专利名称：基于近红外光谱扫描的马铃薯内部品质检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种马铃薯检测装置，尤其涉及一种基于近红外光谱扫描的马铃薯内部品质检测装置。
背景技术：
随着近年来粮食危机的不断出现，马铃薯作为一种粮蔬兼用的作物，受到了广泛关注，马铃薯的营养价值逐步被认可。一般新鲜薯中所含成分淀粉9 20%，蛋白质 1. 5 2.3%，脂肪0. 1 1. 1%，粗纤维0.6 0.8%。IOOg马铃薯中所含的营养成分热量66 113J，钙11 60毫克，磷15 68毫克，铁0. 4 4. 8毫克，硫胺素0. 03 0. 07 毫克，核黄素0. 03 0. 11毫克，尼克酸0. 4 1. 1毫克。所含的维生素C是苹果的10倍， B族维生素是苹果的4倍，除此以外，马铃薯块茎还含有禾谷类粮食所没有的胡萝卜素和抗坏血酸。从营养角度来看，比大米、面粉营养价值更高。作为马铃薯的生产大国，近年来，马铃薯的出口量越来越大，出口用作淀粉加工的马铃薯，要求淀粉含量在15%以上，出口用作油炸食品加工型的马铃薯要求干物质含量在19%以上，还原糖含量在0.3%以下。另一方面，马铃薯在储藏过程中会生芽，会在芽窝周围产生一种名叫“龙葵素”的神经毒素，人在食用了这种“龙葵素”含量高的马铃薯后，会发生口唇发干、呼吸困难，口咽部有灼热感、恶心、 呕吐、腹痛及腹泻、四肢抽搐、呼吸麻痹等症状，对人体十分有害。因此，马铃薯的营养成分和有害物质检测越来越重要。目前，检测的方法主要是采用化学试剂，如碘溶液检测淀粉含量等，这种方法通常对检测样品有较大的破坏性，且检测过程复杂，检测速度慢。
发明内容本实用新型的目的是提供一种结构简单、使用方便，检测快速、准确，且对检测样品无损害的基于近红外光谱扫描的马铃薯内部品质检测装置。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的本实用新型的基于近红外光谱扫描的马铃薯内部品质检测装置，包括马铃薯输送机构、近红外光谱扫描装置、拨叉机构、计算机处理系统、信号传感系统；所述的马铃薯输送机构包括皮带，所述皮带的首端和尾端分别设有主动链轮、从动链轮，所述主动链轮连接有步进电机；所述近红外光谱扫描装置和所述拨叉机构设于所述皮带的一侧，所述拨叉机构位于所述近红外光谱扫描装置沿皮带运行方向的前方；所述近红外光谱扫描装置与所述计算机处理系统电连接，所述计算机处理系统与所述信号传感系统电连接，所述信号传感系统与所述拨叉机构电连接。由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型提供的基于近红外光谱扫描的马铃薯内部品质检测装置。由于包括马铃薯输送机构、近红外光谱扫描装置、拨叉机构、计算机处理系统、信号传感系统。采用近红外光谱对马铃薯营养成分及有害物质进行检测，样品无需用任何化学或物理方法处理，可拿来直接检测，且检测速度快、环保，检测过程无污染；对样品无损耗，测定后仍可作它用；仪器的构造比较简单，易于维护；应用广泛，可不断拓展检测范围。
图1为本实用新型实施例提供的基于近红外光谱扫描的马铃薯内部品质检测装置的总体布置示意图；图2为本实用新型的基于近红外光谱扫描的马铃薯内部品质检测装置的布线图。图中从动链轮1，马铃薯块茎2，链条3，拨叉机构4，近红外光谱仪5，步进电机6，主动链轮7，电脑主机8，显示屏9，信号传感器10，不合格马铃薯收集箱11、皮带12，合格马铃薯收集箱13 ；扫描探头14，光谱仪调节按钮15，光谱仪显示屏16，光谱仪接口 17，第一接线18， 电脑主机接口 19，第二接线20，第三接线21，第四接线22，拨叉23，转轴M。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述。本实用新型的基于近红外光谱扫描的马铃薯内部品质检测装置，其较佳的具体实施方式
是包括马铃薯输送机构、近红外光谱扫描装置、拨叉机构、计算机处理系统、信号传感系统；所述的马铃薯输送机构包括皮带，所述皮带的首端和尾端分别设有主动链轮、从动链轮，所述主动链轮连接有步进电机；所述近红外光谱扫描装置和所述拨叉机构设于所述皮带的一侧，所述拨叉机构位于所述近红外光谱扫描装置沿皮带运行方向的前方；所述近红外光谱扫描装置与所述计算机处理系统电连接，所述计算机处理系统与所述信号传感系统电连接，所述信号传感系统与所述拨叉机构电连接。所述的近红外光谱扫描装置包括近红外光谱仪，所述近红外光谱仪设有扫描探头、光谱仪调节按钮、光谱仪显示屏、光谱仪接口。所述主动链轮与从动链轮通过链条连接。所述的拨叉机构包括转轴，所述转轴的上端沿圆周均布四个拨叉。所述拨叉的下方设有不合格马铃薯收集箱。所述皮带的尾部设有合格马铃薯收集箱。本实用新型采用近红外光谱对马铃薯营养成分及有害物质进行检测，样品无需用任何化学或物理方法处理，可拿来直接检测，且检测速度快、环保，检测过程无污染；对样品无损耗，测定后仍可作它用；仪器的构造比较简单，易于维护；应用广泛，可不断拓展检测范围。具体实施例包括马铃薯输送机构、近红外光谱扫描装置、计算机处理系统、信号传感系统、合格与不合格马铃薯收集部件、连接机构等。如图1、图2所示，马铃薯输送机构包括步进电机6、主动链轮7、从动链轮1、链条 3、皮带12等；近红外光谱扫描装置包括近红外光谱仪5，近红外光谱仪5设有扫描探头14、 光谱仪调节按钮15、光谱仪显示屏16、光谱仪接口 17等。光谱仪调节按钮15可以调节扫描图像的清晰度，扫描的图像质量可预先在光谱仪显示屏16上进行观察。具体实施例的工作原理是工作时，步进电机6驱动主动链轮7顺时针旋转，通过链条3带动从动链轮1转动， 皮带12向合格马铃薯收集箱13方向转动，马铃薯块茎2成条状铺放在皮带中间位置，与皮带12 —起向前运动。在马铃薯合格状态下，近红外光谱仪5检测到的图像通过光谱仪接口 17与电脑主机接口 19连接的第一接线18将图像传送到电脑主机8内，电脑主机经过图像处理系统对图像进行识别，与系统内的合格马铃薯检测图像进行对比，未发现明显异常情况下，电脑主机对传感器无信号发出。当不合格马铃薯出现时，电脑主机对近红外光谱仪5扫描的图像进行对比，此时， 两个图像出现较大差异，说明马铃薯的营养物质或有害物质含量与合格马铃薯块茎有较大差异，从而判定马铃薯块茎营养成分及有害物质不符合要求，此时，电脑主机向传感器10 发出信号，传感器10控制拨叉机构4向下运动与皮带接触，且正好落在不合格马铃薯块茎的正后方，拨叉23绕转轴M执行旋转操作，且每次旋转角度为90度，正好将不合格马铃薯块茎拨送至不合格马铃薯块茎收集箱11内，一次旋转动作完毕后，向上抬起，保证后续合格的马铃薯块茎2沿皮带顺利进入合格马铃薯收集箱13内。整个过程电脑主机8反应的速度和拨叉23运动的速度较快，在相邻的马铃薯块茎2顺次运动到下一位置之前完成，不影响系统对相邻马铃薯块茎2的识别。本实用新型可实现对马铃薯块茎营养成分和有害物质的完全无损且快速的检测， 保证马铃薯的商品性，进过检测后的马铃薯块茎直接可用于鲜食、淀粉生产或其它工业加工原料。适用范围广，比化学或者物理检测方法简单、易操作。以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
权利要求1.一种基于近红外光谱扫描的马铃薯内部品质检测装置，其特征在于，包括马铃薯输送机构、近红外光谱扫描装置、拨叉机构、计算机处理系统、信号传感系统；所述的马铃薯输送机构包括皮带，所述皮带的首端和尾端分别设有主动链轮、从动链轮，所述主动链轮连接有步进电机；所述近红外光谱扫描装置和所述拨叉机构设于所述皮带的一侧，所述拨叉机构位于所述近红外光谱扫描装置沿皮带运行方向的前方；所述近红外光谱扫描装置与所述计算机处理系统电连接，所述计算机处理系统与所述信号传感系统电连接，所述信号传感系统与所述拨叉机构电连接。
2.根据权利要求1所述的基于近红外光谱扫描的马铃薯内部品质检测装置，其特征在于，所述的近红外光谱扫描装置包括近红外光谱仪，所述近红外光谱仪设有扫描探头、光谱仪调节按钮、光谱仪显示屏、光谱仪接口。
3.根据权利要求1所述的基于近红外光谱扫描的马铃薯内部品质检测装置，其特征在于，所述主动链轮与从动链轮通过链条连接。
4.根据权利要求1所述的基于近红外光谱扫描的马铃薯内部品质检测装置，其特征在于，所述的拨叉机构包括转轴，所述转轴的上端沿圆周均布四个拨叉。
5.根据权利要求1所述的基于近红外光谱扫描的马铃薯内部品质检测装置，其特征在于，所述拨叉的下方设有不合格马铃薯收集箱。
6.根据权利要求1所述的基于近红外光谱扫描的马铃薯内部品质检测装置，其特征在于，所述皮带的尾部设有合格马铃薯收集箱。
专利摘要本实用新型公开了一种基于近红外光谱扫描的马铃薯内部品质检测装置，包括马铃薯输送机构、近红外光谱扫描装置、拨叉机构、计算机处理系统、信号传感系统。采用近红外光谱对马铃薯营养成分及有害物质进行检测，样品无需用任何化学或物理方法处理，可拿来直接检测，且检测速度快、环保，检测过程无污染；对样品无损耗，测定后仍可作它用；仪器的构造比较简单，易于维护。
文档编号G01N21/35GK202216900SQ201120264460
公开日2012年5月9日 申请日期2011年7月25日 优先权日2011年7月25日
发明者王昕伟, 贾晶霞 申请人:中机美诺科技股份有限公司