CN110749569A - 一种基于近红外光谱的瓶装口服液质量无损快速检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于近红外光谱的瓶装口服液质量无损快速检测装置，涉及口服液质量分析技术领域，包括：近红外光源、入射光纤、多根接收光纤、光电探测器、计算机和遮光装置；近红外光源通过入射光纤传递到样品的一端，样品的另一端通过多根接收光纤与光电探测器相连，且入射光纤与多根接收光纤位于同一水平面上；光电探测器还与计算机相连；光电探测器用于将接收光纤传输的散射光和透射光转换成电信号；计算机用于获取光电探测器传输的电信号，并根据电信号对样品的质量进行检测。本发明提供的装置可在不开瓶的情况下，实现现场快速无损口服液的品质检测。
Description
技术领域
本发明涉及口服液质量分析技术领域，特别是涉及一种基于近红外光谱的瓶装口服液质量无损快速检测装置。
背景技术
口服液是药物的最常见剂型之一，在临床上应用十分广泛。因此，需要对不同厂家或批次的口服液的质量一致性，以及运输储藏条件产生的质量差异进行检测。口服液的质量检测一般涉及相对密度、可溶性固含量、pH值、有效成分含量和溶液颜色等，不同的指标需要用到特定的检测方法，如比重瓶法、折光法、液相色谱法等。这些方法往往需要繁琐的样品配置过程，分析过程较长，被检测样品难回收等缺点。针对这些问题，近年来开发了以下无损检测方法：
拉曼光谱法：通过光的拉曼散射信号分析口服液或注射液中物质的官能团信息，能够分辨内容物的组成。
中红外光谱：在中红外光谱波段采集口服液的中红外光谱，与拉曼光谱类似，通过样品的官能团信息对口服液质量进行检测。
核磁共振法：采用核磁共振技术通过分析口服液中的H谱或C谱，解析复杂成分的组成信息。
近红外光谱技术具有分析速度快、成本低、绿色分析及适合在线检测等优点。随着近红外光谱仪器和化学计量学的发展，近红外光谱分析技术完全能实现瓶装口服液质量的快速、无损检测。
公开号为CN1789981的发明专利公开了一种基于近红外光谱的智能化黄酒酒龄快速鉴别装置，采集黄酒的倒装酒瓶近红外光谱。公开号为CN101000303和公开号为CN101216418的发明专利公布了瓶装黄酒标注酒龄快速无损鉴别和品质指标在线检测的装置，前者光路设计为入射透镜与接收透镜同轴对向布置，后者使用环形光源，光谱信号从瓶装底部收集。
现有的这些无损检测方法只针对产品的内容物检测，即需要打开口服液的包装，而且不开瓶的检测方法大多只能对产品组成定性分析。此外，拉曼信号容易受到杂散光的影响，掩盖或稀释样品信息，并且拉曼信号与样品的结构有关而与所含的量无关，难以对样品含量等进行准确测定。中红外光谱与拉曼光谱类似，比较适合用来定性。核磁共振技术耗时较长，且受到仪器及操作条件的限制。近红外光谱具有穿透力强，快速无损及适合在线检测等优点。目前没有基于近红外光谱技术在口服液不开瓶无损检测装置方面的报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于近红外光谱的瓶装口服液质量无损快速检测装置，在不开瓶的情况下，实现快速、现场无损检测口服液的品质检测。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种基于近红外光谱的瓶装口服液质量无损快速检测装置，包括：近红外光源、入射光纤、多根接收光纤、光电探测器、计算机和遮光装置；
所述近红外光源通过所述入射光纤传递到样品的一端，所述样品的另一端通过多根所述接收光纤与所述光电探测器相连，且所述入射光纤与多根所述接收光纤位于同一水平面上；所述光电探测器还与所述计算机相连；
所述光电探测器用于将所述接收光纤传输的散射光和透射光转换成电信号；
所述计算机用于获取所述光电探测器传输的电信号，并根据所述电信号对所述样品的质量进行检测。
可选的，所述接收光纤的根数为5根，其中一根所述接收光纤与所述入射光纤同轴，另外4根所述接收光纤分别按照距所述入射光纤光轴±15°、±20°的角度依次分布。
可选的，其特征在于，一根所述接收光纤用于接收透射光，另外4根所述接收光纤用于接收散射光。
可选的，还包括遮光装置，所述样品通过固定装置固定在所述遮光装置内；所述近红外光源、所述光电探测器和所述计算机位于所述遮光装置外。
可选的，还包括平移台，所述入射光纤固定在所述平移台上；所述平移台位于所述遮光装置内。
可选的，还包括角位移台，多根所述接收光纤通过所述角位移台固定；所述角位移台位于所述遮光装置内。
可选的，所述固定装置为同轴固定架，所述同轴固定架用于固定不同直径的所述样品。
可选的，所述近红外光源为卤钨灯。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明提供的基于近红外光谱的瓶装口服液质量无损快速检测装置可以在不开瓶的情况下检测口服液质量；通过采集口服液的近红外光谱并通过计算机对光谱进行处理，实现现场快速无损口服液的品质检测；此外，该装置中设置多根接收光纤，采用多通道同时获取出射的透射光和散射光，提高了检测精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例基于近红外光谱的瓶装口服液质量无损快速检测装置示意图。
符号说明：
1-近红外光源；2-入射光纤；3-遮光装置；4-平移台；5-样品；6-角位移台；7-同轴固定架；8-接收光纤；9-光电探测器；10-计算机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种基于近红外光谱的瓶装口服液质量无损快速检测装置，在不开瓶的情况下，实现快速、现场无损检测口服液的品质检测。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明提供一种基于近红外光谱的瓶装口服液质量无损快速检测装置，包括：近红外光源1、入射光纤2、多根接收光纤8、光电探测器9、计算机10和遮光装置3。
近红外光源1通过入射光纤2传递到样品5的一端，样品5的另一端通过多根接收光纤8与光电探测器9相连，且入射光纤2与多根接收光纤8位于同一水平面上；光电探测器9还与计算机10相连。
光电探测器9用于将接收光纤8传输的散射光和透射光转换成电信号。计算机10用于获取光电探测器9传输的电信号，并将电信号转换为对应的光强度信息对样品5的质量进行检测。具体为计算机10将获取的电信号转换为对应的光强度信息，再将光强度信息输入到预设的数学模型，得到样品5中某种化学成分的含量，从而基于得到的化学成分含量的多少实现样品5的质量检测。其中，预设的数学模型是样本近红外光谱数据和该样本所含化学成分含量间的数学关系。它是通过预先采用本***采集N个已知样本的近红外光谱数据以及通过药典规范的检测手段获得的样本中所含化学成分含量，结合偏最小二乘和神经网络的数据挖掘算法建立的。其中药典规范的检测手段具体为通过高效液相检测。计算机10的作用是对光电探测器9传输的电信号进行转换、处理和存储，从而实现样品5的质量检测。
在实际应用中，为了更好的接收光信号，接收光纤8的根数为5根，其中一根接收光纤8与入射光纤2同轴，另外4根接收光纤8分别按照距入射光纤2光轴±15°、±20°的角度依次分布。一根接收光纤8用于接收透射光，另外4根接收光纤8用于接收散射光。
另外，为了避免其他光对检测结果的影响，在基于近红外光谱的瓶装口服液质量无损快速检测装置中还设置遮光装置3，样品5通过固定装置固定在遮光装置3内；近红外光源1、光电探测器9和计算机10位于遮光装置3外。
为了使入射光纤2和4根接收光纤8处于同一水平面上，还设置平移台4，入射光纤2固定在平移台4上；平移台4位于遮光装置3内。又设置了角位移台6，多根接收光纤8通过角位移台6固定；角位移台6位于遮光装置3内。
为了将样品5更好地固定在遮光装置3内，固定装置为同轴固定架7，同轴固定架7用于固定不同直径的样品5。
其中，近红外光源1为卤钨灯。
本发明通过采集口服液的近红外光谱并通过光谱处理实现现场快速无损口服液的品质检测。基于近红外光谱的瓶装口服液质量无损快速检测装置中，采用同轴固定支架7，解决了不同直径口服液瓶测量的需要。同时由于是同轴固定支架7，保证了每次放置口服液瓶位置的一致性。通过同时采用多通道同时获取出射的透射光和散射光，提高了检测精度。在整个装置对口服液质量进行检测时，无需将口服液打开，也没有设置温度处理装置对其进行温度的处理，因此保证了检测装置对口服液的质量没有影响，实现现场快速无损口服液的品质检测。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种基于近红外光谱的瓶装口服液质量无损快速检测装置，其特征在于，所述基于近红外光谱的瓶装口服液质量无损快速检测装置包括：近红外光源、入射光纤、多根接收光纤、光电探测器、计算机和遮光装置；
所述近红外光源通过所述入射光纤传递到样品的一端，所述样品的另一端通过多根所述接收光纤与所述光电探测器相连，且所述入射光纤与多根所述接收光纤位于同一水平面上；所述光电探测器还与所述计算机相连；
所述光电探测器用于将所述接收光纤传输的散射光和透射光转换成电信号；
所述计算机用于获取所述光电探测器传输的电信号，并根据所述电信号对所述样品的质量进行检测。
2.根据权利要求1所述的基于近红外光谱的瓶装口服液质量无损快速检测装置，其特征在于，所述接收光纤的根数为5根，其中一根所述接收光纤与所述入射光纤同轴，另外4根所述接收光纤分别按照距所述入射光纤光轴±15°、±20°的角度依次分布。
3.根据权利要求2所述的基于近红外光谱的瓶装口服液质量无损快速检测装置，其特征在于，一根所述接收光纤用于接收透射光，另外4根所述接收光纤用于接收散射光。
4.根据权利要求1所述的基于近红外光谱的瓶装口服液质量无损快速检测装置，其特征在于，还包括遮光装置，所述样品通过固定装置固定在所述遮光装置内；所述近红外光源、所述光电探测器和所述计算机位于所述遮光装置外。
5.根据权利要求4所述的基于近红外光谱的瓶装口服液质量无损快速检测装置，其特征在于，还包括平移台，所述入射光纤固定在所述平移台上；所述平移台位于所述遮光装置内。
6.根据权利要求4所述的基于近红外光谱的瓶装口服液质量无损快速检测装置，其特征在于，还包括角位移台，多根所述接收光纤通过所述角位移台固定；所述角位移台位于所述遮光装置内。
7.根据权利要求4所述的基于近红外光谱的瓶装口服液质量无损快速检测装置，其特征在于，所述固定装置为同轴固定架，所述同轴固定架用于固定不同直径的所述样品。
8.根据权利要求1所述的基于近红外光谱的瓶装口服液质量无损快速检测装置，其特征在于，所述近红外光源为卤钨灯。
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| Title |
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