[發明專利]小型水果可見/近紅外光譜動態在線采集裝置

有效

• 申請號: 201410174285.0
• 申請日: 2014-04-28
• 公開（公告）號: CN103940744A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 傅霞萍;何學明;饒秀勤;徐惠榮;應義斌
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/31
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發明涉及可見/近紅外光譜動態在線采集裝置，尤其是涉及一種小型水果可見/近紅外光譜動態在線采集裝置。

背景技術

隨著人們生活水平的提高，越來越多的人對于水果的要求不僅僅在于其外部品質，而更多地注重其內部品質。近紅外光譜技術作為一種快速無損檢測方法已在水果內部品質檢測領域日漸成熟。

目前使用可見/近紅外光譜技術檢測水果內部品質的研究中，光譜采集裝置普遍存在位置不可調，或者位置調節靈活性差，水果種類適應性差等缺點。對于核果類果實，在獲取其可見/近紅外光譜時，棗核對測量結果有較大影響。而且，在線檢測過程中，若換一種樣品，由于樣品的大小和形狀發生改變，原來搭建的系統則因此不能夠很好地檢測其含糖量。因此，開發出一種光源數目、照射角度以及光源與樣品間的距離可調的系統就顯得尤為重要。

發明內容

本發明的目的在于提供一種小型水果（如：紅棗、葡萄、金桔等）可見/近紅外光譜動態在線采集裝置，實現不同種類的檢測對象的光譜更加精確地測量。

本發明采用的技術方案如下：

本發明包括輸送系統、光譜采集單元、機架和對射式光電開關；光譜檢測單元安裝在輸送系統上方并固定在機架上，對射式光電開關對稱安裝在機架兩側的上方，樣品放置在輸送系統的滾子上。

所述輸送系統，包括多排滾子、兩組鏈輪、兩條鏈條；多排滾子等距平行地安裝在兩條鏈條之間，兩條鏈條分別環繞在機架的兩組鏈輪上，由鏈輪驅動鏈條使得多排滾子勻速滾動前進。

所述光譜采集單元，包括光譜檢測室、兩根弧頭桿件、兩個聚焦透鏡、兩個光源光纖支架、兩個檢測探頭、兩個光譜儀、兩根檢測光纖、兩個檢測光纖支架、兩根光源光纖、水平導軌和豎直導軌；光譜檢測室安裝在機架上，在光譜檢測室內，兩個聚焦透鏡的兩端分別與各自的光源光纖和各自的光源光纖支架相連，一個光源光纖支架分別固定在各自弧頭桿件的弧形頭中間，或者兩個光源光纖支架對稱固定在各自弧頭桿件的弧形頭的兩端，弧頭桿件的另一端與水平導軌構成滑動副，豎直導軌的一端與機架構成滑動副，水平導軌與豎直導軌之間構成滑動副；兩根檢測光纖的一端與各自檢測探頭擰合在一起，兩根檢測光纖的另一端與各自光譜儀連接，兩個檢測探頭安裝在各自檢測光纖支架上，兩個檢測探頭安裝位置分別對準兩個滾子之間的中心點，接收透射過水果的可見/近紅外光。

所述一個光源光纖支架分別固定在各自弧頭桿件的弧形頭中間調節照射光斑強度時，通過滑動調節水平導軌在豎直導軌的安裝位置實現光源光纖高度的粗調；通過豎直調節光源光纖支架在弧頭桿件弧頭端的安裝位置，實現光源光纖高度的微調。

所述兩個光源光纖支架對稱固定在各自弧頭桿件的弧形頭的兩端調節照射光斑強度以及光斑聚焦時，通過滑動調節水平導軌在豎直導軌的安裝位置實現光源光纖高度的粗調；通過對稱地沿著弧頭弧形半徑方向移動光源光纖支架安裝位置，實現光源光纖高度的微調；通過對稱調節光源光纖支架，使光源光纖支架繞著其中一根聯接螺栓自身轉動，調節光源光纖支架在弧頭桿件弧頭端的安裝角度來實現光源照射角度的調節。

本發明具有的有益效果是：

本發明可以通過調節光源數目來實現有核和無核水果的光譜檢測。通過調節光源照射角度和照射距離實現不同大小、不同種類水果(例如：紅棗、葡萄、金桔等)的光譜檢測。豎直導軌與機架、水平導軌與豎直導軌以及水平導軌與桿件之間使用三角架、T形螺母、低剖面螺絲連接，可以保證光源在空間三個維度方向上實現位置粗調。L形光纖支架與桿件連接部分開有兩條矩形槽，每個L形光纖支架與弧形頭桿件之間就可以通過一對螺栓連接在一起，可以實現L形光纖支架沿著弧形方向移動，繞著其中一根聯接螺栓自身轉動，以及沿著弧形半徑方向移動，實現光源位置的微調，從而保證光線在核果類水果中傳播時盡量避開果核，提高糖度檢測的精度。

本發明利用光源照射參數（光源數目、照射角度、照射距離），從而實現不同種類的檢測對象的光譜更加精確地測量。

附圖說明

圖1?是檢測裝置整體示意圖。

圖2?是雙通道無核水果光譜采集裝置左視圖。

圖3?是小型核果類水果光譜采集裝置其中一個通道采集示意圖

圖4?是光纖檢測探頭安裝位置圖。

圖5?是L形光源光纖支架的主視圖。

圖6?是L形光源光纖支架的左視圖。

圖7?是L形光源光纖支架的俯視圖。

圖8?是L形檢測光纖支架的主視圖。

圖9?是L形檢測光纖支架的左視圖。