一、产品特点
- 一体式透射光路：内置光源、准直光路、比色皿座和 DLP 近红外光谱模块，插入比色皿即可测量。
- 覆盖 1600-2400nm 波段：适合液体样品中 O-H、C-H、N-H 等含氢基团的近红外吸收分析。
- 标准比色皿座：支持标准 10mm 比色皿结构，便于实验室样品和小型设备集成。
- 通信接口灵活：支持 USB、UART 和可选蓝牙通信，可对接 PC、嵌入式主控或便携设备。
- 适合液体检测设备开发：可用于饮料、药液、发酵液、有机溶剂和过程液体的定性或定量分析。
二、规格参数
2.1 技术参数
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 产品型号 | NIR-M-T13 |
| 产品类型 | 透射型近红外光谱模组 |
| 波长范围 | 1600~2400nm |
| 信噪比 | 3000:1 @ 2200nm |
| 光学分辨率 | Typ. 12nm |
| 波长精度 | Typ. ±1 nm |
| 探测器 | 1mm 扩展 InGaAs（非制冷） |
| 狭缝尺寸 | 1.8mm × 0.025mm |
| 光源 | 内置 0.7W 钨丝灯 |
| 固定光程 | 10mm |
| 比色皿座 | 比色皿光束中心高度 Z-dimension=15mm |
| 测量模式 | 透射率 / 吸光度 |
| 比色皿规格 | 标准 10 × 10 mm 比色皿，推荐石英材质 |
| 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. Min. 0.5A DC. |
| 工作温度 | 0-40 ℃，RH Max. 85% |
| 外形尺寸 | 105mm × 48mm × 38.2mm |
| 重量 | < 150g |
2.2 结构尺寸
三、应用场景
NIR-M-T13 主要面向液体透射近红外检测。典型应用包括水分或溶剂比例分析、酒精和有机溶剂浓度测量、饮料糖度和配方一致性检查、药液或反应液过程监测、发酵液状态跟踪等。
对于含水样品，近红外高吸收区容易在长光程下饱和。产品结构支持标准比色皿座，但在展示图谱和方法开发中，应根据样品吸收强度选择短光程比色皿、稀释或降低有效光程。含水样品示意光谱统一按 2mm 以内短光程绘制。
四、典型光谱
4.1 典型光路
NIR-M-T13 采用一体式比色皿透射光路：内置钨丝灯发出的连续近红外光经准直后穿过 10mm 标准比色皿，样品对不同波长的光产生选择性吸收，透射光进入 DLP 近红外光谱模块完成分光和探测。用户无需外接光纤、独立光源或比色皿支架，只需依次测量空白参考和样品，即可得到透射率或吸光度光谱。
典型测试流程如下：
- 放入装有空白溶剂或空白基质的比色皿，采集 Reference，作为 100% 透射参考。
- 放入装有待测液体的比色皿，采集 Sample。
- 常规计算中不单独采集基线，直接根据 Sample 和 Reference 计算透射率，再转换为吸光度。
4.2 典型光谱
透射型近红外测量通常以吸光度光谱作为建模输入。对于液体样品，1600–2400 nm 波段同样处于近红外长波区域，可观察到 O–H、C–H、N–H 等含氢基团的倍频与合频吸收信息。与较短的近红外波段相比，该长波段更侧重于C–H键的一级倍频与合频吸收，对油脂、蛋白质、淀粉及碳氢化合物等具有更强的响应，因此在食品、农产品、纺织、塑料及制药等行业的品质分析与材料识别中更具优势。实际建模时建议对吸光度光谱进行平滑、归一化、SNV、一阶导数或二阶导数等预处理，以降低光源波动、比色皿差异和温度漂移对模型的影响。
由于 NIR-M-T13 为固定一体式透射光路，典型光谱应以实际样品和空白参考采集结果为准。若用于产品展示，建议优先使用乙醇水溶液、糖水、饮料或药液等液体样品的实测吸光度曲线，不建议使用反射型样品或外置光路样品的谱图替代。
以下图片为根据典型吸收特征绘制的示意光谱图，不代表该型号的实测数据。绘制含水样品展示光谱时，光程统一控制在 2mm 以内，避免 10mm 光程下水在 1400nm 以上强吸收导致谱图饱和；非水样品按实际实验光程标注。
水吸光度示意光谱图
醇类溶液吸光度示意光谱图
油脂样品吸光度示意光谱图
药液辅料吸光度示意光谱图
聚合物溶液吸光度示意光谱图
发酵液吸光度示意光谱图
五、订购信息
5.1 选型裸板模块
NIR-M-T13 为透射型近红外光谱模组，已集成光源、准直光路和标准比色皿座。常规液体透射测量不需要标准反射白板，建议根据样品体系准备空白溶剂、石英比色皿、过滤或离心耗材。若样品吸收过强或浑浊，应优先通过短光程、稀释或样品前处理降低饱和和散射误差。
| 产品名称 | 型号 | 数量 | 单价 | 金额（元） |
|---|---|---|---|---|
| 透射型近红外光谱模组 | NIR-M-T13 | 1 | 48500 | 48500 |
| 合计 | 48500 |
5.2 标准配置与可选配件
| 类型 | 名称 | 说明 |
|---|---|---|
| 标准配置 | NIR-M-T13 裸板模组 | 含内置光源、固定 10mm 比色皿座和 DLP 近红外光谱模块 |
| 建议配件 | 石英比色皿 | 推荐用于 900-1700nm 近红外透射测量 |
| 可选配件 | 蓝牙 BLE 模组 | 用于无线通信和移动端应用开发 |
| 可选配件 | Micro USB 转接线 | 减少频繁插拔对裸板接口的机械应力 |
5.3 选型带壳体整机
对于非集成用户或仅用于实验测试的用户，推荐选择带壳体透射型整机 NIR-T320。整机版本在裸板模组基础上增加外壳保护、USB-TypeC转接，更适合现场测试、教学实验和移动端应用验证。
| 产品名称 | 型号 | 数量 | 单价 | 金额（元） |
|---|---|---|---|---|
| 透射型近红外光谱仪 | NIR-T320 | 1 | 49800 | 49800 |
| 合计 | 49800 |
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 1600-2400nm 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
NIR-M-T1 的系统光路由内置钨丝灯、准直组件、固定 10mm 比色皿座和 DLP 近红外光谱模块组成。光源发出的连续近红外辐射经准直后穿过比色皿样品池，样品对不同波长产生选择性吸收，透射光再进入光谱模块完成分光和探测。该光路在结构上固定了光源、样品池和入射狭缝的相对位置，减少了外部光路搭建、光纤耦合和支架对准带来的重复性误差。
光谱模块内部基于 DLP 光栅分光架构设计，光经过狭缝（Slit）并准直（Collimating）照射到光栅（Diffraction）上，由光栅分光后产生的不同波长的光，并排射到数字镜像阵列（DLP）反射镜，通过编程控制每个微型反射镜，依次把对应波长的光反射到单点InGaAs探测器上，再由ADC转换为数字信号并解析成光谱曲线。具体原理图如下：
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
透射测量通常先采集空白参考，再采集样品光谱。透射率可由 T = Sample / Reference 计算，吸光度可由 A = -log10(T) 得到。对于含水体系，应特别关注高吸收区的饱和风险，必要时使用 2mm 以内短光程。
七、使用指南
7.1 软件使用
- 先放入空白比色皿或空白溶剂采集 Reference。
- 再放入样品比色皿采集 Sample，并转换为透射率或吸光度。
- 同一批样品应保持比色皿类型、装液高度、方向、温度和积分时间一致。
7.2 注意事项
- 含水样品在 1400nm 以上吸收明显，长光程下可能饱和。
- 比色皿外壁需擦拭干净，避免水滴、指纹和气泡影响光谱。
- 浑浊样品可通过过滤、离心或稀释降低散射。
7.3 常见问题（FAQ）
Q1：NIR-M-T13 能否直接使用 10mm 比色皿测水溶液？
A：可以放入标准比色皿座，但水溶液在近红外高吸收区容易饱和。正式建模时建议根据波段和浓度选择短光程比色皿或稀释样品。
Q2：示意光谱能否作为建模数据？
A：不能。示意光谱只用于展示典型吸收区域，实际建模必须使用客户自己的样品、空白参考和固定实验条件采集数据。