近紅外光譜分析技術(shù)的發(fā)展前景

近紅外光譜儀未來的發(fā)展前景十分樂觀。一直以來，測(cè)量儀器通常體積龐大且成本昂貴，而且被局限在有限的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中，對(duì)于一般大眾而言遙不可及。工廠安裝可能會(huì)在一條裝配線上包含多臺(tái)光譜儀，通過以太網(wǎng)或無線網(wǎng)連接到主控制設(shè)施。使用模型主要是由這種典型實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的體積和成本決定。得益于技術(shù)的改進(jìn)，近幾代近紅外光譜儀的體積和成本都大大縮減，因而便攜性更高，也更適合在相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用。

近紅外光譜儀的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

樣品無須預(yù)處理可直接測(cè)量：近紅外光譜測(cè)量方式有透射、反射和漫反射多種形式，適合測(cè)量液體、固體和漿狀等形式的樣品，因此，用途很廣。與其它在線測(cè)量儀表提供的參數(shù)（如壓力、流量和溫度等變量）相比，在線近紅外分析提供的數(shù)據(jù)（如組成或性質(zhì)）是直接質(zhì)量參數(shù)，對(duì)生產(chǎn)的優(yōu)化提供更準(zhǔn)確和有益的參考信息。優(yōu)點(diǎn)就是無須對(duì)樣品進(jìn)行任何預(yù)處理，如可直接倒入測(cè)量杯中或?qū)⒐饫w探頭直接插入中進(jìn)行測(cè)量，操作非常方便，幾秒鐘內(nèi)完成光譜掃描。

光纖遠(yuǎn)距離測(cè)量：近紅外光可以通過光纖進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，可以實(shí)現(xiàn)距光譜儀以外的遠(yuǎn)距離測(cè)量，可將測(cè)量探頭或流通池直接安裝到生產(chǎn)裝置的管線，實(shí)現(xiàn)在線測(cè)量，或環(huán)境苛刻以及危險(xiǎn)的地方的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。一臺(tái)在線近紅外光譜儀可以外接多路（2~10 路）光纖回路，實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)生產(chǎn)裝置的多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的物料在線測(cè)量。在線測(cè)量數(shù)據(jù)可直接輸送到 DCS 或先進(jìn)控制系統(tǒng)，為生產(chǎn)的優(yōu)化及時(shí)提供油品的質(zhì)量參數(shù)。線陣探測(cè)器：這類儀器利用光柵在元素?cái)?shù)量為256或512以上的一維線性像素陣列上分散波長。與其它在線測(cè)量儀表提供的參數(shù)（如壓力、流量和溫度等變量）相比，在線近紅外分析提供的數(shù)據(jù)（如組成或性質(zhì)）是直接質(zhì)量參數(shù)，對(duì)生產(chǎn)的優(yōu)化提供更準(zhǔn)確和有益的參考信息。近紅外分析與常規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)分析方法配合使用，起到雙方互補(bǔ)的作用，不僅能夠及時(shí)向生產(chǎn)控制部門提供分析數(shù)據(jù)，同時(shí)也節(jié)省了大量分析化驗(yàn)費(fèi)用（包括人力、設(shè)備，和試劑等）；在線近紅外分析與 DCS 連接，直接給控制系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)，據(jù)此進(jìn)行生產(chǎn)優(yōu)化得到的經(jīng)濟(jì)效益是巨大的；與其它在線儀表相比，近紅外光譜儀運(yùn)行故障率和消耗均很低。

近紅外光譜儀器國內(nèi)發(fā)展情況簡介

近紅外光譜儀始于1800年，Herschel 發(fā)現(xiàn)了NIR光譜區(qū)，90年代近紅外光譜在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用展開。近紅外光譜分析模型3）儀器操作簡單，對(duì)操作員的素質(zhì)水平要求較低。近幾屆在國際光譜儀領(lǐng)域也越來越受到人們的關(guān)注，尤其近幾屆匹司堡分析儀器會(huì)議上，NIR已成為紅外光譜分析報(bào)道的熱點(diǎn)，而由此帶來的巨大經(jīng)濟(jì)效益更是引人注目。

我國近紅外光譜儀的發(fā)展相對(duì)還是比較落后的，除一些專業(yè)分析工作人員以外，近紅外光譜分析技術(shù)還鮮為人知。不過隨著近幾年國產(chǎn)光譜儀廠家對(duì)于技術(shù)研發(fā)的不斷投入，近紅外光譜儀技術(shù)在軟件、基礎(chǔ)研發(fā)和應(yīng)用方面也是取得了可喜的進(jìn)步。現(xiàn)在的近紅外光譜儀比前幾代產(chǎn)品要先進(jìn)得多，具有微處理器控制、高精A/D采樣、光譜電算化（帶統(tǒng)計(jì)分析）等特性。目前來講，能夠提供整套近紅外光譜分析技術(shù)（近紅外光譜分析儀器、化學(xué)計(jì)量學(xué)軟件、應(yīng)用模型）的公司仍是屈指可數(shù)。

目前國外許多大型光譜儀廠家已經(jīng)在投入國內(nèi)近紅外光譜儀市場(chǎng)，搶占國內(nèi)光譜儀產(chǎn)品市場(chǎng)的同時(shí)，也在不斷壓縮著國內(nèi)光譜儀廠商的生存空間，所以國內(nèi)光譜儀廠商一定要抓緊機(jī)遇，打好研發(fā)基礎(chǔ)，迎合近紅外光譜分析技術(shù)在分析界炙手可熱的發(fā)展趨勢(shì)。聲光可調(diào)濾光器是采用雙折射晶體，通過改變射頻頻率來調(diào)節(jié)掃描的波長，整個(gè)儀器系統(tǒng)無移動(dòng)部件，掃描速度快。相信近紅外光譜分析技術(shù)在國內(nèi)光譜儀廠商中必將為更多的人所認(rèn)識(shí)和接受。