反射型近红外光谱仪使用手册

概述

本手册适用于谱研互联反射型近红外光谱模组和光谱仪系列，主要介绍反射率与吸光度测量的完整操作流程。配套软件 ISC-NIRScan-GUI 可在谱研官网下载，本文以该软件 V1.2 版本为基础进行说明。

一、测试步骤

1.1 连接与开机

  1. 使用配套 Type-C 数据线连接光谱仪与电脑
  2. 拨动开关打到 ON 位置（无拨钮则无需操作）
  3. 双击 ISC-NIRScan-GUI.exe 启动软件
  4. 连接进度条完成后，软件左下角显示光谱仪型号和序列号，表示连接成功

1.2 参比测量

  1. 将标准白板放置到测量口
  2. 点击 Reference Scan 按钮，软件自动采集并存储参比光谱
  3. 按钮文字变为 Scan，右上角 Reflectance Select 自动跳转到 Previous，并显示上次参比设置时间

1.3 样品测量

  1. 设置存储文件夹：在弹出的对话框中选择或新建目标文件夹，所有测量数据均保存到此目录
  2. 将待测样品放置到测量口
  3. 点击 Scan 按钮，软件显示样品光谱曲线
  4. 通过光谱界面下方的单选按钮，在 Reflectance（反射率）和 Absorbance（吸光度）之间切换

1.4 历史数据查看

  1. 点击右上角 Browse 按钮，选择保存数据的文件夹
  2. 在文件列表中勾选历史数据条目，可同时加载多个光谱曲线进行对比显示

二、指示灯说明

手持反射型光谱仪的 LED 指示灯状态如下：

LED 状态 描述
绿色 常亮 设备已通电并处于可用状态
绿色 每秒闪烁两次 错误发生（ADC/EEPROM/光谱计算/硬件/温湿度/内存/系统）
蓝色 常亮 蓝牙广播中（USB 连接或无 BLE 时熄灭）
蓝色 每秒闪烁一次 BLE 连接已建立
蓝色 每秒闪烁两次 蓝牙通信错误
黄色 常亮 正在执行扫描
黄色 每秒闪烁两次 扫描错误
红色 常亮 正在为电池充电
红色 每 0.25 秒闪烁一次 电池电量低

三、软件功能详解

3.1 光谱显示区域

软件左侧为光谱曲线显示区域，提供以下控制选项：

选项 功能
Reflectance / Absorbance / Intensity / Reference 切换显示的光谱类型：反射率、吸光度、相对光强、参比光强
Zoom and Pan 勾选后通过滚轮缩放，左键拖动平移。右键可切换缩放类型（仅 X 轴 / 仅 Y 轴 / X 和 Y 轴同时）
Overlay 勾选后将后续测量曲线叠加显示，取消勾选时清除叠加
Tooltip 勾选后鼠标悬停显示坐标值。可选择 Single（单条）或 Multiple（多条曲线）

3.2 Scan Setting 选项卡

右侧参数区提供以下功能设置：

Reference Select（参比来源）： - New：采集新的参比光谱，存储于系统用户文件夹 - Previous：选择先前保存的参比数据 - Built-in：使用设备内部存储的参比数据（会经插值匹配当前配置）

Lamp Control（光源控制）： - 支持控制光源开启/关闭/预热状态 - 可调整"光源稳定时间"，建议保持默认

Gain Control（增益控制）： - Auto（推荐）：扫描前先快速预扫描，自动选择不产生溢出的最高增益值 - Fixed PGA Gain：固定增益值，适用于信号强度处于两个临界增益值的特殊材料。需避免溢出（溢出时曲线呈平直状）

Scan Average（扫描平均次数）： - 默认 6 次。增加次数可提升信噪比但同步增加扫描耗时

Continuous Scan Select（连续扫描）： - 设置点击扫描后自动完成的连续扫描次数及间隔时间（秒）

3.3 数据保存与格式

Save Scan As 区域可配置数据格式与存储路径：

  • *.dat：二进制格式，支持在 Saved Scans 标签页切换显示反射率、吸光度、相对光强、参比光强四种数据
  • *.csv：文本格式，便于 Excel/MATLAB 等工具直接读取。还可额外勾选保存相对光强（intensity）、吸光度（absorbance）、反射率（reflectance）等单独文件

建议：对于仅需吸光度数据的场景，只勾选 *.csv 即可，避免每次扫描产生过多数据文件。如需在软件内回看完整历史数据，建议同步勾选 *.dat。

File Name Prefix（文件名前缀）：可添加自定义前缀以便数据管理，例如：

  • 无前缀：Column 1_20210712_160057
  • 有前缀：001_SampleA_Column 1_20210712_160057

3.4 Saved Scans 历史数据

  • Folder / Browse：切换数据文件夹以加载历史记录
  • Refresh：刷新数据列表
  • Filter：输入关键字筛选显示条目
  • 列表下方可切换显示的数据类型（反射率、吸光度、相对光强、参比光强）

四、软件下载与安装

  • 下载地址：谱研官网软件下载页面
  • 解压到全英文路径下的同名文件夹
  • 双击 ISC-NIRScan-GUI.exe 运行
  • 注意：杀毒软件可能隔离可执行文件，如被隔离请在杀毒设置中恢复

本文由谱研互联整理编写