二十世纪九十年代，伴随着更小、更便携的光源、激光器和光谱仪的产生，状况逐渐发生改变。比如，OceanInsight（建设在佛罗里达州奥兰多市）研发了微型交叉Czerny-Turner光谱仪也不过才三十多年，其具备便携性并适用在线测量。该技术被广泛运用在生物技术、能源、环境、制药和化学工业等领域。

       初期的工业传感器是简易的液位计、热电偶和压力传感器，这类传感器能够检测密闭容器内化学和生物反应的压力、体积和温度。颜色的核心参数依然是根据与标准颜色表开展对比来检测的，一切直接的化学或生物检测全是通过将样品带到实验室来开展的。

       据麦姆斯咨询讲解，一直以来，传感器始终是生产制造工艺操作的1个核心节点。身为人类感官的延伸，传感器能够帮助制造技术人员监控作业流程，进而降低成本、能源和材料，并且实现更高的质量水平。

1.材料组分检验：

       激光诱导击穿光谱（LIBS)1种分子发射光谱的激光诱导等离子体/从远处检验元素）和拉曼光谱也应用了光谱测量技术。现阶段正在研发的系统——当中包含OceanInsight的系统——正在应用拉曼和近红外光谱实现分子和生物检验，并应用LIBS实现元素和总体组分检验。

      比如，OceanInsight的SpeedSorter是一个主要是为轻金属废料分拣应用而制定的模块化系统（见图3），其应用LIBS。应用传统办法没法轻易分离带有铝、镁和硅等元素的合金。LIBS对轻金属反应非常灵敏，使SpeedSorter系统可以精确地区分这种合金。

     下图OceanInsight的SpeedSorter系统是当中一个应用 Laser-induced breakdown spectroscopy 技术，其检验目标是一块从分拣槽中掉下的废金属（a）；应用SpeedSorter分离的3种铝合金（b），当中每组点对应于一块分拣的废铝。

       其余贱金属也能够分拣，如镁合金或钛合金。因为世界各地区的废料分拣设施一般在靠近室温的情况下运行，而且废品碎片有可能被油漆、油和污渍遮盖，因而这种系统需要可以承受各样使用情况。

2.实验室外取样的考验：

       光谱仪最开始是在实验室里应用的。但是，伴随着应用领域的研发和执行方案的发展，光谱传感器顺理成章进到标准更高、更复杂的环境中，如生产流水线和现场实地环境。在这类状况下，光谱传感器需要符合24/7可靠性、高通量检测、多种连接模式及其不受到温度、湿度、灰尘、水甚至辐射等环境变化的干扰。

       以当中的一种考验为例子，工业环境中的通信能够根据包括以太网、Profibus、Modbus通讯协议和EtherCAT以内的系统开展。数据格式和展现形式各有不同，对根据云计算的机器学习和数据存储的要求逐渐提升。另外，人们希望每一个独立的传感器可以提供与别的多个同样类型的传感器同样的结果，充分说明，在该领域提供光谱处理方案具备以往没有的复杂性。

工业应用开发流程：

       在研发处理方案时，掌握特定应用环境的特殊要求十分关键。例如来自于OceanInsight的系统和最开始由FluxData（位于纽约州罗彻斯特市）研发的系统都倡导非“一刀切”的方案，将高性能光谱学与先进机械设计相结合，研发出了适用于一连串工业问题的特殊处理方案。

       当中1个系统是由OceanInsight研发的光谱传感器系统：SpectraNovaD8，生产制造工厂依赖其对消费电子产品生产流水线中的零部件开展迅速颜色检测。

       相对于消费电子等行业来讲，在符合用户的高容量标准下，维持精度和准确性的高通量质量管理的功能尤为重要。之前的颜色检测系统依赖与零部件的触碰来精确测量零部件的外表颜色，而该仪器具备紧凑的非接触式检测系统，可便捷安装到生产流水线机器上，并在一百五十ms或更短的时间内对每一个零部件开展颜色检测。该系统每日能够 实现高出500,000个样品检验，结束了现代生产车间的迅速自动化工作内容。而且，该系统也维持了0.01∆E*ab（标准偏差）的CIE76色差重复性。

3.液体颜色和透射检验

       另1个例子是液体透射测量系统（如下图），该系统自动解析铝阳极氧化槽的颜色。尽管最开始是用作颜色的检验，但诸如此类的技术也能够依据光的吸收或透射来检验液体浓度值。关键的是，携带式分光光度计系统能够紧密集成到生产制造中，不用将样品运输到实验室或操作台。

      下图中用作流体处理装置中液体颜色和浓度值解析的液体透射测量系统和携带式框架内的分光光度计系统（a）；应用LTMS基于紫外吸收光谱法原位检验的（专有）工业化学品的典型透射曲线（b）。

       高可用性是基础标准，因为产品制作一般是二十四/七全天的。

       从样本获取到数据展现的全部过程在几秒钟内就可以结束。这类系统需要在加工厂各样有可能的温度范围内精确运行。比如LTMS包含的技术能够 实现简单的流体处理，直接从分批罐中获取样品并将其迁移到光谱传感器系统实现解析。接着，光源补偿的透射/吸收数据依据选定情况实现输出。

       LIBS的另1个新起应用是矿物和地质样品组分的实地鉴别。LIBS将这种分析从实验室带入实地，给予在线、迅速的实验室级分析。对于高通量、远距离测量，涉及到开采及其原油和天燃气应用需要的测量，LIBS基本上是完美的选择。之前，该分析取决于实验室技术，如电感耦合等离子体（ICP）、激光烧蚀和X射线荧光（XRF）。光谱传感器提升了工业生产制造领域的产品质量和工作效率

       开发在极端的工业生产环境中工作的传感器有其挑战性，但收获也可能是非常大的。预估未来10年内，工业生产应用中涉及到光谱传感器的配置将明显提升。

       在工厂车间、工业生产应用或资源勘查等随意作业场景中，光谱传感器都能够完成更高的产品质量和工作效率。光谱传感器的精度、准确度、效率和操作灵活性使其特别适合工业生产应用，可以完成高通量、实验室级质量控制与当下工艺流程的集成。