实验背景:
猕猴桃味道鲜美,营养丰富,富含维生素C、多酚和矿物质,方便食用和加工,受到广大消费者的青睐,但猕猴桃果实贮藏寿命和货架期短,在猕猴桃完全成熟后采摘果实硬度过软,给包装和运输造成困难,制约其特性研究及产品加工的产业发展。因此通常在生理成熟阶段采摘并在贮藏过程中完成后熟。
确定的采收期能够保证果实的品质,更能满足市场需求增加经济效益。靠品尝或经验来判定猕猴桃成熟度很不现实,亟需找到一种快速客观、无破坏性的测量方式,因此本文档中采用光谱鉴别方法,通过对不同成熟度猕猴桃的光谱分析,对其进行鉴别。
地物光谱仪基本工作原理:
地物光谱仪是一种重要的科学仪器,?用于测量和收集地物的光谱数据。?它能够测量包括亮度、?照度、?反射率、?光谱分布等物理量。?地物光谱仪将数据的测量、?采集存储和运算集于一体,?是采集地物光谱数据的重要工具,?也是提取地物光谱特征信息的重要手段。?
具体到技术特点和应用方面,?地物光谱仪具有高灵敏度和高分辨率的特性,内置固定全息光栅和全线阵列光学探测器。?这种配置避免了因使用内置光纤分光、?窄狭缝和运动光栅或棱镜带来的仪器定标失效可能性。
此外,?地物光谱仪的应用广泛,?包括矿产勘探中的矿物鉴定和资源估算,?以及遥感应用中的地表分类和灾害监测等。?例如,?矿产勘探中,?不同矿物具有独特的光谱特征,?通过光谱分析可以识别矿物种类和分布情况。?在遥感应用中,?地表分类通过卫星或无人机搭载的光谱仪进行,?对地表进行分类和监测,?如森林、?农田、?城市等。?灾害监测则通过光谱分析快速评估自然灾害的范围和程度?。
实验设计:
因待检测猕猴桃对光有较强的吸收,为了获得优质的猕猴桃漫反射谱图,本文中增加了卤素光源的数量,并调整各光源之间的角度,使整个实验系统达到化。
前期准备:
首先根据测试需求配置相关的工作设备,携带以下物料:
序号 | 名称 | 型号 | 数量 | 单位 |
1 | 地物光谱仪 | ATP9100 | 1 | 台 |
2 | 视场角镜头 | 25° | 1 | 个 |
3 | 标准反射 白板 | 95%反色率 10cm*10cm | 1 | 块 |
4 | 卤素灯 | 4 | 个 |
ATP9100手持式光谱仪在优化各项实验参数后对猕猴桃进行反射率测试的原始光谱如下:
ATP9100手持式光谱仪在优化各项实验参数后对猕猴桃进行反射率数据求导结果如下:
从图中可以看出,在540~670nm和920~960nm波段,成熟猕猴桃与未成熟猕猴桃有明显的不同,因此可对其进行等级区分。之后可利用化学计量学方法对光谱进行拟合,寻找特征峰位,便于进一步进行成分定量分析。
结论:
使用手持式地物光谱仪ATP9100,可快速获得猕猴桃光谱数据图。通过对特定波段光谱进行分析,可实现其成熟度的区分。
产品推荐:手持式地物光谱仪ATP9100
产品特点
灵敏度高,探测器量子效率可达60%,近红外灵敏度比传统PDA探测器高40% 测量速度快,采样的时间小于10毫秒 光纤探头测量,重量轻,使用灵活 内置消二级衍射镀膜及滤光片,准确度高 动态暗电流校正,降低热噪声影响 显示探头倾角,激光指示探测位置,方便调节 主机防尘防水,不易损坏 手持式,专用携带箱,易于携带 高清触摸屏控制、或PC软件控制 高清摄像头显示光谱拍摄区域 直接计算植被指数 应用领域 农林牧学、地质研究、探矿 遥感测量、卫星遥感数据标定 森林研究、海洋学研究 环境损害评估 气象学、通量站
