Là một công cụ quan trọng để nhanh chóng thu được độ phản xạ quang phổ, độ phát xạ hoặc độ truyền của vật thể, máy chiếu quang phổ cầm tay được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực lập bản đồ viễn thám, sản xuất nông nghiệp và bảo tồn di tích, v.v. Tuy nhiên, kết quả đo lường của nó dễ bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố và nếu không được kiểm soát, nó có thể dẫn đến sai lệch dữ liệu hoặc thậm chí thất bại. Sau đây triển khai phân tích từ bốn mặt đặc điểm cụ, điều kiện môi trường, quy tắc thao tác và thuộc tính của đối tượng được kiểm tra.

I. Giới hạn hiệu suất của thiết bị

Cấu hình phần cứng của thiết bị trực tiếp quyết định độ chính xác cơ bản. Thứ nhất, độ nhạy của máy dò và độ phân giải quang phổ có mối tương quan tiêu cực - khe đơn sắc hẹp ở chế độ độ phân giải cao, mặc dù có thể phân biệt sự khác biệt nhỏ hơn về bước sóng, nhưng số lượng photon nhận được trong một đơn vị thời gian giảm, tỷ lệ nhiễu tín hiệu giảm, đặc biệt rõ ràng trong môi trường ánh sáng yếu; Ngược lại, mô hình độ phân giải thấp mặc dù nâng cao tỉ lệ tiếng ồn, nhưng có thể mất đi thông tin chi tiết của các đoạn băng liền nhau. Thứ hai, độ chính xác của mô - đun hiệu chuẩn bên trong là rất quan trọng. Hầu hết các thiết bị sử dụng bảng trắng tiêu chuẩn để hiệu chuẩn tại nhà máy, nhưng với số lượng sử dụng tăng lên, bề mặt của các thành phần quang học hấp thụ bụi hoặc lão hóa, dẫn đến sự dịch chuyển giá trị cơ sở, cần phải được định kỳ đánh dấu lại với bảng tiêu chuẩn có độ phản xạ khuếch tán đã biết. Ngoài ra, khi pin yếu, nguồn cung cấp mạch không ổn định có thể gây gián đoạn thu thập dữ liệu hoặc nhảy giá trị.

II. nhiễu động của điều kiện môi trường

Những thay đổi trong môi trường tự nhiên ảnh hưởng đáng kể đến sự ổn định đo lường. Cường độ ánh sáng là biến số cốt lõi: ánh sáng trực tiếp mạnh sẽ bão hòa máy dò, đặc biệt là trong dải ánh sáng cực tím-nhìn thấy được, sự chồng chất ánh sáng đi lạc dễ gây ra "hiệu ứng tràn"; Trong khi đó, những ngày nhiều mây hoặc những vùng tối làm giảm tỷ lệ tín hiệu và tiếng ồn do không đủ năng lượng. Nhiệt độ môi trường và độ ẩm hoạt động thông qua hai con đường: nhiệt độ cao tăng tốc tiếng ồn nhiệt của thiết bị điện tử, đồng thời thúc đẩy sự bay hơi của độ ẩm bề mặt mẫu để thay đổi tính chất vật lý; Trong môi trường độ ẩm cao, hơi nước ngưng tụ trong cửa sổ thiết bị sẽ tán xạ ánh sáng và sự hấp thụ không khí ẩm vào dải hồng ngoại được tăng cường. Sự xáo trộn tốc độ gió cũng không thể bỏ qua, đo lưu lượng không khí ngay lập tức kéo lưỡi dao hoặc chuyển mẫu dạng bột, dẫn đến sự thay đổi diện tích phát hiện hiệu quả và độ rời rạc dữ liệu tăng lên khi đo lặp lại.

III. Lỗi của con người trong quá trình hoạt động

Thói quen thao tác của người dùng định hình sâu sắc kết quả cuối cùng. Kiểm soát khoảng cách và góc đo là quan trọng nhất: đo lường không tiếp xúc phụ thuộc vào hình học, khoảng cách quá gần ngoài phạm vi độ sâu trường ảnh sẽ làm mờ hình ảnh, quá xa do suy giảm cường độ ánh sáng giới thiệu sai số luật nghịch đảo bình phương; Khi góc nghiêng lệch khỏi hướng bình thường, tỷ lệ thành phần phản xạ gương tăng đột ngột, phá hủy việc lấy mẫu đồng nhất theo giả thuyết của cơ thể Lambert. Thiết lập thời gian tích hợp cần cân bằng tốc độ phản hồi và lượng tích lũy tín hiệu, áp dụng cho cảnh sáng trong thời gian ngắn, mặc dù thời gian dài có thể nắm bắt chi tiết tối, nhưng sự dịch chuyển nhỏ do rung động cơ học gây ra sẽ được khuếch đại thành tiếng ồn sọc. Độ dịch chuyển micron được tạo ra bởi rung cầm tay có thể gây ra lỗi tương đối 5% -10% trong các phép đo microzone.

IV. Các đặc tính phức tạp của đối tượng được kiểm tra

Tính chất vật lý hóa của bản thân mẫu tạo thành thách thức căn bản. Độ nhám bề mặt quyết định phản xạ khuếch tán là ưu tiên hàng đầu hay phản xạ gương, kim loại đánh bóng cho thấy đỉnh nhọn, trong khi vật liệu mờ tạo thành một phân bố rộng. Độ sâu và ánh sáng màu ảnh hưởng trực tiếp đến tỷ lệ hấp thụ của từng dải, và các vật thể tối có độ phản xạ thấp trong vùng ánh sáng nhìn thấy, nhưng trong vùng hồng ngoại gần có thể tạo ra đỉnh đặc trưng do rung động phân tử. Sự khác biệt về chỉ số khúc xạ giữa các lớp của vật liệu cấu trúc nhiều lớp gây ra nhiều phản xạ bên trong và các mô hình thông thường gặp khó khăn trong việc phân tích chính xác phổ thực. Hàm lượng nước của mẫu sinh học thay đổi động theo thời gian, hàm lượng chất diệp lục dao động cả ngày lẫn đêm, tất cả đều yêu cầu ghi lại đồng bộ các thông số môi trường trong thời gian thực.

Độ tin cậy kết quả của máy phát quang phổ cầm tay phụ thuộc vào hiệu suất của thiết bị, sự phù hợp với môi trường, điều khiển phối hợp các đặc điểm kỹ thuật vận hành và đặc điểm mẫu. Trong ứng dụng thực tế cần thiết lập một quy trình tiêu chuẩn hóa, kết hợp với nhiều phép đo lặp đi lặp lại và xác minh chéo, để tiếp cận tối đa các đặc điểm phổ thực.