[發明專利]一種近紅外光譜選繭方法

在審

• 申請號: 201911112364.8
• 申請日: 2019-11-14
• 公開（公告）號: CN110665842A
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 潘大東
• 申請（專利權）人: 廣西立盛繭絲綢有限公司
• 主分類號: B07C5/34
• 分類號: B07C5/34;B07C5/02;B07C5/36;B07C5/38;G01N21/359;G01N21/3563
• 代理公司: 45118 南寧市來來專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 石本定

一種近紅外光譜選繭方法，其特點是快速、準確、無損檢測蠶繭繭層量，采用專用選繭機和數據預處理方法，完美解決人工視力選繭的不穩定性，提高選繭效率從而改進現有傳統繅絲工業工序；所述選繭機通過安裝多個分束器將近紅外光束分束從而對整個選繭臺上的蠶繭進行檢測，并利用接收器接受光譜數據并直接在數據顯示器上顯示出來供操作人員進行選繭。

技術領域

本發明涉及選繭技術領域，具體為一種近紅外光譜選繭方法。

背景技術

選繭，是指根據制絲工藝要求對原料繭進行選剔分類的工藝過程。由于蠶本身體質和結繭時的環境不同，以及受收繭、烘繭、運輸等影響，往往有一部分難以繅制高級生絲的次繭和不能繅絲的下繭，以及繭內有兩粒或兩粒以上蠶蛹的雙宮繭等。即使是同一品種的蠶繭，繭形大小、繭層厚薄、色澤等也有差異。因此，必須按不同工藝要求進行選繭分類，以符合繅絲的要求。

繭層量（COCOON SHELL WEIGHT）是指一粒蠶繭其蠶絲層的絕對質量，是蠶繭品質檢測分級最基本的指標。繭層量受到蠶繭的水分、蛋白質等成分以及蠶繭的品種、養蠶地域、飼養技術等因素影響。它在多方面直接或間接的反應了蠶繭的質量，是繭絲多種內部成分的綜合反應。

目前，中國在蠶繭收購中規定采用干殼量法檢驗鮮繭，但該方法復雜且耗時，并需要剖繭測量，而有削口的繭成為繅絲工業中的次下繭，不能繅制高品質蠶絲，造成很大的浪費。而常用的手感目測法卻易收到評定者的個人經驗影響，測試精度低。

由于傳統的蠶繭質量檢測技術制約了中國蠶絲行業質量和效益的提高，因而迫切需要尋求一種快速、準確、無損檢測蠶繭繭層量的方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種快速、準確、無損檢測蠶繭繭層量的近紅外光譜選繭方法。

為達到上述目的，本發明的技術方案如下：

所述的近紅外光譜選繭方法，包括以下步驟：

（1）樣本選擇：將同批次鮮繭隨機選取720個作為樣本，剝去蠶衣后分6次平鋪在近紅外光譜選繭機上，每次120個樣本；

（2）光譜采集：啟動近紅外光譜選繭機，待光譜掃描穩定后進行光譜數據采集，每個樣本采集的光譜數據取均值；

（3）建立對照表：將光譜掃描后的新鮮蠶繭削開一個小口，倒出蠶蛹后用電子秤測得蠶繭質量，即繭層量，測量溫度20～25℃，將相差正負0.1g的歸為一集合并取平均值，對應每個蠶繭上步驟所得的光譜數據并取集合平均值，得到相應繭層量對應的光譜數據對照表；

（4）批量選繭：將其余鮮繭分批次平鋪在近紅外光譜選繭機上，記錄下每個樣本的光譜數據，采用SG平滑法對采集的數據進行預處理后與光譜數據對照表進行比對，按照不同繭層量分類收集；

進一步地，所述的近紅外光譜選繭機，包括玻璃選繭臺、機架、近紅外光源、分束器、接收器和數據顯示器，所述玻璃選繭臺安裝在機架內壁中間位置，玻璃選繭臺與機架底面距離20～45cm，近紅外光源安裝在機架底面靠內壁，若干分束器平均分布在機架底面，每個分束器的正上方機架上安裝有接收器，每個接收器的背面安裝數據顯示器。

近紅外光源：近紅外光源是近紅外光譜分析技術的發光源，這種技術是一種低成本、無污染的分析技術，操作簡便，測定速度快。

數據預處理：近紅外光譜主要是倍頻和合頻的吸收，光譜信息重疊嚴重，因此采用近紅外光譜技術必須剔除冗余信息，提取有用信息，因此本申請采用SG平滑法對數據進行預處理。

SG平滑法去燥：SG平滑算法是由Savizkg和Golag提出的，基于最小二乘原理的多項式平滑算法，本申請利用SG平滑算法對得到的近紅外光譜數據進行預處理，提高光譜的平滑性，剔除冗余信息，提高準確度。