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傅立叶变换近红外光谱仪常见问题解答

导读: 傅立叶变换近红外光谱仪在烟草工业中的应用分为定量分析和定性分析两部分。

  1.傅立叶变换近红外光谱仪能为烟草行业做什么?

  傅立叶变换近红外光谱仪在烟草工业中的应用分为定量分析和定性分析两部分。定量分析主要分析初烤烟、复烤烟和烟丝中的总糖、还原糖、总氮、烟碱、氯、钾、水份和淀粉等,还能分析制丝过程中烟丝的PH值和挥发碱等。定性分析现在主要用于产地鉴别、真假烟的鉴定及等级分类。

  在线的傅立叶变换近红外光谱仪可以用于制丝生产线或打叶生产线上在线快速分析。

  2.近红外的应用和发展前景如何?

  卷烟企业需要对进厂复烤烟的化学成分进行快速分析,以满足配方的要求,用于常规湿化学方法的分析速度慢,而且对操作人员的素质要求高,很难满足快速分析的要求。国内许多烟草企业看到了近红外分析的优势,有些已经购进并实际应用,另外许多则开始关注和考察。相信随着人们对它的认识逐步加深,其应用范围会越来越广泛并成为必不可少的分析手段2002年国家烟草专卖局要求打叶复烤企业的复烤烟必须注明主要成分的含量,近红外仪器分析速度快、精确度高、操作简单的特点充分满足了打叶复烤企业的需要。

  3.与其他的检测方法相比,近红外检测具有那些优势?

  a)分析速度快,一般分析一个样品的时间为1分钟。

  b)不需要对样品进行化学处理,分析步骤简单。

  c)无消耗品,无环境污染,不破坏样品,经济无浪费。

  d)一次测试能够同时得到多种成分或指标,甚至开发多种新指标而没有所谓“通道”限制。

  e)操作简单,对人员素质无特殊要求。

  f)分析结果的精确度比湿化学方法高,准确度的统计结果接近建立模型的标准方法的误差。

  因为仪器具有优异的稳定性,高重现性,操作环节少,所以数据更可靠。

  g)仪器用途广泛,能够放到现场使用,甚至能够在线实时检测。

  h)可检测的样品广泛,通常是固态的片烟、烟丝或粉末,也可以扩展到液态,还可开发检测

  其他辅料的方法。在辅助品吸、真假鉴别方面也取得了可喜的进展。

  i)可透过玻璃或塑料袋直接测量样品。

  j)通过模型传递,实现多用户采用同一检测基准,消除了个体差异,使数据更有说服力。

  4.为什么在我国傅立叶变换近红外光谱仪最近几年才得以真正广泛的应用?

  我国在七八十年代有着两次深刻的教训,当时引进了大批近红外仪器,大批设备没有得到很好的应用,中国近红外应用的发展一度陷入“低谷”。主要由几个方面的原因造成:

  1)硬件方面的局限性:现代傅立叶变换技术的应用是近红外发展历史的一次革命,遗憾的是当时我们引进的主要是传统滤光片型、光栅型和傅立叶偏振干涉近红外仪器,它们与现代傅立叶变换近红外相比,在性能上有很大差异:

  -波长准确度要低一个数量级;

  -其结构决定扫描速度低,应用受到很大的限制;

  -光谱分辨率受狭缝限制,较现代傅立叶变换近红外光谱仪低一个数量级;

  -很容易受自然杂散光干扰,使得检测结果失真,而后者只检测干涉光,不受杂散光影响;

  -由于光通量小,扫描速度低,故信噪比和检测限较差,因此低含量组份的干扰因素。

  2)软件方面的局限性:由于计算机性能、软件开发水平以及化学计量学的研究有限,在多组份信息提取技术、数据模型的智能优化、检测条件自动优化以及自我诊断和信息传输等方面或者处于空白,或者力不从心。

  3)缺少强有力的技术支持:当时没有充分意识到这一点的重要性,在引进消化与硬件相配套的软件、技术方面做的工作很有限,在设备维护、应用开发、培训交流方面也没有深层次的与国外进行合作,因此对仪器的理解不够深刻,应用方面有些孤立无援。直到1997年,布鲁克公司在中国正式推出傅立叶变换近红外光谱仪,才真正从根本上改变了这一局面。4年来,公司组建了应用开发实验室和技术支持专家组,并成立了用户协作网系统,真正做到应用技术支持和应用技术“本地化”,与中国的用户共同开发,使傅立叶近红外仪器在许多领域得到应用推广和发展。

 

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