[实用新型]一种脐橙糖度快速无损检测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于果品品质检测领域，涉及一种脐橙糖度快速无损检测装置。

背景技术

脐橙营养丰富，果肉细嫩而脆、口感清甜，是深受人们欢迎的水果。随着人们生活水平的不断提高，人们在选购脐橙时不仅关注其外观品质如大小、颜色、果形、表面缺陷等，而且对脐橙的内部品质如糖度和酸度等也极为重视。

近红外光谱技术是一种快速、无损、绿色的现代分析技术。目前，近红外光谱技术对脐橙及其他水果的糖度快速无损检测已有一些报道，如中国专利CN101308086A公开了一种基于近红外光谱技术的水果内部品质在线检测方法及装置；中国专利CN103487396A公开了一种光照参数可调的近红外水果糖度无损检测装置；中国专利CN103940744A公开了一种小型水果可见/近红外光谱动态在线采集装置。上述专利中，均未考虑水果大小及果皮因素对糖度检测精度的影响。实际检测中，水果大小不一，相同糖度而大小不同的水果由于对近红外光的吸收程度不同，其近红外光谱将存在差异，因此将对糖度检测精度产生较大影响。此外，水果糖度近红外检测属于非破坏性检测，在检测过程中，采集的近红外光谱包含果皮和果肉信息，而我们所需要的是果肉的糖度光谱信息，果皮的光谱信息则属于干扰光谱信息，会影响糖度检测精度，而果皮越厚则影响越大。脐橙属于中厚型果皮，果皮对糖度检测的影响较大，而相对于朝向光源的入射侧果皮，对应近红外光谱探头一侧的出射侧果皮对光谱信息干扰尤为大，由于初始光源的光线在经过入射侧果皮、果肉部分的衰减后，本身光能就衰减到相对较低的程度，而且此时的果肉光谱信息量比较完整，此时再经过一层果皮衰减，果肉近红外光谱信息会受到很大的干扰。针对现有水果糖度近红外检测的缺陷，本实用新型提出一种脐橙糖度快速无损检测方法和装置，校正和消除水果大小及果皮对糖度检测的影响，提高脐橙糖度的检测精度。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有的脐橙近红外光谱检测技术未考虑果皮对光谱的干扰以及水果大小重量的影响，检测精度较低的问题，提供一种脐橙糖度快速无损检测装置，能多角度获取近红外光谱的同时获取脐橙重量和尺寸信息，为校正和消除水果大小及果皮对脐橙糖度检测的影响，提高脐橙糖度的检测精度提供支持。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种脐橙糖度快速无损检测装置，包括工作台、光源、近红外光谱仪，所述工作台上放置脐橙样品，近红外光谱仪连接有作为光谱数据获取探头的准直透镜，所述准直透镜竖直向下设置在工作台的正上方，所述工作台上方两侧分别设有光源，光源朝工作台方向水平设置，工作台上设有重量传感器，所述准直透镜的一侧、光源的一侧均设有用于测量距离的超声波传感器，准直透镜、光源分别通过可垂直于各自轴线方向移动调节的支架进行支撑。本装置采用两侧设置光源、顶部获取光谱信息的设置，能多角度测量脐橙光谱信息，并可以通过剥除部分果皮的方式，分次去除果皮对光谱的干扰。本装置还通过重量传感器、超声波传感器的设置，能检测脐橙重量、尺寸信息，并通过这些信息进行校正，消除尺寸大小对检测的影响。

作为优选，所述光源设置在固定套筒内，固定套筒内从后到前依次设置有卤钨灯杯、1000nm低通截止滤光片、600nm高通截止滤光片I、双凸透镜、平凸透镜。

作为优选，所述工作台为旋转平台，旋转平台的底部设有控制旋转的步进电机。

作为优选，所述可调节支架为但自由度来回滑动调节的单轴位移台，单轴位移台上设有用于支撑的固定连杆。

作为优选，获取脐橙样品光谱信息操作时，脐橙样品的赤道平面、光源中轴线、准直透镜中轴线位于同于平面。

通过上述装置无损检测脐橙糖度方法包括以下步骤：

步骤1：建立脐橙糖度的线性回归方程；

步骤1.1，采集n个脐橙样本分别记为M₁、M₂、M₃、…、M_n；