一种饲料原料异物快速检测装置的制作方法

本实用新型涉及农产品质量检测技术领域，尤其涉及一种饲料原料异物快速检测装置。

背景技术：

随着生活水平的不断提高，人们对肉类的食用量逐年增加。饲料原料作为现代畜牧业的重要原料，其安全性日益得到人们的重视。其中，饲料原料异物的检查是一项必要而困难的工作。

饲料原料异物大致可分为物理类异物、化学类异物等。在物理类异物的检测中，对金属类异物的检测可用电磁感应原理进行，而对非金属类异物，如：塑料、砂石、玻璃等的检测，采用电磁感应原理则较为困难。

在化学类异物中，肉骨粉属于动物性蛋白质饲料原料，在饲料原料和养殖业中使用较广。从开发利用蛋白资源的角度而言，肉骨粉具有良好的社会效益和经济效益，但从安全的角度看，却存在较大的隐患。据相关资料报道，饲料原料中添加肉骨粉是导致“疯牛病”的主要原因。因此，为了确保饲料原料安全，对饲料原料中肉骨粉的快速检测日益重要。目前用于检测饲料原料中动物性成分的方法主要由3种，分别为：饲料原料显微镜分析法、酶联免疫吸附剂ELISA法和聚合酶链反应PCR法。然而，上述方法普遍存在难以实时监测、操作复杂等局限。

因此，针对饲料原料安全问题，研制一种快速、高效的异物检测装置成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

（一）要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是提供一种饲料原料异物快速检测装置，以解决传统工艺中难以对饲料原料中的多种异物进行分离且分离效率低的问题。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种饲料原料异物快速检测装置，包括送料单元、传送单元、检测单元、接收单元和控制单元。送料单元和检测单元沿传送单元行进方向依次设于传送单元上方，接收单元设于传送单元输出端下方。检测机构包括阵列近红外光谱探头，控制单元与检测单元、传送单元、送料单元电连接。

其中，所述送料单元包括进料漏斗。进料漏斗与控制器电连接。饲料原料从进料漏斗进入，在控制器发出信号的控制下，进料漏斗中的饲料原料可以定量下漏。

其中，所述传送单元包含传动电机、传送带、整流斜板。传动电机优选但不局限于步进电机，在步进电机的带动下，传送带将饲料原料向前输送。整流斜板与进料漏斗机械连接，可根据饲料原料的形状、颗粒度等物理性质调整整流斜板与传送带之间的夹角和输出狭缝的大小。饲料原料通过进料漏斗下漏到传送带，在整流斜板的作用下形成平铺的单层饲料原料颗粒。

其中，所述检测单元位于传送带正上方，与传送带平行设置。所述检测单元由阵列近红外光谱微单元、数据光纤和电缆组成阵列近红外光谱探头，对检测单元正下方传送带上的平铺单层饲料原料颗粒采集近红外光谱数据，并将阵列近红外光谱数据通过数据光纤传送到控制器。

其中，所述近红外光谱微单元由近红外光源、分光器、检测器通过多光谱传感滤光微制造技术集中在微小单元内。其中，针对阵列近红外微单元中的每一个近红外微单元，近红外光源位于所述近红外微单元的圆周位置，优选但不局限于所述圆周的四个象限点，经过饲料原料漫反射后的光谱数据经过位于探头中部的多光谱传感滤光片后，被位于多光谱传感滤光片后面的检测器接收，进而转为数字信号，被控制器收集处理。

其中，控制单元包括分析器和显示器。分析器对检测单元传来的光谱数据进行分析，并记录光谱数据对应在传送带上的几何位置。对于正常饲料原料颗粒，在显示器对应的几何位置显示为绿色斑点，表示“正常”；对于异常饲料原料颗粒，在显示器对应的几何位置显示为红色斑点，表示“异常”，同时显示“报警提示”，并发出信号暂停进料漏斗中饲料原料的下漏和步进电机的传动。

（三）有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下优点：本实用新型提供的一种饲料原料异物快速检测装置，包括送料单元、传送单元、检测单元、接收单元和控制单元。送料单元和检测单元沿传送单元行进方向依次设于传送单元上方，接收单元设于传送单元输出端下方。检测机构包括阵列近红外光谱探头，控制单元与检测单元、传送单元、送料单元电连接。检测单元对传送单元承载的饲料原料颗粒采集近红外光谱，并将阵列数据传送到控制器。控制器根据阵列数据分析，判断饲料原料中是否存在异物。当判断有异物存在时，发出信号令传送单元、送料单元停止，通过阵列探头反馈的信号对异物进行定位，并发出报警提示。该装置自动化程度高，操作简单，可大幅节省饲料原料异物的人工分拣时间和劳力。

除以上所述的本实用新型解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本实用新型的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种饲料原料异物快速检测装置的侧视结构示意图。

图2是本实用新型实施例提供的一种饲料原料异物快速检测装置的俯视结构示意图。

图3是本实用新型实施例提供的一种饲料原料异物快速检测装置的阵列近红外光谱探头的阵列近红外微单元中的一个近红外微单元结构示意图。

图中：1：传送带，2-1、2-2：电机，3：进料漏斗，4：整流斜板，5：阵列近红外光谱探头，6：显示器，7：控制器，8：接收单元，W：近红外光源，F：多光谱传感滤光片及检测器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的一种饲料原料异物快速检测装置，包括送料单元、传送单元、检测单元、接收单元和控制单元。送料单元和检测单元沿传送单元行进方向依次设于传送单元上方，接收单元设于传送单元输出端下方。检测机构包括阵列近红外光谱探头，控制单元与检测单元、传送单元、送料单元电连接。

进一步地，所述送料单元包括进料漏斗3。进料漏斗3与控制器7电连接。饲料原料从进料漏斗3进入，在控制器7发出信号的控制下，进料漏斗3中的饲料原料可以定量下漏。

进一步地，所述传送单元包含传动电机2-1和2-2、传送带1、整流斜板4。传动电机优选但不局限于步进电机。在步进电机2-1和2-2的带动下，传送带1将饲料原料向前输送。整流斜板4与进料漏斗3机械连接，可根据饲料原料的形状、颗粒度等物理性质调整整流斜板4与传送带1之间的夹角和输出狭缝的大小。饲料原料通过进料漏斗3下漏到传送带1，在整流斜板4的作用下形成平铺的单层饲料原料颗粒。

进一步地，所述检测单元位于传送带1正上方，与传送带1平行设置。所述检测单元由阵列近红外光谱微单元、数据光纤和电缆组成阵列近红外光谱探头5，对检测单元正下方传送带1上的平铺单层饲料原料颗粒采集近红外光谱数据，并将阵列近红外光谱数据通过数据光纤传送到控制器7。

进一步地，所述近红外光谱微单元由近红外光源、分光器、检测器通过多光谱传感滤光微制造技术集中在微小单元内。其中，针对阵列近红外微单元中的每一个近红外微单元，近红外光源W位于所述近红外微单元的圆周位置，优选但不局限于所述圆周的四个象限点，经过饲料原料漫反射后的光谱数据经过位于探头中部的多光谱传感滤光片F后，被位于多光谱传感滤光片F后面的检测器（图3中未画出）接收，进而转为数字信号，被控制器7收集处理。

进一步地，控制单元包括分析器7和显示器6。分析器7对检测单元传来的光谱数据进行分析，并记录光谱数据对应在传送带上的几何位置。对于正常饲料原料颗粒，在显示器6对应的几何位置显示为绿色斑点，表示“正常”；对于异常饲料原料颗粒，在显示器6对应的几何位置显示为红色斑点，表示“异常”，同时显示“报警提示”，并发出信号将进料漏斗3的饲料原料下漏和步进电机2-1和2-2的传动暂停。

具体地，当启动装置后，由控制器7发出指令，控制步进电机2-1和2-2旋转，进而带动传送带1向前运行；当传送带1运行平稳后，控制器7发出指令，控制进料漏斗3定量下落其内的饲料原料；下落的饲料原料颗粒经过整流斜板4的整理，在传送带表面形成单层饲料原料颗粒层；在传送带1的行进方向上，平行于传送带1的阵列检测单元内的阵列近红外光谱探头5对传送带1上的单层饲料原料颗粒进行阵列扫描，并将所得阵列近红外光谱数据传送至控制器7。控制器7对阵列近红外光谱探头5的每个近红外光谱微单元所采集数据进行分析，并将分析结果在显示器6上显示：当控制器7识别近红外光谱微单元所采集数据为正常饲料原料时，显示器6根据该近红外光谱微单元的坐标位置，在显示器6的对应位置显示绿色亮点；当控制器7识别到饲料原料异物时，显示器6根据该近红外光谱微单元的坐标位置，在显示器6的对应位置显示绿色亮点，同时，控制器7发出指令让步进电机2-1和2-2停止转动，随机停止传送带1的运动，并发出指令让进料漏斗3停止饲料原料的下落。

综上所述，本实用新型实施例提供的一种饲料原料异物快速检测装置包括送料单元、传送单元、检测单元、接收单元和控制单元。该装置采用阵列近红外光谱微单元所组成的阵列近红外光谱探头对单层饲料原料颗粒进行检测，在记录光谱信息的同时记录检测位置信息。控制单元对光谱信息进行分析，判定有异物存在时，发出报警提示、指出异物位置并暂停装置运行。该装置自动化程度高、操作简单，有效提高了饲料原料异物分拣的劳动效率；在保障农产品质量安全方面具有重要应用意义。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。