[實用新型]用于水果內部品質可見近紅外光譜檢測的可調節光源裝置

有效

• 申請號: 201520758227.2
• 申請日: 2015-09-28
• 公開（公告）號: CN205080054U
• 公開（公告）日: 2016-03-09
• 發明（設計）人: 傅霞萍;汪小耀;饒秀勤
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N21/359
• 分類號: G01N21/359;G01J3/10
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

技術領域

本實用新型涉及一種農產品檢測光源裝置，尤其是涉及一種用于水果內部品質可見近紅外光譜檢測的可調節光源裝置，主要用于水果內部的糖度檢測。

背景技術

可見近紅外光譜檢測技術由于具有快速、無損的特點，已成為一種非常受歡迎的檢測技術，它適用于規模化、自動化的工業生產，可用于農產品的在線檢測，實現農產品的自動分級。光源是光譜檢測技術中極其重要的一環，光源為檢測技術提供需要的光譜。

當前用于柑橘類水果的可見近紅外光譜檢測技術所使用的光源主要是鹵鎢燈，在現有的技術中已存在一些利用鹵鎢燈進行可見近紅外光譜檢測的裝置，如：

在美國專利US7295318B2中，描述了兩種可見近紅外的檢測裝置。一種是通過在傳送帶一邊設置多盞鹵鎢燈，而在另一邊安放檢測器，中間通過一塊黑色擋板隔開；另一種是在傳送帶上方安裝多盞鹵鎢燈光源，該光源可以調節發光體的個數，在傳送帶下方安裝檢測器。這兩種方法都采用鹵鎢燈，但是鹵鎢燈具有一些缺點：發熱量大，溫度高、能量利用率低，由于溫度高的原因，會對部件造成損害，同時也會影響檢測結果，并且功率大，能耗大，不節能。

LED(LightEmittingDiode)，是一種較新型的光源，中文名稱叫發光二極管，是一種利用半導體材料制作的電子器件，它可以將電轉化為光。LED的核心是一塊半導體芯片，芯片兩端延伸出兩個電極，一個正極，一個負極，整個芯片被封裝在透明的環氧樹脂材料里面。它具有體積小、能耗低、亮度高、熱量低、環保、可控性強等特點，在農產品光學特性檢測中，LED通常被用作為成像系統的光源或是熒光誘導系統的光源，在其它方面的應用比較少。

同時單個LED燈珠發射的光譜是單波長的，這不利于用于可見近紅外光譜檢測技術。組合式的LED在校準光源方面應用的較多，但現有技術中缺少在農產品光學特性檢測方面的應用及其裝置。

實用新型內容

為了解決背景技術中存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種用于水果內部品質可見近紅外光譜檢測的可調節光源裝置。本實用新型能夠發射出可見近紅外波段的光譜，并且能夠通過控制每一條LED燈珠條的亮和滅發射出不同波形的光譜，根據聚光系統的安裝形式，光線可以通過光纖引到至水果表面，也可以直接照射水果，進而完成光譜采集工作。

本實用新型采用的技術方案如下：

本實用新型包括三個LED發光源、積分球、聚光系統、控制器和計算機，積分球水平赤道上間隔均布開有三個開口，三個LED發光源分別安裝在積分球的三個開口上，聚光系統安裝在積分球的出口上，三個LED發光源和聚光系統均經控制器與計算機連接；LED發光源包括電路板、固定圈、多組發射光波長均不相同的LED燈珠組及其繼電器；每組LED燈珠組包括由四個波長相同的LED燈珠串聯而成的LED燈珠條，多個LED燈珠組分別經各自的繼電器串聯后與控制器連接，LED燈珠組和繼電器均安裝在電路板，電路板通過固定圈安裝在積分球的開口上。

所述的LED燈珠組的發射光波長范圍為420～1050nm。

所述的聚光系統包括一塊平凸透鏡和套筒，平凸透鏡同軸安裝在套筒內，平凸透鏡的凸面朝向積分球中心，套筒通過螺絲固定在積分球的出口上。

所述的聚光系統包括兩塊平凸透鏡和套筒，兩塊平凸透鏡凹面相正對同軸安裝在套筒內，套筒通過螺絲固定在積分球的出口上。

所述的聚光系統的套筒輸出端安裝有光纖。

所述的光源裝置用于水果內部品質的透射檢測和反射檢測。

本實用新型的LED積分球光源在積分球赤道部位均布三個開口，作為光線輸入口，在積分球最頂端再開一個出口，作為光線輸出口。發光體采用的是LED燈珠，分別焊接在三塊電路板上，電路板安裝在積分球的開口上。在積分球出口上接一套筒，套筒內部安裝平凸透鏡，通過兩種方式照射水果，一種用光纖引出照射水果，另一種直接照射水果。

本實用新型具有的有益效果是：

本實用新型能夠發射出范圍在420～1050nm之間的組合光譜，并且可以通過控制每一條LED燈珠條的亮滅，實現不同波形的光譜輸出，這樣可適應不同水果的品質檢測。

本實用新型根據不同水果檢測時的能量要求，該光源既可以用于透射檢測，也可以用于反射檢測。

本實用新型發射的光線可以直接照射水果，也可以通過光纖引出再照射水果；同時由于發光源采用的是LED燈珠，本實用新型還具有節能環保的優點。

附圖說明

圖1是本實用新型裝置的整體示意圖。

圖2是LED發光源的安裝結構示意圖。