一种红外食品检测装置的制作方法

文档序号:12879527阅读:168来源:国知局

本实用新型涉及食品检测装置领域,特别涉及一种红外食品检测装置。



背景技术:

红外食品品质检测尤其是利用近红外光进行食品检测的装置是根据肉类、食用油等食品中各种有代表性的有机成份在近红外光谱区域的光学吸收特性、各成份的最强吸收波长的不同,以及吸收强度与粮食有机含量间的正比关系,通过对样品已知化学成份含量与其近红外光谱测定结果回归分析,建立起定标方程,即可对同一种相似类型的未知样品成份含量进行估测。由于近红外光吸收弱,具有很强的穿透能力,因此不仅可以透过较厚的样品,实现长光程测定,而且无需稀释样品、即可直接测定样品的主要成分。因此是一种很有效的食品检测装置。

目前的红外食品检测装置一般包括近红外发光光源,准植物镜,聚焦透镜,滤光片以及检测器,根据食品种类的不同往往需要在检测中使用不同波段的近红外发光光源并配合相应红外波段的滤光片进行检测,而随时根据食物的种类进行更换近红外发光光源和相应的滤光片,非常麻烦;此外,在测试过程中,由于不同的食品其穿透吸收光谱的能力是不一样的,而传统的近红外线食品检测装置其近红外线发生装置、准直物镜、聚焦透镜、滤光片、样品架和检测装置均是固定不便的,在检测过程中无法通过距离来改变红外线光的强度与聚焦度,所以对于检测食品具有很大的局限性,不能满足检测多种食品的需求;还有就是,有时候还需要从食物的不同角度进行全面准确的采集红外检测数据,而挪动放置在食品检测放置架上的食品也很不便。



技术实现要素:

本实用新型的目的是克服上述现有技术中存在的问题,提供一种红外食品检测装置,能够根据食品种类的不同方便的更换近红外检测光源以及相对应的滤光片;此外还能够根据所检测的食物种类的不同,方便的改变检测装置部件间的距离,来方便的改变红外线光的强度与聚焦度;另外还能够方便的转动食物检测样品架,从而从食品的不同角度进行红外光入射检测。

本实用新型的技术方案是:一种红外食品检测装置,包括沿光轴方向依次设置的近红外发光二极管2、准直物镜4、聚焦透镜5、滤光片7以及检测器6;所述近红外发光二极管2设置在准直物镜4的焦点位置,所述滤光片7与检测器6的中间位置上方设置有样品架9;所述的检测器6设置有连接计算机的接口;所述近红外发光二极管2的数量为多个,且各近红外发光二极管2的发光波长不同,并沿圆盘1的周向分布设置,所述圆盘1上还设有向各个近红外发光二极管2供电的电源,所述圆盘1与第一步进电机10轴连接;所述滤光片7的数量与近红外发光二极管2的数量相等,且各个滤光片7的透光范围与各个近红外发光二极管2的发光波长一一对应,所述的多个滤光片7沿一中心轴的周向分布设置,所述中心轴与第二步进电机16轴连接;所述样品架9包括用于挂接食品8的架体9-1,所述架体9-1的上端固定有转台9-2,所述转台9-2与第三步进电机11轴连接;所述第一步进电机10、第二步进电机16以及第三步进电机11均信号连接一控制其转动角度的电机控制器,且各步进电机均与电机电源电连接;所述准直物镜4、聚焦透镜5、第二步进电机16、检测器6以及第三步进电机11均通过一滑动底座13与水平方向设置的滑轨3滑动连接。

较佳地,所述准直物镜4、聚焦透镜5、第二步进电机16、检测器6以及第三步进电机11均通过一可调节伸缩长度的支撑杆12固定于滑动底座13上。

较佳地,所述第三步进电机11与滑动底座13之间的支撑杆12为L形支撑杆,该L形支撑杆包括固定连接在一起的水平段和可调节伸缩长度的垂直段,所述水平段的左端与第三步进电机11固定,所述垂直段的下端与滑动底座13固定。

较佳地,所述第一步进电机10固定于滑轨3的左端;所述滑动底座13与滑轨3之间设有锁定二者相对位置的锁定装置。

较佳地,第一步进电机10所对应的电机控制器、第二步进电机16所对应的电机控制器以及第三步进电机11所对应的电机控制器均与微处理器信号连接,所述微处理器还信号连接有控制面板,所述控制面板上至少包括一个每次按压一下使第一步进电机10转动60度,从而使其中一个近红外发光二极管2转动到准直物镜4的焦点位置的第一控制按钮,至少还包括一个每次按压一下使第二步进电机16转动60度,从而使其中一个滤光片7转动到光轴位置处的第二控制按钮,以及还至少包括一个每次按压一下使第三步进电机11转动90度的第三控制按钮。

较佳地,所述近红外发光二极管2的数量设为N个,所述第一步进电机10所对应的电机控制器至少包括一个每次按压一下使第一步进电机10转动360/N度,从而使其中一个近红外发光二极管2转动到准直物镜4的焦点位置的第一控制按钮;所述第二步进电机16所对应的电机控制器也至少包括一个每次按压一下使第二步进电机16转动360/N度,从而使其中一个滤光片7转动到光轴位置处的第二控制按钮。

较佳地,所述近红外发光二极管2的数量为6个,所述第一步进电机10所对应的电机控制器至少包括一个每次按压一下使第一步进电机10转动60度,从而使其中一个近红外发光二极管2转动到准直物镜4的焦点位置的第一控制按钮;所述第二步进电机16所对应的电机控制器也至少包括一个每次按压一下使第二步进电机16转动60度,从而使其中一个滤光片7转动到光轴位置处的第二控制按钮。

较佳地,所述近红外发光二极管2分别为发光波长为800nm、850nm、900nm、950nm、1000nm和1050nm的近红外发光二极管。

较佳地,所述第三步进电机11所对应的电机控制器至少包括一个每次按压一下使第三步进电机11转动90度的第三控制按钮。

较佳地,所述滑轨3固定于支撑座15上。

本实用新型的有益效果:本实用新型实施例中,提供一种红外食品检测装置,能够根据食品种类的不同方便的更换近红外检测光源以及相对应的滤光片;此外还能够根据所检测的食物种类的不同,方便的改变检测装置部件间的距离,来方便的改变红外线光的强度与聚焦度;另外还能够方便的转动食物检测样品架,从而从食品的不同角度进行红外光入射检测。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图,对本实用新型的一个具体实施方式进行详细描述,但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

如图1所示,本实用新型实施例提供了一种红外食品检测装置,包括沿光轴方向依次设置的近红外发光二极管2、准直物镜4、聚焦透镜5、滤光片7以及检测器6;所述近红外发光二极管2设置在准直物镜4的焦点位置,所述滤光片7与检测器6的中间位置上方设置有样品架9;所述的检测器6设置有连接计算机的接口;所述近红外发光二极管2的数量为多个,且各近红外发光二极管2的发光波长不同,并沿圆盘1的周向分布设置,所述圆盘1上还设有向各个近红外发光二极管2供电的电源,所述圆盘1与第一步进电机10轴连接;所述滤光片7的数量与近红外发光二极管2的数量相等,且各个滤光片7的透光范围与各个近红外发光二极管2的发光波长一一对应,所述的多个滤光片7沿一中心轴的周向分布设置,所述中心轴与第二步进电机16轴连接;所述样品架9包括用于挂接食品8的架体9-1,所述架体9-1的上端固定有转台9-2,所述转台9-2与第三步进电机11轴连接;所述第一步进电机10、第二步进电机16以及第三步进电机11均信号连接一控制其转动角度的电机控制器,且各步进电机均与电机电源电连接;所述准直物镜4、聚焦透镜5、第二步进电机16、检测器6以及第三步进电机11均通过一滑动底座13与水平方向设置的滑轨3滑动连接。

进一步地,所述准直物镜4、聚焦透镜5、第二步进电机16、检测器6以及第三步进电机11均通过一可调节伸缩长度的支撑杆12固定于滑动底座13上。

进一步地,所述第三步进电机11与滑动底座13之间的支撑杆12为L形支撑杆,该L形支撑杆包括固定连接在一起的水平段和可调节伸缩长度的垂直段,所述水平段的左端与第三步进电机11固定,所述垂直段的下端与滑动底座13固定。

进一步地,所述第一步进电机10固定于滑轨3的左端;所述滑动底座13与滑轨3之间设有锁定二者相对位置的锁定装置。

进一步地,所述近红外发光二极管2的数量设为N个,所述第一步进电机10所对应的电机控制器至少包括一个每次按压一下使第一步进电机10转动360/N度,从而使其中一个近红外发光二极管2转动到准直物镜4的焦点位置的第一控制按钮;所述第二步进电机16所对应的电机控制器也至少包括一个每次按压一下使第二步进电机16转动360/N度,从而使其中一个滤光片7转动到光轴位置处的第二控制按钮。

进一步地,所述近红外发光二极管2的数量为6个,所述第一步进电机10所对应的电机控制器至少包括一个每次按压一下使第一步进电机10转动60度,从而使其中一个近红外发光二极管2转动到准直物镜4的焦点位置的第一控制按钮;所述第二步进电机16所对应的电机控制器也至少包括一个每次按压一下使第二步进电机16转动60度,从而使其中一个滤光片7转动到光轴位置处的第二控制按钮。

进一步地,所述近红外发光二极管2分别为发光波长为800nm、850nm、900nm、950nm、1000nm和1050nm的近红外发光二极管。

进一步地,所述第三步进电机11所对应的电机控制器至少包括一个每次按压一下使第三步进电机11转动90度的第三控制按钮。

进一步地,也可以将上述三个电机控制器通过一个微处理器统一控制管理,即:第一步进电机10所对应的电机控制器、第二步进电机16所对应的电机控制器以及第三步进电机11所对应的电机控制器均与微处理器信号连接,所述微处理器还信号连接有控制面板,所述控制面板上至少包括一个每次按压一下使第一步进电机10转动60度,从而使其中一个近红外发光二极管2转动到准直物镜4的焦点位置的第一控制按钮,至少还包括一个每次按压一下使第二步进电机16转动60度,从而使其中一个滤光片7转动到光轴位置处的第二控制按钮,以及还至少包括一个每次按压一下使第三步进电机11转动90度的第三控制按钮。所述微处理器可选择单片机,具体可采用MSP430单片机。

进一步地,所述滑轨3固定于支撑座15上。

本实用新型的检测使用方法:首先根据食物种类确定所要使用的近红外发光二极管的波长,通过第一步进电机所对应的电机控制器,连续按压第一控制按钮,直至第一步进电机转动带动圆盘上相应的近红外发光二极管转动到准直物镜的焦点位置;随后通过第二步进电机所对应的电机控制器,连续按压第二控制按钮,直至第二步进电机转动带动相应的滤光片转动到光轴位置;然后根据需要调整各个滑动底座之间的相对位置、各个支撑杆的高度,并分别固定各支撑杆长度及滑动底座位置;随后通电开启近准直物镜焦点位置处的近红外发光二极管使其发光工作,使其发出的近红外光线被检测器接收,在挂接食品的架体上悬挂待检测食品样品;通过对应的滤光片,得到特定波长下的待测食品样品检测结果,如需从不同角度检测食品样品,则通过与第三步进电机连接的电机控制器上的第三控制按钮可对食品样品进行不同角度的转动,从而从不同角度进行检测;最后,利用现有技术对检测结果进行分析,得出检测结论。

综上所述,本实用新型实施例提供的一种红外食品检测装置,能够根据食品种类的不同方便的更换近红外检测光源以及相对应的滤光片;此外还能够根据所检测的食物种类的不同,方便的改变检测装置部件间的距离,来方便的改变红外线光的强度与聚焦度;另外还能够方便的转动食物检测样品架,从而从食品的不同角度进行红外光入射检测,使检测的结果更全面。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例,但是,本实用新型实施例并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

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