，从而更好地发挥了近红外不消耗化学试剂，不污染环境等优点，因此也受到越来越多人的青睐。应用案例基于近红外光谱技术检测水果糖度（水分/黑心病【可见+近红外】）主要过程：（1）选取具有代表性的水果（2）通过漫反射或透射方式采集水果样品相关光谱数据；（3）对光谱数据预处理，消除不同因素对水果模型精度带来的误差，选择更有代表性样品的光谱数据；（4）采用国家和国际认证的化学分析方法测量水果样品成分的准确含量；（5）建立预测模型（6）未知水果样品近红外光谱的采集，然后用所建立的预测模型预测未知样品的成分含量。（7）用标准的化学分析方法测量未知水果样品成分的含量，验证所建立预测模型的准确性，然后对预测模型进行校正和优化。典型装置设计：三大功能模块：光路模块、附件模块、数据处理模块光路模块的光源对待测水果样品进行有效照射，通过光纤传递给光纤探头，再将透过水果样品的光谱信息进行收集，并通过光纤传递给数据处理模块的光谱仪。通过微处理器进行处理、计算和分析，从而完成对待测水果样品糖度的预测，在显示屏上获取结果，实现水果糖度的无损检测。由于水果的尺寸大小、果肉薄厚，糖酸度有高有低，且分布不均的情况，在光谱采集模块中有多种方式：图片来源：仪器信息网以下图为实际的光谱采集谱图案例▼▼▼脐橙原始光谱采集（可见+近红外）苹果吸收光谱（可见+近红外）香蕉的不同反射光谱（近红外）并做归一化平均草莓反射光谱（可见+近红外）正常与不同腐变程度的苹果透射光谱比较图（可见+近红外）化学计量学建模在完成光谱采集后，数据处理成为整个装置的核心步骤。再建立准确化学值与光谱信息之间的化学计量学模型。化学计量学模型的建立主要包括两个过程：校正和预测硬件：光谱采集模块① 光谱仪（近红外系列光谱仪，可见-近红外光谱仪）② 光源（海洋光学提供集成和光路设计方案，解决客户在光学部分的担忧；因集成到在线设备，我们推荐使用高度可集成化、高稳定性的光源，以适应在线设备的光路设计和长时间稳定运行。） ③ 光谱收集附件（可选配/定制/也可空间光耦合的光纤、准直镜附件，帮助客户解决系统中光传输和耦合问题。）软 件① 光谱读取软件定制/二次开发（Omnidriver/Seabreeze）② 近红外光谱建模软件（可根据需求选取不同建模软件）③ 数据传输与分选机制协议定制针对不同的水果产线和分选机制，为客户定制数据传输模块及协议方式。由于通讯方式的差异及需求差异，我们还可以为客户进行光谱仪器协议、固件等开发，实现同样光谱设备在不同应用中发挥其不同长处。理由1：触发准确性在水果分选设备产线中，光谱仪工作在外触发模式，当传输带送入一个水果到测量位置，立即触发光谱仪开始积分，积分时间100ms，因此对触发的准确性要求很高。而竞争对手的产品外触发时间不准确，如果产线使用的是高功率卤钨灯，多停留一段时间就有可能造成水果的热损伤。理由2：量产能力性机器人自动校正并保证每台设备的精准校调，确保每条产线的分选标准一致。理由3：量身定制在线系统中如果出现系统故障会影响整条产线的正常运行，我们可为客户定制系统运行自测协议，减少人为检验步骤，提高生产效率。本文来源：海洋光学关于海洋光学海洋光学作为世界领先的光学解决方案提供商，应用于半导体、照明及显示、工业控制、环境监测、生命科学生物、医药研究、教育等领域。其产品包括光谱仪、化学传感器、计量检测设备、光纤、透镜等。作为光纤光谱仪的发明者，如今海洋光学在全球已售出超过40万套的光纤光谱仪。关于爱蛙科技爱蛙科技（iFrogTech）是海洋光学官方授权合作伙伴，提供光谱分析仪器销售、租赁、维护，以及解决方案定制、软件开发在内的全链条一站式精准服务。如需了解更多详情或探讨创新应用，可拨打400-860-5168转5895客服电话。

仪器信息网讯 2014年11月25-26日，由中国仪器仪表学会分析仪器分会、中国仪器仪表行业协会分析仪器分会联合主办的&ldquo 第七届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会(简称 CIOAE 2014)&rdquo 在国家会议中心召开。仪器信息网作为战略支持媒体参加了此次会议。26日上午，在国家会议中心307A会议室进行了在线近红外专题报告会，会议由浙江大学戴连奎教授主持。 在线近红外专题报告会现场 主持人：浙江大学 戴连奎教授 　　在线近红外光谱分析技术具有分析速度快、同时测量多种质量参数、采用光纤路由器等技术实现单机同时测量多个测量点的物料、多种测量附件可以方便在线测量液体和固体样品、分析精密度高和稳定性好等优点，可有效地解决过程质量信息的自动化测量难题，已被广泛地用于石化、制药、粮食、食品等工业领域，产生了显著社会效益和经济效益。 　　此次报告会的内容更多的集中在石化行业在线近红外光谱分析技术应用方面。 报告题目：在线分析烯醇比分析 报告人：北京化工大学材料科学与工程学院 胡爱琴 　　甲基叔丁基醚(MTBE)不仅是高辛烷值汽油的添加组分，也是从混合碳4馏分中分离高纯度异丁烯的中间产物，所以受到各国的普遍重视。报告中在比较了目前国内外用于MTBE装置烯醇比测量的气相色谱等方法的优缺点的基础上，详细介绍了在线近红外光谱方法实时测量烯醇比的技术方案，并且通过一些试验数据，证明了在线近红外光谱方法是一种更为及时、稳定、可靠的在线测量醇烯比的手段。该技术已经在一些石化企业得到了应用，与先进控制系统结合，实现了醇烯比的实时精确控制，给企业带来巨大经济效益，每套装置节省效益均逾千万元。 报告题目：近红外分析技术在轻烃(C1-C5)分析中的应用 报告人：仕富梅亚太服务中心 张文富先生 　　仕富梅公司的SpectraScan2400 可调滤波扫描近红外气体分析仪采用了专利的、可同时扫描测量多个谱段变频扫描技术，结合图形识别计算技术，具有相应时间快、无量程标定、无需载气等特点，适用于C1&ndash C5烃类分离及全气体分析。 报告题目：光谱大数据分析中的通用变量筛选方法研究 报告人：天津大学 陈达教授 　　变量筛选在光谱的定量分析中占有重要地位，然而传统变量筛选方法大都为线性算法，且往往只在线性空间范围内考虑样本变量对模型的影响，而忽略非线性空间及其样本集自身性质的影响，有可能导致变量筛选的失败。陈达教授介绍了一种基于集成平均影响值(ensemble mean impact value，EMIV)的非线性变量筛选方法，同时兼顾变量和样本集性质对模型的影响，并有效避免非线性因素对建模的影响，大幅度提升变量筛选结果的稳定性和可靠性。EMIV算法在保证模型的预测精度的前提下提高模型的稳定性，并保持自适应性，进而为光谱大数据分析提供一种新型通用的变量筛选算法。 报告题目：拜耳近红外在线分析技术及其应用案例 报告人：拜耳公司 刘全先生 　　拜耳公司在2001年开发了SpectroBAY标准应用平台，SpectroBAY是为过程分析的执行并与过程控制系统集成提供的一套光谱在线分析平台，可用于连续或批生产过程的在线监控，优化运行过程。SpectroBAY系统集成了在线光谱系统，还包含数据交换软件(ARTS)和计算及控制单元。到目前为止，已经为客户安装了超过400套SpectroBAY系统。