多通道在线近红外仪

[b][font=宋体]1. [/font][font=宋体]光谱仪[/font][/b][font=宋体]在线[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析系统在硬件配置上除了作为主体部件的光谱仪外，还需要配置自动采样系统用于生产线上的样品光谱采集，以及各种标准的通讯接口实现与过程控制系统和企业信息管理系统的连接。在软件配置上需要安装用于过程分析的校正模型，提供系统自动诊断和维护软件，提供分析报告文档自动生成软件等。在线近红外分析系统包括采样系统、光谱仪器、分析模型、分析和维护软件、数据通讯等多个子系统，在实际应用中，需要针对具体的测试对象、分析要求和测量环境进行合理的系统配置。[/font][b][b][font=宋体]一、硬件[/font][/b][/b][font=宋体] [/font][font=宋体]在整个在线分析系统中，光谱仪处于核心位置。目前，大多数类型的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器都可以用于在线分析系统，如固定波长滤光片、扫描光栅色散、固定光路阵列检测器、傅里叶变换和声光可调滤光器等。由于在线分析仪多用于每天[/font][font=宋体][font=宋体]（[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]）光纤多路转换器（光开关）。其作用是通过机械转动将一条入射光纤和多条出射光纤进行耦合对接，用[/font][font=Times New Roman]2[/font][font=宋体]个光开关相互配合将光切入不同的测量通道以实现多路测量。这种方式的优点是光源的光被充分利用，光通量相对较大，由于[/font][font=Times New Roman]2[/font][/font][font='Times New Roman']4[/font][font=宋体][font=宋体]小时连续运行的生产过程，所以在选择在线光谱仪时，应首要考虑的问题是如何抵抗环境干扰以保持自身长期稳定性。例如，酸雾会对不同的光学元件（反射镜、滤光片和光栅等）产生不可逆的损坏，精密机械结构如光栅驱动器和过滤片轮也会受到腐蚀。而且近红外分析属弱吸收分析，其吸光度的变化经常小于[/font][font=Times New Roman]0.[/font][/font][font='Times New Roman']001 [/font][font=宋体][font=Times New Roman]AU, [/font][font=宋体]这些光学元件的蚀斑、微小灰尘的沉积以及周围大型机械装置引起的振动都会引起近红外检测信号的改变，导致校正模型逐渐失效。因此，除密封设计外，在线光谱仪的内部光学[/font][font=Times New Roman]/[/font][font=宋体]机械元件都有特殊设计来保护。[/font][/font][b][font=宋体]2. [/font][font=宋体]光纤[/font][/b][font=宋体][font=宋体]大多数在线近红外分析仪器采用光纤方式实现光的远距离传输，可在困难条件或危险环境中以及复杂的工业生产现场进行工作。但光在光纤中传输时，会产生损耗，光能量会衰减。光纤的损耗通常用衰减率来表示，以每千米光纤[/font] [font=Times New Roman](km)[/font][font=宋体]中的能量损耗分贝数 [/font][font=Times New Roman](dB)[/font][font=宋体]的形式定义。因此，在使用光纤时，其传输距离不宜太长。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]采用光纤技术，还很容易实现一台光谱仪检测多路物料（多通道测量），比如可将一根光纤分成多束分别进[/font][font=宋体]入[/font][font=宋体]多个检测器，或采用光纤多路转换器将光依次切入不同的测量通道，从而提高仪器的利用效率，减少投资成本。[/font][/font][b][font=宋体]3. [/font][font=宋体]多通道测量器件[/font][/b][font=宋体][font=宋体]在线近红外分析仪的特点之一就是可以对多路样品进行测量，目前可以通过以下[/font][font=Times New Roman]3[/font][font=宋体]种方式来实现。[/font][/font][font=宋体]使用一个检测器，成本也相对便宜。不足之处是通道需要依次测量，存在滞后问题，光开关有机械移动部件等。[/font][font=宋体][font=宋体]（[/font][font=Times New Roman]2[/font][font=宋体]）光拆分方式。光拆分方式是将光源发出的光或经过分光后的光分成不同等份，这种方式的优点是多路并行测量，实现真正意义上的同时测量，且实时参比测量可以消除环境因素对光纤传输的影响。不足之处在于光被分成几份后，光通量下降，多个检测器的使用也使成本相对较高。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]（[/font][font=Times New Roman]3[/font][font=宋体]）阀切换方式。阀切换方式是通过控制器依次将不同管线物料切换进入分析器来实现多物流分析。[/font][/font][b][font=宋体]4. [/font][font=宋体]其他部分[/font][/b][font=宋体]除了以上提到的各部件外，在线[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析系统有时还涉及模型建立模拟系统、模型界外样品抓样系统、防爆系统和分析小屋等部分。[/font][font=宋体]模型界外样品抓样系统则用来自动收集分析模型不能覆盖的样品，并通过一定的方式通知有关部门将这些样品送往中心化验室，采用标准方法分析后，进一步扩充模型的适用范围。[/font][font=宋体]防爆系统适用于一些易爆、易燃的分析场合比如化工厂和炼油厂。其防爆方式和等级需根据现场要求，按照国家或企业的相关标准确定。[/font][font=宋体]现场分析小屋是为了解决高频度的现场抽样分析与实时连续的在线分析的需求而设立的，也是实施过程分析技术的必要配置。分析小屋的工作条件虽不如常规实验室，但有助于提高分析的时效性，同时又能够避免现场分析环境复杂、干扰因素较多等问题，分析小屋需要采取防震、防静电、防尘、屏蔽、抗干扰等措施，为仪表提供良好的操作运行环境，增强系统的可靠性，确保仪表的安全正常运行。[/font][b][b][font=宋体]二、软件[/font][/b][font=宋体]1.[/font][font=宋体]在线分析软件[/font][/b][font=宋体]在线[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析系统的软件除具备必需的光谱实时采集和化学计量学光谱分析（定量定性模型的建立、待测样品类型及模型界外样品的判断，样品性质或组成的定量计算等）功能外，还应包括以下功能：[/font][font=宋体][font=宋体]（[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]）数据与信息显示功能，如显示各个通道所测的当前物化性质结果及历史趋势图，各个通道的历史数据，质量及模型界外点报警内容等。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]（[/font][font=Times New Roman]2[/font][font=宋体]）数据管理功能，如分析模型库、光谱和分析测量结果的储存管理，分析模型输出输入等。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]（[/font][font=Times New Roman]3[/font][font=宋体]）通讯功能。一般由发送设备、传输介质、通信协议、传输报文和接收设备等几个部分组成，实际上是软件和硬件的结合体。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]（[/font][font=Times New Roman]4[/font][font=宋体]）故障诊断与安全功能，如由气泡、电压波动等因素引起的假分析信号的识别、光谱仪性能安全监控、环境条件监控、样品预处理系统安全监控、紧急报警等。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]（[/font][font=Times New Roman]5[/font][font=宋体]）监控功能，如对样品预处理系统各单元的操作参数以及模型界外样品抓样系统进行调节和控制。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]（[/font][font=Times New Roman]6[/font][font=宋体]）网络化功能。[/font][/font][b][font=宋体]2.[/font][font=宋体]分析模型[/font][/b][font=宋体][font=宋体]模型是近红外分析技术的核心。与实验室相比，建立一个适用范围广、稳健性好的在线近红外分析模型将更为复杂。一般情况下，在系统建立、调试初期，可利用一段时期内现场收集的有代表性样品，使用模型建立模拟系统建立一个初始模型，然后随着在线检测逐渐扩充模型。美国材料试验协会[/font] [font=Times New Roman]([/font][/font][font='Times New Roman']American Society of Testing Materials, [/font][font=宋体][font=Times New Roman]ASTM[/font][/font][font='Times New Roman'])[/font][font=宋体][font=宋体]为近红外分析模型的建立、检验和维护制定了具体的标准化操作规范（[/font][font=Times New Roman]ASTM E-1655 [/font][font=宋体]标准），[/font][font=Times New Roman]ASTMD- 2885/3764[/font][font=宋体]则提供了模型自动检验标准， [/font][font=Times New Roman]ASTMD-6122[/font][font=宋体]为自动检验特异样品和判定测量值漂移标准。美国[/font][font=Times New Roman]FDA[/font][font=宋体]于[/font][font=Times New Roman]2021[/font][font=宋体]年发布了《近红外分析方法的开发和提交》指南，指导制药行业相关技术人员使用基于近红外（[/font][font=Times New Roman][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]NIR[/color][/url][/font][font=宋体]）的分析方法来评估药物属性。该指南对[/font][font=Times New Roman]2015 [/font][font=宋体]年发布的指南草案进行更新和定稿，更好地反映了自该草案发布多年以来[/font][font=Times New Roman][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]NIR[/color][/url][/font][font=宋体]的使用情况，并纳入了[/font][font=Times New Roman][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]NIR[/color][/url][/font][font=宋体]技术的一些新的进展，指南中还增加了在产品生命周期内管理[/font][font=Times New Roman][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]NIR[/color][/url][/font][font=宋体]的注意事项，这一指南及其工作流程非常值得国内相关机构参考借鉴。近些年来，国内也相继发布了[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]定量定性分析通则[/font][font=Times New Roman]G[/font][/font][font='Times New Roman']B/T29858-2013[/font][font=宋体][font=宋体]定量分析通则和[/font][font=Times New Roman]G[/font][/font][font='Times New Roman']B/T37969-2019[/font][font=宋体]定性分析通则。[/font]

初从事近红外光谱分析的人员常常会提出这样的问题：什么样的近红外光谱仪器最好？如何选择一台合适的近红外光谱仪器？实际上，“最好”仪器的定义是很难确定的，“最好”的仪器也是不存在的。因为对某一特定的仪器所提出的各项要求是随着所需要解决的具体问题的不同而有所差异的。为了帮助使用者根据特定的需要选择合适的仪器，本文将根据不同类型、不同设计方式近红外光谱仪器的特点向选用者作简要介绍，以供参考。 　　为了使近红外光谱获得可靠的分析结果，近红外光谱必须按照详细的技术规格设计生产。下面反应的就是现近红外光谱仪器的规范。当然也是使用者选择仪器时的主要依据。　　对现代近红外光谱仪器的要求性能要求： 系统特点及对仪器的要求可靠性： 波长准确，光谱稳定性好多样性： 提供多种测样方式，波长范围宽快速性： 快速扫描系统，多功能计量学软件灵敏性： 信噪比高可分辨性： 分辨率高在线持久性： 可靠性样品导入系统，仪器无运动部件模型可转换性： 波长准确，光谱稳定　　近红外光谱仪器不管按何种方式设计，一般由光源、分光系统、测样器件、检测器、数据处理系统和记录仪（或打印机）等六部分构成。　　近红外光谱仪的分类比较多，但市场上分类主要还是按照仪器的分光器件不同来分，一般可分为四种主要类型：滤光片型、光栅色散型、博立叶变换型和声光调制滤光器型。其中光栅色散型又有光栅扫描单通道和非扫描固定光路多通道检测之分了。　　滤光片型近红外光谱仪可分为固定滤光片和可调滤光片两种形式。固定滤光片型光谱仪是近红外光谱仪器的最早设计形式，这种仪器首先要根据测定样品的光谱特征选择适当波长的滤光片。该类型仪器的特点是设计简单、成本低、光通量大、信号记录快、坚固耐用。但这类仪器只能在单一波长下测定，灵活性较差，如样品的基体发生变化，往往会引起较大的测量误差。可调滤光片型光谱仪采用滤光轮，可以根据需要比较方便地在一个或几个波长下进行测定。这种仪器一般作专用分析，如粮食水分测定仪。由于滤光片数量有限，很难分析复杂体系的样品。　　扫描型仪器通过光栅的转动，使单色光按波长高低依次通过测样器件，与样品作用后，进入检测器检测。与滤光片型的近红外光谱仪器相比，色散型近红外光谱仪器具有可实现全谱扫描、分辨率较高、仪器价位适中和便以维护等优点，其最大的弱点是光栅或反光镜的机械轴承长时间连续使用容易磨损，影响波长的精度和重现性，抗震性较差，一般不适合作为过程分析仪器使用。　　博立叶变换光谱技术是利用干涩图和光谱图之间的对应关系，通过测量干涩图和对干涩图进行博立叶积分变换的方法来测定和研究光谱的技术。与传统的色散型光谱仪相比，博立叶变换光谱仪能同时测量、记录所有波长的信号，并以更高的效率采集来自光源的辐射能量，具有更高的波长精度、分辨率和信噪比。但由于干涉仪中动镜的存在，仪器的在线长久可靠性受到一定的限制，另外对仪器的使用和放置环境也有较高的要求。　　声光可调滤光器（缩写AOTF）是利用超声波与特定的晶体作用而产生分光的光电器件。用AOTF作为分光系统，被认为是90年代近红外光谱仪器最突出的进展。与传统的单色器相比，采用声光调制产生单色光，即通过超声射频的变化实现光谱扫描。光学系统无移动部件，波长切换快、重现性好，程序化的波长控制使这类仪器的应用具有更大的灵活性。声光可调滤光器近红外光谱仪器的这些优点使今年来在工业在线中得到越来越多的应用。但目前这类仪器的分辨率相对较低，价格也较贵。　　非扫描固定光路多通道近红外光谱仪器是因为仪器的检测器采用多通道光敏器件而得名。这类仪器的色散系统一般采用平面光栅或全息光栅，与光栅扫描型相比，光栅不需要转动即可实现确定波长范围的扫描。多通道检测器的类型主要有两种：二极管阵列（缩写PDA）和电荷耦合器件（缩写CCD）。该类型仪器测量的波长范围取决于检测器光敏元件的材料（波长范围受到一定限制），如硅基光敏元件的影响范围在短波近红外区域，由于该波i段检测到的主要是样品三级和四级倍频，样品的摩尔吸收系数较低，因而需要的光程往往教长。这类仪器的最大特点是仪器内部无可移动部件，仪器的稳定性和抗干扰性能好;另一个特点是扫描速度快，一般单张光谱的扫描速度只有几十毫秒。这两特点的结合，使该类仪器特别适合作为现场或在线分析仪器使用。多通道型仪器的分辨率取决于光栅性能、检测器的像素以及狭缝的尺寸。在确定波长的范围内，检测器的像素越高，所检测道的样品信息越丰富，但一般像素越高的检测器价格也越高。（选自网络，侵删）

应用AOTF近红外技术实现NCO含量的在线快速检测摘要：本文利用美国Brimrose公司的Luminar 3060多通路AOTF技术[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]对氨纶生产预聚合过程中NCO含量的变化进行在线检测，以考察仪器在线测试的性能及最终建立起了在线检测模型。模型表明化学成分含量数据和光谱数据间有较好的相关性。实验结果证明AOTF[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术完全可以实现预聚合反应过程中NCO含量在线监测和控制的目的。关键词：声光可调滤光器；[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]；聚氨酯纤维；异氰酸酯基团 聚氨酯纤维（Spandex，简称氨纶）具有突出的高回弹性。氨纶的高回弹性是目前所有弹性纤维都无法比拟的，它的断裂伸长率大于400%，最高可达800%，即使在300%拉伸形变时，回弹回复率仍在95%以上；优异的抗张强度、抗撕裂强度；耐候、耐紫外线照射能力强；耐化学品、耐洗涤；与染料的亲和性好。氨纶已被广泛应用于纺织品中，是一种高附加值的新型纺织材料，其使用形式主要有四种：裸丝、包芯纱、包覆纱、合捻线。如丝袜、泳衣、舞蹈衣、莱卡（纯棉包覆氨纶丝）、服装等，在传统纺织品中，只需加入不到10%数量的氨纶，就可以使传统织物的档次大为提高，显示出柔软、舒适、美观、高雅的风格。在氨纶的生产工艺中异氰酸酯基团（NCO-）含量的变化对聚氨酯纤维的性能有着重要的影响。传统的化学分析方法， 按照《中华人民共和国化工行业标准》HG／T 2409—92聚氨酯预聚体中异氰酸酯基含量的测定方法，需要准确称量、溶解、添加指示剂、最后用盐酸标准滴定，还要做空白试验，平行测定试验，因此检测一个指标比较耗时，还要消耗试剂。而近红外技术的出现为NCO含量的在线检测成为了可能。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]主要是有机分子的倍频与合频的吸收光谱。有机物[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]主要包括C-H、N-H、O-H等含氢基团的倍频与合频吸收带。这些是在近红外谱区做复杂天然物品质分析的前提。[1]90年代末，来自美国航天技术的声光可调滤光器（Acousto-Optic Tunable Filter , 缩写AOTF）技术的问世，被认为是“90年代[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]最突出的进展”[2]。AOTF是一种建立在光学各向异性介质的声光衍射原理上的电调谐滤波器[3~5]，与通常的单色器相比，采用声光调制即通过超声射频的变化实现光谱扫描，光学系统无移动性部件，波长切换快、重现性好，程序化的波长控制使得这种仪器的应用具有更大的灵活性。声光可调滤光器[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器的这些优点使其近年来在工业在线和现场（室外）分析中得到越来越广泛的应用[6,7]。目前国内也有相关的研究在进行[8,9]。本文采用AOTF近红外技术建立了NCO的在线检测模型，实现了NCO含量的在线快速检测。 1. 实验部分 1.1 仪器条件和样品仪器：美国BRIMROSE公司产的Luminar 3060型AOTF在线[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]，主要部件包括：光学控制部分、多路转换器、光纤、电脑。仪器所用检测器为InGaAs，波长范围为1100 nm到2300 nm，1 nm的波长增量，光程10mm，扫描次数为100。The Unscrambler定量分析软件。样品：在龙山氨纶有限公司氨纶生产车间现场取样，在线建模，取样位置设在流程的预聚合反应工段。 1.2 取样方案本方案采用直接在主管道检测的方式，检测点和取样点的示意图如图1所示。在线检测的样品为无色透明的液体，粘度为600poise。要检测两个点的NCO指标含量的变化，一个在聚合反应工段过程中，设定为通道1；另一个点是在聚合反应工段之后，设定为通道2。 设计取样时间为15～20小时，通道1的取样点设为a点，通道2的取样点设为b点。在每个取样点取50个样品：a点样品编号：a1、a2、a3、a4、a5 a49、a50b点样品编号：b1、b2、b3、b4、b5 b49、b50① 试车开始时，每5分钟取一样品，共取30个样品；② 1.5小时之后，每20分钟取一个样品，共取6个样品；③ 2小时之后，每30分钟取一个样品，共取6个样品； ④ 3小时之后，每60分钟取一个样品，共取8个样品。1.3 实验方法在实验的过程中，由于检测点与取样点之间有点距离，根据流速我们计算出合适的取样时间，检测点1在扫描光谱后2秒钟取样，检测点2在扫描光谱后5秒钟取样。取样时，将相应的取样阀门打开，使液体流出，用写好对应编号的纸杯盛接。取样的量要适合实验室检测的需要即可，实验中取200ml左右。每取完一个样，要马上送往化验室检测数据。因短时间内，溶液的状态不会发生变化，因此可以认为扫描的光谱即为样品瓶中的溶液样品的光谱。 在生产工艺达到正常后，一般NCO含量在预聚合反应中比较稳定，因此为了取得较大的NCO变化范围，必须在开始试车时就取样。液体首先通过通道1，按照取样方案通道1开始扫描光谱并取样。大约20min之后，液体到达通道2，通道2也开始扫描光谱并取样。此时，通过多路转换器2个通道轮流取样。 利用光纤通过透射的方式采集样品的光谱数据。每一张光谱都是100次扫描的平均结果。波长范围1100nm至2300nm，1nm的波长间隔，光程10mm。光谱数据以透过方式采集并处理为吸收光谱的一阶微分。然后利用每个样品NCO含量数据和该样品的光谱数据一一对应，创建校正模型。 2. 建立模型与预测 2.1样品[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]的采集为获得良好的光谱数据，应在稳定严格的实验条件下进行光谱扫描，实验中扫描模式设为“Ratio mode”，因为这种方式可以有效地扣除背景变化带来的影响。图2-图3分别是通道1和通道2测得的典型AOTF－NIR原始吸收光谱图（图中包含50个样品光谱）。可以发现图中的50个样品的光谱排列比较紧密，光谱与光谱之间的相似性较强，采集到的光谱信息量大，光谱比较具有代表性。 2.2 光谱数据的预处理在建立模型前，首先需对扫描得到的原始吸收光谱进行光谱预处理，以消除噪音和基线的影响。我们采用的预处理方法为一阶导数9点平滑（savitzky-golay法）。一阶导数处理可以很好的消除样品由于颜色差别引起的光谱基线偏移和漂移。如图4、图5所示。 2.3 AOTF－NIR定量分析模型的建立 将经过预处理后的光谱数据与样品NCO化验值的数据进行关联，采用偏最小二乘法（PLS1），交叉－验证法（cross-validation），用The Unscrambler定量分析软件建立模型。光谱和化学值异常值（outlier）分别采用光谱影响值Leverage和化学值误差Residual这两个统计量来检验剔除。经过异常值的剔除进行逐步优化，最后得到了较为理想的校正模型。所得的通道1和通道2的近红外预测值（Predicted）和NCO化验值（Measured）的散点图如图6-图7所示。通道1的NCO模型的主成分维数为3，该模型的内部交叉验证均方差RMSECV=0.0047，相关系数为0.9926，验证结果如图6所示；通道2的NCO模型的主成分维数为5，该模型的内部交叉验证均方差RMSECV=0.0015，相关系数为0.9996，验证结果如图7所示。 2.4 预测 利用建立好的模型对5个外部样品进行预测。预测结果见表1、表2。 3．结论从以上的结果可以看出：通道1的NCO模型的内部交叉验证均方差RMSECV=0.0047，相关系数为0.9926，外部预测的平均绝对偏差为0.059；通道2的NCO模型的内部交叉验证均方差RMSECV=0.0015，相关系数为0.9996，外部预测的平均绝对偏差为0.026。因此，AOTF[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]完全可以实现在线监测和控制预聚合反应过程中NCO含量的目的。 另外，AOTF[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]还可以在线检测水分、粘度等指标的变化，如果这些指标都建入模型中去，就可以实现生产在线的近红外集中控制。

现代近红外光谱仪器从分光系统可分为固定波长滤光片、光栅色散、快速傅立叶变换和声光可调滤光器(AOTF)四种类型。光栅色散型仪器根据使用检测器的差异又分为扫描式和固定光路两种。在各种类型仪器中，光栅扫描式是最常用的仪器类型，采用全息光栅分光、PbS 或其他光敏元件作检测器，具有较高的信噪比。由于仪器中的可动部件(如光栅轴)在连续高强度的运行中可能存在磨损问题，从而影响光谱采集的可靠性，不太合适于在线分析。 傅立叶变换近红外光谱仪是目前近红外光谱仪器的主导产品，具有较高的分辨率和扫描速度，这类仪器的弱点同样是干涉仪中存在移动部件，且需要较严格的工作环境。AOTF 是90年代初出现的一类新型分光器件，采用双折射晶体，通过改变频率来调节扫描的波长，整个仪器系统无移动部件，扫描速度快，具有较好的仪器稳定性，特别适合在线分析。但目前这类仪器的分辨率相对较低，AOTF 的价格也较高。随着多通道检测器件生产技术的日趋成熟，采用固定光路、光栅分光、多通道检测器构成的NIR 仪器，以其性能稳定、扫描速度快、分辨率高、性能价格比好等特点正越来越引起人们的重视。在与固定光路相匹配的多通道检测器中，常用的有二极管阵列(Photodiode-array 简称PDA)和电荷耦合器件(Charge Coupled Devices 简称CCD)两种类型。 国外NIR 光谱仪发展状况：国外便携式近红外光谱仪的研制工作开展的较早，技术也比较成熟。从厂家的网上材料看，NIR 仪器不断向小型化、固态化、模块化和快速实时方向发展。其中典型的有美国的ASD公司的可见/近红外便携式光谱分析仪Labspec Pro 系列，可选择光谱测量范围1000-1800nm、1000-2500nm、350-2500nm，光纤探头，并配以用于化学计量学模型编程的 Unscrambler 标准软件。澳大利亚Integrated Spectronics Pty Ltd 的PIMA (Portable Infrared Mineral Analyzer)是典型的便携式野外岩石矿物NIR 分析仪器。PIMA 系光栅扫描型，光谱范围1 300～2500 nm，仪器重2.5Kg，野外电池供电，外接笔记本电脑。 Ocean Optics Inc.研制生产的USB2000 微型光纤光谱仪(USB2000 Miniature Fiber Optic Spectrometer)， 有标准组件的光谱仪系统，配以不同的光栅、狭缝、不同的光纤设备等，可检测吸收、反射、发射光谱等，范围200-1100nm。USB2000 整体尺寸为89mm×64mm×34mm，重量在270克左右。 我国NIR仪器的研制起步较晚，90 年代中期，有的厂家在生产傅立叶变换红外光谱仪的基础上，开发生产了傅立叶变换近红外光谱仪器。北京北分瑞利分析仪器有限责任公司(原北京第二光学仪器厂)研制出傅立叶变换型NIR 光谱仪。在多通道近红外光谱仪器的研制方面，石油化工科学研究所研制、深圳英贤仪器公司生产的NIR-2000 型近红外光谱仪已于1998 年9 月通过中国石油化工集团公司鉴定，并进入批量生产。该仪器采用硅基2048 像素CCD 作检测器，波长范围700～1100nm，主要用于多种石油产品组成和性质的分析。

[font=宋体][font=宋体]（[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]）需根据应用场景选择适宜类型的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]，目前，常用于在线分析的有微型光谱仪、在线光谱仪和便携式光谱仪。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]（[/font][font=Times New Roman]2[/font][font=宋体]）根据分光系统的不同，在线[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]主要分为滤光片型、发光二极管型、光栅型、傅里叶变换型、声光可调滤光器型、阵列检测器型等。在实际应用时，可以根据具体检测物料的性质需求，合理选择适宜波长、或适宜光谱范围（反映物料性质变化的波长范围）的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]（[/font][font=Times New Roman]3[/font][font=宋体]）作为在线[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]的关键部件，光纤探头、光纤和其他测量附件需要认真检查，确保适用于待测样品。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]（[/font][font=Times New Roman]4[/font][font=宋体]）[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器一般都配备有数据分析软件，一款较成熟的在线分析软件可以很好的提高数据分析效率，节省大量人力物力。[/font][/font]

在线的近红外分析仪，测量工艺管道里面的液体成分（2种成分），必须要建模吗？建模是什么意思呢？我听朋友介绍，建模时，工程师在要在现场呆1-2年的时间，真的如此吗？在线近红外的价格大致在什么价格？（像测2种比较简单的成分）

在线检测的最新近红外科技-实时多成分近红外检测仪

[font=宋体]光栅作为分光器件的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器所占比例很大，由于使用全息光栅，[/font][font=宋体][font=宋体]使光栅的质量大大提高，没有鬼线，杂散光很低，使光栅分光系统的光学性能有很大的提高。其中一种光栅分光系统采用精密波长编码技术的扫描技术，通过精密控制光栅的转动实现单色光的获取，如图[/font][font=Times New Roman]2-4[/font][font=宋体]所示；另一种技术路线是采用固定凹面光栅的同时配上多通道检测器，如图[/font][font=Times New Roman]2-5[/font][font=宋体]所示，检测器的不同通道单元接收不同波长的单色光，该方式改变了光谱扫描的方式，光谱读取的速度大大提高。上述两种光栅分光光谱仪器价格适中，对[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术的普及与推广起很大作用。其中采用阵列检测器的光栅光谱仪因为没有任何移动部件，一般认为仪器的稳固程度较高，非常适宜用于在线系统。[/font][/font][align=center][img=,228,183]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/06/202406251642251485_5277_4070220_3.png!w397x413.jpg[/img][font=宋体] [/font][img=,229,183]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/06/202406251642298588_3148_4070220_3.png!w491x346.jpg[/img][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]2-4[/font][font=宋体]光栅扫描型分光系统示意图图[/font][font=Times New Roman]2-5[/font][font=宋体]固定光栅[/font][/font][font='Times New Roman']—[/font][font=宋体]多通道传感分光系统示意图[/font][/align]

大家对在线近红外的应用有何高见？

作为全球最大的专业在线分析仪器供应商之一，ABB的产品几乎涵盖所有在线仪器品类。基于120多年的技术创新历史，ABB测量与分析产品的应用覆盖从太空到陆地，从过程控制到排放监测，从气体、液体到固体的测量与分析等各个领域和行业，为工业企业智能制造和智慧城市的燃气、水务等领域提供高灵敏、高密度监测技术与解决方案。ABB傅立叶近红外分析仪器有哪些重要的技术成果？解决了哪些行业难题？未来的发展前景如何？日前，仪器信息网编辑就以上问题特别采访了ABB傅里叶红外/近红外分析技术经理邹贤勇。[color=#ff6428][/color][align=center][img]https://5-img.bokecc.com/comimage/D9180EE599D5BD46/2024-01-09/76F0198E699B31790498CE5AAF1F53F5-1.jpg[/img][/align][back=url(&][/back][font=Arial, Helvetica, sans-serif][size=12px][color=#ffffff]00:00[/color][/size][/font][font=Arial, Helvetica, sans-serif][size=12px][color=#ffffff]/[/color][/size][/font][font=Arial, Helvetica, sans-serif][size=12px][color=#ffffff]06:56[/color][/size][/font][back=url(&]B[/back][font=web][size=24px][color=#ffffff]T[/color][/size][/font][size=12px][color=#dddddd][back=rgba(51, 51, 51, 0.5)]高清[/back][/color][/size][size=12px][color=#dddddd][back=rgba(51, 51, 51, 0.5)]正常[/back][/color][/size][color=#c00000]“多通道傅立叶近红外仪收获各方面好评”[/color]在第16届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会中，ABB带来四款重磅产品：傅立叶近红外分析仪FTPA2000-260及测试附件（如流通池和探头等）、温室气体分析仪GLA331和连续气体分析仪EL3000系列以及余氯分析仪ACL420。采访中，邹贤勇详细介绍了多通道傅立叶近红外分析仪FTPA2000-260的特点，据介绍，这款产品采用了最先进的傅立叶变换近红外技术，它拥有最多的通道数及最高的分辨率，已在石油、化工、食品、制药、半导体和科研领域发挥了重要的作用,并获得了用户“耐用、可靠和售后服务一流”等方面的一致好评。与其他分析方法比较，该产品提供的分析方法还解决了分析时间长、分析成本高、取样困难和维护成本高等问题。[align=center][img=,500,543]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/e00171e7-b17d-45ea-bc88-f6bb83c3a43c.jpg[/img][/align]此外，邹贤勇还介绍了具有高灵敏度、高速测量优势的温室气体分析仪GLA331，适用于环保、气象站和科研领域的高精度温室气体监测；连续气体分析仪EL3000系列因其灵敏高效、操作简单等特点，适用于过程检测、环境空气监测、CEMS排放检测和高炉气分析等行业抽取式连续气体分析；新一代余氯分析仪ChlorStar系列，可轻松实现余氯或总氯的准确测量，适用于自来水工艺过程监测、出水监测、管网监测、二次供水监测。[color=#c00000]“傅立叶[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]代言词-坚固耐用”[/color]傅立叶近红外因具有快速多组分等优势已成为PAT（过程分析技术）的主要工具，在石油化工等行业的实验室、研发和生产现场得到了广泛的应用。尤其是在工业自动化、智能制造、数字化转型的大力发展下，傅立叶近红外的工业在线检测成为了当前的热门前沿应用。[align=center][img=,500,356]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/ff3059f7-dc42-431d-b522-5ebb5555b593.jpg[/img][/align]“拥有50年傅立叶红外光谱仪制造经验的ABB，坚固耐用已成我们相关产品的标志性名片。”邹贤勇介绍说，ABB傅立叶近红外分析仪采用为航天技术开发的双转轴立体角镜干涉仪，拥有极高抗振性能，几乎不需要维护，极大增强了环境的适用性，相较于传统干涉仪，可获得更高重复性的光谱，从而保证仪器间模型的无缝传递。[align=center][img=,500,276]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/46136fcf-6948-43c3-aaed-c2fdc96a5b49.jpg[/img][/align]邹贤勇在采访中还提及有关傅立叶[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]的新品发布计划。其介绍说，为丰富ABB的产品线，带给行业用户新选择，ABB将发布新品“双通道近红外Talys”。据悉，该产品采用ABB先进的傅立叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术，拥有双通道、坚固耐用和无需维护等亮点，以契合客户的不同预算和需求。[color=#c00000]傅立叶近红外技术国内市场前景不可限量[/color]据相关报道，2022年全球[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]市场规模达到5.027亿美元，2025年将达5.6亿美元，2030年有望超8亿美元。近年来我国[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析技术在研发和应用方面都取得了长足进展，业界普遍认为，未来[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]在中国的市场前景值得期待。邹贤勇在采访中谈到，“傅立叶近红外技术因其快速高效环保等优势，并经过20多年各行业的应用推广，目前在石化、化工、制药、食品粮油和半导体等领域得到广泛应用。从区域角度来看，未来几年亚太地区有望成为近红外分析仪市场增长速度最快的市场。”同时，邹贤勇也提到当前应用存在的一些难点，比如模型建立、评价和维护专业性较强，相关的检测标准还不完善等。不过，其相信：“这些难点会随着时间经验的积累慢慢被克服。”[来源：仪器信息网] 未经授权不得转载[align=right][/align]

各位大侠好，我们公司想要安装在线近红外，我想问问给为有没有在线的资料或文献？ 我们在准备过程中除了收集样品还应该做哪些工作？谢谢

感觉目前国内在线用的还是不多，不知道是不是我了解的太少了，大家对于在线近红外有什么见解。

哪位大侠能给说一说在线近红外光谱在乳品行业的应用及必要性呢？谢啦！

各位专家，朋友。请大家讨论一下近红外在线仪器和实验室仪器哪个更有前景。

我们公司做中药想上近红外在线检测,谁做过这样的工作,能不能给介绍一下.包括检测器选择,和检测方法的建立.谢谢了!

1前言 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术（NIR）是90年代以来发展最快、最引人注目的分析技术之一。随着NIR分析方法的深入应用和发展，已逐渐得到大众的普遍接受和官方的认可。1978年美国和加拿大就采用近红外法作为分析小麦蛋白质的标准方法，1998年美国材料试验学会制订了[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]测定多元醇（聚亚安酯原材料）中羟值含量的ASTM D6342标准方法。2003年，在我国也正式实施了[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]方法测定饲料中水分、粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪、赖氨酸、蛋氨酸的国家标准GB/T 18868-2002。 由于近红外光在常规光纤中有良好的传输特性，且其仪器较简单、分析速度快、非破坏性和样品制备量小、几乎适合各类样品（液体、粘稠体、涂层、粉末和固体）分析、多组分多通道同时测定等特点，成为在线分析仪表中的一枝奇葩。近几年，随着化学计量学、光纤和计算机技术的发展，在线[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析技术正以惊人的速度应用于包括农牧、食品、化工、石化、制药、烟草等在内的许多领域，为科研、教学以及生产过程控制提供了一个十分广阔的使用空间。

以色列Petrometrix 公司的Beacon 2000 II NIR在线过程分析仪。Petrometrix 从1992年开始做NIR在炼油和石化领域的研究，有近20年的技术积累和现场经验，有很多独有的技术。Beacon 2000 II NIR在线过程分析仪，是目前世界上最好的炼油厂和石化工业近红外在线质量监控和过程分析设备。主要优点有：单中心、多流程、多性质，可同时分析15个现场的油品质量数据，每个现场可同时分析多个性质参数（如汽油的辛烷值）等 ，最远的现场可达3公里远（一般的厂家都只能做到100米），最多可以分析750个性质参数，光谱分辨率高，可做二甲苯异构体的精确识别（一般的NIR设备都做不到）。一套设备可以替代多套常规的分析设备（如[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]、辛烷值分析仪、倾点分析仪、凝点分析仪、浊点分析仪等等），可以将工厂内分散的装置统一进行在线质量监控和过程优化。它可以同时用在常减压蒸馏、催化裂化、催化重整、芳烃抽提、延迟焦化、柴油加氢、加氢裂化等大部分生产工艺过程中。且和工厂DCS（集中控制系统）、APC（先进控制系统）可以无缝集成，特别适合应用于油品在线调和等用途。整套系统维护量极少，现场单元是全光学的，不用电，免维护，本安型。系统不用对样品做预处理，也无须防爆设施，可为您节省一大笔费用。Petrometrix 还独有一套快速建模软件，可以在很短的时间内使整套系统试车运行。

我们有个口服液产品，因为传统的中间产品（浓缩液）检测方法繁琐耗时，现在考虑使用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]在线测定含量，不知在仪器的选择上应该注意些什么？还有仪器的价位？建模的方法？等等一系列问题。 希望高手们能给以解答，谢谢！

我想买一台机子，声光可调型和CCD型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]哪个更适合于在线检测？在另一个　近红外论坛　吵得比较厉害。http://www.chinanir.com/dvbbs/ShowPost.asp?id=18一时没了主意。大家帮帮忙。

在线近红外有什么要求？处理红外数据，建模目前有哪些方法？

[align=center][size=21px]欧[/size][size=21px]世盛科技在线傅里[/size][size=21px]叶近红外检测器使用心得[/size][/align] [font=宋体][size=18px]欧世盛（北京）科技有限公司的这款在线傅里叶近红外检测器是结合了傅里叶近红外检测技术和在线检测技术而成的，可与多种液体系统联用进行分析检测，可用在实验室做研究、测试、分析，可用于流体，比如水质、化学流体、化学药物等在线分析，应用最多的是在流动化学领域，主要是化药合成、化工等行业，在线检测生产或研发或工艺过程中化合物成分及浓度。[/size][/font][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310312116527533_1561_2369266_3.jpeg[/img][font=宋体] [size=18px]该款仪器采样了特殊的光学材料，可适用于多种工业现场分析检测；采用全反射镜光学系统，抗氧化线强，光学性能更好更稳定。它具有快速、准确、稳定、应用范围广等多重优点，检测时红外光和化合物相互作用，导致化合物不同化合建发生变化，产生红外吸收光谱，再红外吸收光谱的峰位、峰形和峰强就可以得到该化合物的特征吸收光谱图，对光谱图进行分析就可以定性定量的分析该化合物的实时浓度了。[/size][/font][size=18px][font=宋体] 该仪器应用时最好事先先做已知化合物定性定量检测的数据库，把已知的一些参数、信息做成数据库，检测中可直接与数据库样品信息做对比，分析结果会更准确。[/font][font=宋体] 该检测器光谱范围较宽，在[/font]500-5000nm[font=宋体]都有较强的响应，可分析的样品种类也相对较多。分辨率、准确度、精密度、稳定性、分析速度、耐酸性、耐腐蚀性、耐高温等指标也都不错，有需要的配置一台，做试验、搞研究效果不错。[/font][/size]

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请问，有没有分析油品的在线近红外分析仪（光纤探头），不需采样系统

本人在一家塑料加工企业工作，有一百多台塑料加工设备需要进行监控。在线检测技术是我们最为薄弱的，我们一直在寻找相关的技术。最近接触近红外技术，发现这项技术应该很适于塑料加工过程的在线检测。因此，我真诚希望有仪器和技术能力的企业、研究所、高校跟我们合作，拓展在这方面的应用，并帮我们完成整个工厂的在线检测工程。我的EMAIL:guangqiang@263.net

近红外技术应用在制药行业也有些年头了，但在在线监测方面的应用才刚刚起步。近红外在线设备生产厂家也不止一家，如何挑选适合自己的近红外在线监控设备也是一个难题！当然，如果你直接跟设备公司联系，他们会很愿意给你提供他们撰写的URS，但那个并不能代表你的真是意图！另外作为使用者或终端用户，那样的urs对其他企业来说很不公平；当然这也给招标采购部门的工作带来一定的难度！那如何才能撰写出一份高水平的urs（适合自己的才是高水平的啊）？请各位结合自己的urs和相关阅历进行讨论！

最近看到科技日报上的一片文章，在另外一个网站上转载的。感觉近红外技术在其中发挥了很大作用，这些农产品在线等级测定技术的诞生，不知多少是国产的元素？http://www.chinafeed.org.cn/cms/_code/business/include/php/2979763.htm

在线近红外分析，实验室取样时需要的主意事项和准备工作？