[發(fā)明專利]基于積分球的農(nóng)產(chǎn)品組織光學特性自動檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510082011.3
• 申請日: 2015-02-15
• 公開（公告）號: CN104677845B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 傅霞萍;方振歡;何學明;汪小耀;饒秀勤
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01N21/01
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 林超

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及了一種光學特性檢測裝置，尤其涉及了一種基于積分球的農(nóng)產(chǎn)品組織光學特性自動檢測裝置。

背景技術(shù)

光譜分析技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)分析領(lǐng)域的應用已經(jīng)十分廣泛，考慮到農(nóng)產(chǎn)品形態(tài)的多樣性和結(jié)構(gòu)的復雜性給定量分析帶來的不便，目前它所采用的分析方法多為統(tǒng)計建模，即通過掃描大量樣品光譜來建立樣品濃度和吸光度之間的相關(guān)模型，進而預測未知樣品的濃度信息。

Cheong等人在1990年總結(jié)了一份測量生物組織光學參數(shù)的清單，其中列舉了大量的生物組織光學參數(shù)測量結(jié)果及其相應的測量方法，為后續(xù)的研究工作提供了豐富的參考；然而，這些研究的對象大多集中在人體組織或者動物組織，對于農(nóng)產(chǎn)品生物組織來說目前較少見到相應的報道。所以，我們對農(nóng)產(chǎn)品生物組織光學參數(shù)的檢測研究就顯得十分重要。

在已授權(quán)專利一種農(nóng)產(chǎn)品組織光學特性檢測裝置CN201420229142.0中，我們采用基于單片機的控制系統(tǒng)控制光源切換裝置在多個光源之間自由切換，通過多個光源之間的互補，在整個連續(xù)檢測波長范圍內(nèi)光束都有較高的能量密度，能夠滿足檢測的需求，可以獲取更寬的連續(xù)波長范圍內(nèi)的農(nóng)產(chǎn)品組織光學特性參數(shù)。解決了連續(xù)的波長范圍內(nèi)的農(nóng)產(chǎn)品樣品的光學特性參數(shù)的測量問題。但是無論是單積分技術(shù)還是雙積分技術(shù)在檢測樣品的光學特性參數(shù)時，多采用手動放置樣品，樣品放置過程中操作比較繁瑣且容易觸動光學光路影響測量的穩(wěn)定性，特別是單積分球系統(tǒng)，在測試過程中需要改變光路的布置，安裝拆卸積分球蓋，增加了測試過程中受到人為因素干擾的可能性，且測量過程比較耗時，不適合大樣本的測量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供了一種基于積分球的農(nóng)產(chǎn)品組織光學特性自動檢測裝置，檢測裝置可根據(jù)需求在單積分球與雙積分球之間轉(zhuǎn)換，自動完成不同厚度樣品的反射率與透射率的檢測，對于每個樣品可以根據(jù)不同需要進行多點檢測，并自動保存檢測數(shù)據(jù)，從而大大簡化基于積分球系統(tǒng)的光學特性檢測裝置的檢測流程，在保證精度的同時大大提高了農(nóng)產(chǎn)品組織光學特性的檢測速度。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明包括光源、中性密度濾光片、第一積分球、自動樣品臺、自動附件臺、運動控制箱、光譜儀、上位機PC和檢測光纖；光源、中性密度濾光片和第一積分球依次同軸安裝，第一積分球檢測口的轉(zhuǎn)接球蓋通過檢測光纖與光譜儀連接，自動附件臺和自動樣品臺分別與運動控制箱連接，光譜儀、運動控制箱均與上位機PC連接；自動樣品臺包括第一電動平移臺、第二電動平移臺、第一滑塊、橫向支板、樣品支桿、比色皿夾、樣品夾、參比夾、遮光板夾和遮光板夾支桿；第一電動平移臺正交垂直安裝在第二電動平移臺上方，第一電動平移臺底部與第二電動平移臺的滑塊固定連接；橫向支板固定在第一電動平移臺的第一滑塊上，橫向支板方向與第一電動平移臺的第一滑塊移動方向相同，樣品夾、參比夾和遮光板夾依次固定安裝橫向支板上，遮光板固定在遮光板夾上。

所述的樣品夾替換為比色皿夾。

所述自動檢測裝置工作于單積分球模式或者雙積分球模式。

當所述自動檢測裝置工作于單積分球模式時，所述的自動附件臺包括第三電動平移臺、可升降支桿、積分球蓋支架和積分球蓋；積分球蓋支架通過可升降支桿支撐連接在第三電動平移臺的第二滑塊上，積分球蓋同軸粘接在積分球蓋支架上，積分球蓋與第一積分球同軸。

當所述自動檢測裝置工作于雙積分球模式時，所述的自動附件臺包括第三電動平移臺、可升降支桿和第二積分球，第二積分球通過可升降支桿支撐連接在第三電動平移臺的第二滑塊上，第二積分球與第一積分球同軸。

所述的比色皿夾包括比色皿夾固定片和比色皿夾活動片，比色皿夾固定片一側(cè)面設(shè)置有導槽，比色皿夾活動片中部嵌入導槽，導槽下側(cè)的比色皿夾固定片側(cè)面開有第二通孔，比色皿夾活動片側(cè)面設(shè)有與第二通孔配合的第三通孔，比色皿夾固定片的第二通孔與比色皿夾活動片的第三通孔可調(diào)節(jié)地栓接。

所述的樣品夾包括平行相對安裝的樣品夾固定片與樣品夾活動片，樣品夾固定片底部開有用于與樣品支桿連接的螺孔，樣品夾固定片和樣品夾活動片的四角均開有相互配合的螺孔，樣品夾固定片和樣品夾活動片中心均開有一個圓孔。

所述的遮光板夾為U型夾，底部和側(cè)面各設(shè)有一個螺孔。

所述的運動控制箱內(nèi)裝有第一電機驅(qū)動器、第二電機驅(qū)動器、第三電機驅(qū)動器、PLC和單片機；上位機PC經(jīng)單片機與PLC連接，PLC分別與第一電機驅(qū)動器、第二電機驅(qū)動器、第三電機驅(qū)動器連接，第一電機驅(qū)動器與第一電動平移臺連接進行驅(qū)動，第二電機驅(qū)動器與第二電動平移臺連接進行驅(qū)動，第三電機驅(qū)動器與第三電動平移臺連接進行驅(qū)動。