基于可见近红外光谱的柑橘类水果内部品质在线检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种农产品检测装置，尤其是涉及一种基于可见近红外光谱的柑橘类 水果内部品质（糖度）在线检测装置。
【背景技术】
[0002] 我国是一个柑橘生产大国，由国际柑橘学会数据统计知，我国柑橘种植面积和产 量在2007年均跃居世界第一。柑橘含有丰富的钾、B族维生素、维生素C及抗氧化成分、抗 癌成分、抗过敏成分，还含有丰富的类黄酮、多酚、类胡萝卜素等多种化合物群，具有很高的 营养价值和食疗保健作用。但是柑橘内部品质很难大批量检测，目前通常是通过抽样法进 行破坏性检测；还有就是根据外表来进行评估分级，但是这种分级方法不准确。柑橘内部品 质快速无损检测可以实现柑橘大批量检测和分级，可以提高生产效率和效益，为广大种植 户、厂商以及消费者减少损失。因而开发基于快速无损检测技术的柑橘内部品质检测方法， 确定柑橘品质等级就显得尤为必要而迫切。
[0003] 可见近红外光谱检测技术由于具有快速、无损的特点，已成为一种非常受欢迎的 检测技术，它适用于规模化、自动化的工业生产，可用于农产品的在线检测，实现农产品的 自动分级。在现有的技术中已存在一些利用可见近红外光谱检测的装置，如：
[0004] 在美国专利US7295318B2中，描述了一种可见近红外的检测装置。一种是通过在 传送带一边设置多盏卤钨灯，而在另一边安放检测器，中间通过一块黑色挡板隔开；另一种 是在传送带上方安装光源，该光源可以调节发光体的个数，在传送带下方安装检测器。这两 种方法都采用了透射的方法，但是部件的位置可调性不够，而且暗场和参比的采集都是手 动实现的，这样实行起来可操作性不好，效率低。
[0005] 并且，透光率T的计算公式：
【主权项】
1. 一种基于可见近红外光谱的柑橘类水果内部品质在线检测装置，其特征在于：包括 用于输送水果的输送机构（2)、光谱采集单元（1)、自动暗场以及参比采集单元（4)、位置传 感单元（5 )、光照箱（6 )、光谱仪（107 )和工业计算机（7 );输送机构（2 )穿过光照箱（6 )的底 部，光谱采集单元（1)安装在光照箱（6)底部中心的两侧，位置传感单元（5)安装在光照箱 (6 )输送入口的两侧；光照箱（6 )顶部向下安装有纵向固定杆（8 )，纵向固定杆（8 )底部连接 有自动暗场以及参比采集单元（4)，自动暗场以及参比采集单元（4)位于输送机构（2)正上 方，光谱采集单元（1)和位置传感单元（5 )均经光谱仪（107 )与工业计算机（7 )连接。
2. 根据权利要求1所述的一种基于可见近红外光谱的柑橘类水果内部品质在线检测 装置，其特征在于：所述的输送机构（2)包括链条（201)、滚子支架（202)、滚子（203)和导轨 (204);两个滚子（203)平行相对称安装，水果放置在两个滚子（203)之间，滚子（203)安装 在滚子支架（202 )上，滚子支架（202 )上装有链条（201 )，两个滚子支架（202 )分别安装在导 轨（204)两侧通过链条（201)带动沿导轨（204)移动。
3. 根据权利要求1所述的一种基于可见近红外光谱的柑橘类水果内部品质在线检测 装置，其特征在于：所述的光谱采集单元（1):包括光源（101)、光源光纤（102)、光纤支架 (103)、升降台（104)、检测探头（105)和检测光纤（106);两个光纤支架（103)分别通过螺栓 固定在输送机构（2)两侧的升降台（104)上，两个光纤支架（103)分别位于在水果对称的两 侦牝光源光纤（102)-端与光源（101)相连，光源光纤（102)另一端固定在水果一侧的光纤 支架（103)上，检测探头（105)经检测光纤（106)与光谱仪（107)相连，检测探头（105)通 过锁紧螺母固定在水果另一侧的光纤支架（103)上；光源（101)发射的光束通过光源光纤 (102)照射到位于两个滚子（203)间的水果，另一边的检测探头（105)能检测到透过水果后 的光信号，再经检测光纤（106)传输给光谱仪（107)，最后再传给工业计算机（7)。
4. 根据权利要求1所述的一种基于可见近红外光谱的柑橘类水果内部品质在线检测 装置，其特征在于：所述的自动暗场以及参比采集单元（4):包括步进电机（401)、弹性联轴 器（402)、暗场挡板（403)、套筒（404)、参比板（405)、锁紧螺母（406)、丝杆（407)、控制器 (408)和驱动器（409);丝杆（407)和步进电机（401)通过弹性联轴器（402)连接，丝杆（407) 上向外依次装有参比板（405 )、套筒（404 )和暗场挡板（403 )后通过锁紧螺母（406 )锁紧，暗 场挡板（403)和参比板（405)均为长方形板并呈90°相互垂直安装，暗场挡板（403)和参 比板（405)均安装在靠近光谱采集单元（1)接收端的一侧，即靠近检测探头（105)的一侧； 步进电机安装连接在纵向固定杆（8 )上，控制器（408 )经步进电机驱动器（409 )与步进 电机（401)连接进行控制，步进电机（401)带动丝杆（407 )转动从而带动暗场挡板（403 )和 参比板（405)转动。
5. 根据权利要求4所述的一种基于可见近红外光谱的柑橘类水果内部品质在线检 测装置，其特征在于：所述装置在初始使用状态下，暗场挡板（403)处于水平方向，参比板 (405)处于竖直方向。
6. 根据权利要求1所述的一种基于可见近红外光谱的柑橘类水果内部品质在线检测 装置，其特征在于：所述的位置传感单元（5):包括传感器支架（501)和光电传感器（502); 所述光照箱（6 )内输送机构（2 )的两侧均设有横向固定杆（9 )，两个传感器支架（501)通过 螺栓固定在两侧的横向固定杆（9)上，传感器支架（501)上固定有光电传感器（502)，两侧 的光电传感器（502)均与光谱仪（107)相连。
【专利摘要】本发明公开了一种基于可见近红外光谱的柑橘类水果内部品质在线检测装置。光照箱底部中间横向开通槽，输送机构穿过光照箱的底部，光谱采集单元安装在光照箱底部中心的两侧，位置传感单元安装在光照箱输送入口的两侧，光谱采集单元和位置传感单元都呈左右安装在输送机构的两边；光照箱顶部向下安装有纵向固定杆，纵向固定杆底部连接有自动暗场以及参比采集单元，光谱采集单元和位置传感单元均经光谱仪与工业计算机连接。本发明能够实现暗场和参比的自动采集，各部件的调节方便，同时能够减少能量的损失。
【IPC分类】G01N21-359, G01N21-31
【公开号】CN104777129
【申请号】CN201510185301
【发明人】傅霞萍, 汪小耀, 饶秀勤
【申请人】浙江大学
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年4月18日