近紅外光(Near Infrared，NIR)是介于可見光(VIS)和中紅外光(MIR)之間的電磁波， ASTM 定義的近紅外光譜區(qū)的波長范圍為 780~2526nm (12820～3959cm1)，習(xí)慣上又將近紅外區(qū)劃分為近紅外短波(780~1100nm)和近紅外長波(1100~2526nm)兩個(gè)區(qū)域。
近紅外光譜主要是由于分子振動的非諧振性使分子振動從基態(tài)向高能級躍遷時(shí)產(chǎn)生的，記錄的主要是含氫基團(tuán)X-H(X=C、N、O)振動的倍頻和合頻吸收。不同團(tuán)(如甲基、亞甲基，苯環(huán)等)或同一基團(tuán)在不同化學(xué)環(huán)境中的近紅外吸收波長與強(qiáng)度都有明顯差別，NIR 光譜具有豐富的結(jié)構(gòu)和組成信息，非常適合用于碳?xì)溆袡C(jī)物質(zhì)的組成與性質(zhì)測量。但在 NIR區(qū)域，吸收強(qiáng)度弱，靈敏度相對較低，吸收帶較寬且重疊嚴(yán)重。因此，依靠傳統(tǒng)的建立工作曲線方法進(jìn)行定量分析是十分困難的，化學(xué)計(jì)量學(xué)的發(fā)展為這一問題的解決奠定了數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。其工作原理是，如果樣品的組成相同，則其光譜也相同，反之亦然。如果我們建立了光譜與待測參數(shù)之間的對應(yīng)關(guān)系(稱為分析模型)，那么，只要測得樣品的光譜，通過光譜和上述對應(yīng)關(guān)系，就能很快得到所需要的質(zhì)量參數(shù)數(shù)據(jù)。
分析方法包括校正和預(yù)測兩個(gè)過程：
(1)在校正過程中，收集一定量有代表性的樣品(一般需要80個(gè)樣品以上)，在測量其光譜圖的同時(shí)，根據(jù)需要使用有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)分析方法進(jìn)行測量，得到樣品的各種質(zhì)量參數(shù)，稱之為參考數(shù)據(jù)。通過化學(xué)計(jì)量學(xué)對光譜進(jìn)行處理，并將其與參考數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，這樣在光譜圖和其參考數(shù)據(jù)之間建立起一一對應(yīng)映射關(guān)系，通常稱之為模型。雖然建立模型所使用的樣本數(shù)目很有限，但通過化學(xué)計(jì)量學(xué)處理得到的模型應(yīng)具有較強(qiáng)的普適性。對于建立模型所使用的校正方法視樣品光譜與待分析的性質(zhì)關(guān)系不同而異，常用的有多元線性回歸，主成分回歸，偏最小二乘，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和拓?fù)浞椒ǖ?。顯然，模型所適用的范圍越寬越好，但是模型的范圍大小與建立模型所使用的校正方法有關(guān)，與待測的性質(zhì)數(shù)據(jù)有關(guān)，還與測量所要求達(dá)到的分析精度范圍有關(guān)。實(shí)際應(yīng)用中，建立模型都是通過化學(xué)計(jì)量學(xué)軟件實(shí)現(xiàn)的，并且有嚴(yán)格的規(guī)范(如ASTM6500標(biāo)準(zhǔn))。
(2)在預(yù)測過程中，首先使用近紅外光譜儀測定待測樣品的光譜圖，通過軟件自動對模型庫進(jìn)行檢索，選擇正確模型計(jì)算待測質(zhì)量參數(shù)。
近紅外光（NearInfrared，NIR）是介于可見光（VIS）和中紅外光（MIR）之間的電磁波；
ASTM定義的近紅外光譜區(qū)的波長范圍為780~2526nm（12820～3959cm1）；
習(xí)慣上又將近紅外區(qū)劃分為近紅外短波（780~1100nm）和近紅外長波（1100~2526nm）兩個(gè)區(qū)域。
由于近紅外光在常規(guī)光纖中有良好的傳輸特性，且其儀器較簡單、分析速度快、非破壞性和樣品制備量小、幾乎適合各類樣品（液體、粘稠體、涂層、粉末和固體）分析、多組分多通道同時(shí)測定等特點(diǎn)。
近幾年，隨著化學(xué)計(jì)量學(xué)、光纖和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在線近紅外光譜分析技術(shù)正以驚人的速度應(yīng)用于包括農(nóng)牧、食品、化工、石化、制藥、煙草等在內(nèi)的許多領(lǐng)域，為科研、教學(xué)以及生產(chǎn)過程控制提供了一個(gè)廣闊的使用空間。
光纖遠(yuǎn)距離測量：
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)距離測量；
可將測量探頭或流通池直接安裝到生產(chǎn)裝置的管線，實(shí)現(xiàn)在線測量，或環(huán)境苛刻以及危險(xiǎn)的地方的現(xiàn)場測量。
一臺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)對生產(chǎn)裝置的多個(gè)測量點(diǎn)的物料在線測量。
在線測量數(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)。
與其它在線測量儀表提供的參數(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。
近紅外光譜儀從分光系統(tǒng)可分為固定波長濾光片、光柵色散、快速傅立葉變換、聲光可調(diào)濾光器和陣列檢測五種類型。濾光片型主要作專用分析儀器，如糧食水分測定儀。
近紅外光譜儀的操作步驟如下：
（1）將煙葉樣品全部經(jīng)60目旋風(fēng)磨處理，待測：
（2）開機(jī)（要求在18—24℃范圍內(nèi)啟動），持續(xù)預(yù)熱1.5小時(shí)；
（3）掃描背景，一般要求四次樣品掃一次背景。在環(huán)境要求變化不大時(shí)可適當(dāng)放寬要求；
?。?）用燒杯量取待測樣品約75ml（僅對粉末而言）放入樣品杯，樣品裝填均勻，用壓緊器（可做成銅塊）壓緊樣品，要求底部沒有裂縫。
（5）將樣品杯放入樣品室，開始掃描；
?。?）掃描結(jié)束后，取出樣品杯，清掃樣品；
?。?）重新裝樣，進(jìn)行第二個(gè)樣品的掃描；
?。?）樣品全部掃描結(jié)束后，分析結(jié)果。
試樣測試完成后，首先應(yīng)退出FT-IR軟件，關(guān)閉電腦，最后關(guān)閉主機(jī)電源。
近紅外光譜儀儀器使用的注意事項(xiàng)：
A 、保持室內(nèi)環(huán)境相對濕度在50%以下。KBr窗片和分束器很容易吸潮，為防止潮解，務(wù)必保持室內(nèi)干燥。同時(shí)操作的人員不宜太多，以防人呼出的水氣和CO2影響儀器的工作。
B 、維持室內(nèi)溫度相對穩(wěn)定。溫差變化太大，也容易造成水氣在窗片上凝結(jié)。
C 、如果條件允許，建議定期對儀器用N2進(jìn)行吹掃。
D 、盡量不要搬動儀器，防止精密儀器的劇烈震動。
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