一、产品特点

  • 接触式反射测量:内置光源和反射光路,贴附样品表面即可采集反射率或吸光度光谱。
  • 覆盖 900-1700nm 波段:适合该波段内的食品、农业、材料、化工或药品样品特征分析。
  • 小型化集成:裸板模组便于嵌入手持设备、在线检测探头或定制化分析仪。
  • 稳定重复测量:固定光源、窗口和接收光路,减少外部光路搭建误差。
  • 支持二次开发:提供 USB、UART、可选蓝牙及多语言 SDK,便于快速集成。

二、规格参数

2.1 技术参数

项目 参数
产品型号 NIR-M-R2
产品类型 反射型近红外光谱模组
波长范围 900~1700nm
信噪比 5000:1(1 秒扫描)
光学分辨率 Typ. 10nm,Max. 12nm
波长精度 Typ. ±1 nm
探测器 1mm 标准 InGaAs(非制冷)
狭缝尺寸 1.8mm × 0.025mm
光源 内置钨丝灯反射光源
测量模式 漫反射 / 接触式反射
通讯接口 Micro USB / UART / 蓝牙 BLE(可选)
传感器 温湿度传感器
供电要求 5V DC
工作温度 0-40 ℃,RH Max. 85%
外形尺寸 76mm × 57.6mm × 26.8mm
重量 < 80g

2.2 结构尺寸

前视图
前视图
俯视图
俯视图
右视图
右视图
轴测图
轴测图

三、应用场景

NIR-M-R2 适合开发手持式、台式或在线式无损检测设备。反射型结构适合表面可接触或可置于透明容器中的固体、粉末、颗粒和片材样品,典型对象包括农产品、食品、塑料、纺织品、皮革、药品、土壤和矿物材料。

在实际项目中,建议根据样品状态固定装样方式、压样压力、参考白板和扫描次数,建立稳定的采样 SOP,再结合化学计量学模型完成定性识别或定量分析。

四、典型光谱

以下图谱用于说明该型号对应波段中常见样品的反射光谱特征。图谱文件已按型号前缀命名,便于详情页和静态资源长期关联。

五、订购信息

5.1 裸板模组选型

反射型近红外测量通常需要标准参考白板用于 Reference 采集,建议随模组一并配置。

产品名称 型号 数量 单价 金额(元)
反射型近红外光谱模组 NIR-M-R2 1 16830 16830
标准参考白板 STD-DR100 1 950 950
合计 17780

5.2 带壳体整机选型

对于非集成用户或实验测试场景,可选择对应带壳体整机 NIR-R210。整机更适合手持测试、现场演示和移动端连接,也能减少裸板接口和光学窗口在反复使用中的损伤。

产品名称 型号 数量 单价 金额(元)
反射型近红外光谱仪 NIR-R210 1 19580 19580
标准参考白板 STD-DR100 1 950 950
合计 20530

六、技术原理

6.1 化学原理

近红外光谱属于分子振动光谱。分子基频振动主要位于中红外区域,而倍频与合频跃迁会落入 700-2500nm 近红外区域。本产品覆盖 900-1700nm 波段,可获取 O-H、C-H、N-H 等含氢基团的特征吸收信息,适合结合化学计量学模型进行定性识别、含量预测和过程监测。

近红外谱图通常不直接依赖单一峰值,而是结合多个波段的吸收特征进行建模。实际项目中常配合平滑、归一化、SNV、一阶导数、二阶导数、MSC 或 PLS 等预处理和建模方法,以降低样品形态、光路差异、散射和温度漂移的影响。

6.2 光学原理

本系列近红外光谱产品基于 DLP 光谱架构。入射光经狭缝限制后,由准直镜转换为平行光并投射至光栅;光栅将不同波长的光空间分离后照射到 DMD 微镜阵列,通过微镜时序控制选择不同波长进入单点 InGaAs 探测器,最终由 ADC 数字化重建完整光谱曲线。

DLP近红外光谱仪光路结构
DLP近红外光谱仪光路结构

这种结构以单点 InGaAs 探测器替代传统线阵探测器,在保证近红外光谱采集能力的同时降低系统成本,适合小型化、批量化和嵌入式集成。

6.3 测量原理

反射型测量通常以标准白板作为参考光谱,再采集样品光谱并计算反射率。吸光度可由 A = -log10(R) 得到,其中 R 为样品反射率。对于深色、粗糙或颗粒样品,应控制样品厚度、压实程度和窗口贴合状态。

七、使用指南

7.1 软件使用

  • 先采集标准白板参考,再采集样品光谱。
  • 同一批样品应保持积分时间、平均次数、扫描窗口距离和样品压实状态一致。
  • 建模数据建议保存原始光谱、反射率光谱和吸光度光谱,便于后续预处理比较。

7.2 注意事项

  • 标准白板应保持清洁,避免污染导致参考光谱偏移。
  • 粉末和颗粒样品建议使用固定样品杯或压样方式,减少散射差异。
  • 测量透明或半透明样品时,可根据测试目的增加白板背衬或改用透射方案。

7.3 常见问题(FAQ)

Q1:NIR-M-R2 是否必须使用标准白板?

A:反射率和吸光度计算需要 Reference,标准白板是最常用的参考物。若客户有自定义参考基质,也应固定参考方式并在建模中保持一致。

Q2:能否测液体?

A:反射型模组不适合作为常规液体透射测量方案。若是透明或半透明液体,建议选透射型模组或光纤外接比色皿方案。