[发明专利]小型水果可见/近红外光谱动态在线采集装置

说明书

技术领域

本发明涉及可见/近红外光谱动态在线采集装置，尤其是涉及一种小型水果可见/近红外光谱动态在线采集装置。

背景技术

随着人们生活水平的提高，越来越多的人对于水果的要求不仅仅在于其外部品质，而更多地注重其内部品质。近红外光谱技术作为一种快速无损检测方法已在水果内部品质检测领域日渐成熟。

目前使用可见/近红外光谱技术检测水果内部品质的研究中，光谱采集装置普遍存在位置不可调，或者位置调节灵活性差，水果种类适应性差等缺点。对于核果类果实，在获取其可见/近红外光谱时，枣核对测量结果有较大影响。而且，在线检测过程中，若换一种样品，由于样品的大小和形状发生改变，原来搭建的系统则因此不能够很好地检测其含糖量。因此，开发出一种光源数目、照射角度以及光源与样品间的距离可调的系统就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种小型水果（如：红枣、葡萄、金桔等）可见/近红外光谱动态在线采集装置，实现不同种类的检测对象的光谱更加精确地测量。

本发明采用的技术方案如下：

本发明包括输送系统、光谱采集单元、机架和对射式光电开关；光谱检测单元安装在输送系统上方并固定在机架上，对射式光电开关对称安装在机架两侧的上方，样品放置在输送系统的滚子上。

所述输送系统，包括多排滚子、两组链轮、两条链条；多排滚子等距平行地安装在两条链条之间，两条链条分别环绕在机架的两组链轮上，由链轮驱动链条使得多排滚子匀速滚动前进。

所述光谱采集单元，包括光谱检测室、两根弧头杆件、两个聚焦透镜、两个光源光纤支架、两个检测探头、两个光谱仪、两根检测光纤、两个检测光纤支架、两根光源光纤、水平导轨和竖直导轨；光谱检测室安装在机架上，在光谱检测室内，两个聚焦透镜的两端分别与各自的光源光纤和各自的光源光纤支架相连，一个光源光纤支架分别固定在各自弧头杆件的弧形头中间，或者两个光源光纤支架对称固定在各自弧头杆件的弧形头的两端，弧头杆件的另一端与水平导轨构成滑动副，竖直导轨的一端与机架构成滑动副，水平导轨与竖直导轨之间构成滑动副；两根检测光纤的一端与各自检测探头拧合在一起，两根检测光纤的另一端与各自光谱仪连接，两个检测探头安装在各自检测光纤支架上，两个检测探头安装位置分别对准两个滚子之间的中心点，接收透射过水果的可见/近红外光。

所述一个光源光纤支架分别固定在各自弧头杆件的弧形头中间调节照射光斑强度时，通过滑动调节水平导轨在竖直导轨的安装位置实现光源光纤高度的粗调；通过竖直调节光源光纤支架在弧头杆件弧头端的安装位置，实现光源光纤高度的微调。

所述两个光源光纤支架对称固定在各自弧头杆件的弧形头的两端调节照射光斑强度以及光斑聚焦时，通过滑动调节水平导轨在竖直导轨的安装位置实现光源光纤高度的粗调；通过对称地沿着弧头弧形半径方向移动光源光纤支架安装位置，实现光源光纤高度的微调；通过对称调节光源光纤支架，使光源光纤支架绕着其中一根联接螺栓自身转动，调节光源光纤支架在弧头杆件弧头端的安装角度来实现光源照射角度的调节。

本发明具有的有益效果是：

本发明可以通过调节光源数目来实现有核和无核水果的光谱检测。通过调节光源照射角度和照射距离实现不同大小、不同种类水果(例如：红枣、葡萄、金桔等)的光谱检测。竖直导轨与机架、水平导轨与竖直导轨以及水平导轨与杆件之间使用三角架、T形螺母、低剖面螺丝连接，可以保证光源在空间三个维度方向上实现位置粗调。L形光纤支架与杆件连接部分开有两条矩形槽，每个L形光纤支架与弧形头杆件之间就可以通过一对螺栓连接在一起，可以实现L形光纤支架沿着弧形方向移动，绕着其中一根联接螺栓自身转动，以及沿着弧形半径方向移动，实现光源位置的微调，从而保证光线在核果类水果中传播时尽量避开果核，提高糖度检测的精度。

本发明利用光源照射参数（光源数目、照射角度、照射距离），从而实现不同种类的检测对象的光谱更加精确地测量。

附图说明

图1 是检测装置整体示意图。

图2 是双通道无核水果光谱采集装置左视图。

图3 是小型核果类水果光谱采集装置其中一个通道采集示意图

图4 是光纤检测探头安装位置图。

图5 是L形光源光纤支架的主视图。

图6 是L形光源光纤支架的左视图。

图7 是L形光源光纤支架的俯视图。

图8 是L形检测光纤支架的主视图。

图9 是L形检测光纤支架的左视图。