本实用新型专利技术公开了一种光斑可调的便携式近红外水果内部品质检测装置。在机箱内，光源部分通过光源支架安装在机箱右侧；检测单元通过检测支架安装在机箱左侧，打开机箱的掀盖，将水果放入检测单元中的样品室中；转盘机构的转盘安装在光源部分和检测单元之间；控制处理单元的电路板安装在光源支架下面，控制处理单元的嵌入式计算机安装在机箱的上表面。本实用新型专利技术采用卤钨灯作为原始光源发出连续波长的光谱，通过光纤可获取多个波段的光谱信息，并通过舵机对转盘的控制，实现暗场、参比和水果光谱信息的自动采集；该装置安装于密闭的机箱内，避免外界杂散光对于检测过程的影响，机箱壁设有散热风扇和散热孔保证机箱内温度，提高了光谱采集效率和检测精度。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及便携式水果内部品质检测装置，尤其是涉及一种光斑可调的便携式近红外水果内部品质检测装置。
技术介绍
近年来我国水果总产量一直居世界前列，而由于水果产后加工和处理水平不高，水果年出口量仅占总产量的3%左右，这与我国水果生产大国的身份极不相称。糖度对果实品质起着主导作用，它不仅影响果实的甜味和色泽，还是合成维生素和类胡萝卜素等营养成分的基础原料。目前水果内部品质分析方法存在破坏样品、操作复杂、耗时长、成本高和无法实现在线检测等不足，因此研发糖度等水果内部品质因素的快捷检测设备对于满足消费者对食品品质和食物安全的要求，提高水果产品的市场价值与市场竞争力，增加农民收入都具有重大意义。可见/近红外光谱检测技术由于具有快速、无损的特点，将其运用到便携式的检测设备当中来，能够实现对水果内部品质的无损实时检测。在日本专利JP09-089767中，采用分光系统将水果反射光分成不同波长的单色光，利用二次微分处理后的912nm和888nm处的吸光度来预测水果内部的糖度，可用于果园水果品质的检测，但分光结构容易受到外界振动和温度等因素的影响，检测精度不高。在国内专利200910186328.6 中，采用 620nm、850nm、880nm、940nm 四中 LED 光源构成组合光源，对水果糖度、酸度、维生素C等水果内部品质因素进行检测，此装置具有光源产热小，结构紧凑等优点，但由于采用LED光源功率不高且组合的LED光源涵盖的波长有限，这直接影响了检测的效果。在国内专利201310515353.0中，采用两组波长分别为830nm、866nm、880nm、889nm、950nm、965nm 和 1020nm、1115nm、1270nm、1332nm、1381nm 近红外管作为光源对脐橙的糖度和酸度进行检测。此装置具有小巧易操作等优点，但波长固定的近红外管单独的照射到水果的不同部位，获得的水果信息十分有限，且各不相同，检测精度不高。
技术实现思路
为了克服
技术介绍
中存在的问题，本技术的目的在于提供一种光斑可调的便携式近红外水果内部品质检测装置，形成不同大小的光斑满足不同类型水果品质的检测，并利用舵机对转盘的控制，自动依次采集暗场信息、参比光谱和水果光谱，完成对水果内部品质的检测。本技术采用的技术方案如下:本技术包括机箱、光源部分、转盘机构、检测单元和控制处理单元；在机箱内，光源部分通过光源支架安装在机箱右侧；检测单元通过检测支架安装在机箱左侧，打开机箱的掀盖，将水果放入检测单元中的样品室中；转盘机构的转盘安装在光源部分和检测单元之间；控制处理单元的电路板安装在光源支架下面，控制处理单元的嵌入式计算机安装在机箱的上表面；由控制处理单元控制转盘机构及检测单元，实现参比光谱、暗场光谱和水果光谱信息的自动采集，并传递给控制处理单元进行处理分析，完成水果品质的检测。所述机箱上面开有安装嵌入式计算机的孔，机箱左面开有散热孔，机箱右面开有安装风扇和开有散热孔，机箱后面安装风扇，机箱前面的左面装有掀盖。所述光源部分，包括卤钨灯、卤钨灯安装座、聚光灯筒、双凸透镜和透镜安装套筒；卤钨灯由电压恒定的开关电源供电，卤钨灯通过卤钨灯安装座固定在聚光灯筒的后端面，双凸透镜通过透镜安装套筒安装在聚光灯筒前段孔内中，光源部分整体安装在光源支架左上方，光源部分整体能在支架上左右移动，调节光斑大小。所述转盘机构，包括舵机、转盘、第一参比片、第二参比片和舵机连接器；舵机通过绝热垫片安装在光源支架下面，并位于双凸透镜一端，转盘上设有通孔、第一参比孔、第二参比孔和暗场采集部位，四者以间隔90度均匀分布在同一圆周上，第一参比片、第二参比片分别安装在第一参比孔、第二参比孔内，舵机通过舵机连接器与转盘连接。所述检测单元，包括果盘座、光线接收器、密封圈、样品室、检测支架、光纤和光谱仪；果盘座中间开有一阶梯孔，上部分为圆锥孔，下部分为圆柱孔，固定于检测支架上；样品室安装在果盘座上端，样品室靠近光源一侧有通孔，样品室通孔、转盘通孔和聚光灯筒的中心在同一条直线上；光纤接收器固定在果盘座下方圆柱孔处，光纤一端与光线接收器相连接，另一端与光谱仪相连接，光谱仪安装在光源支架下方；果盘座中心的圆锥孔内安装适合水果的密封圈。所述控制处理单元:包括电路板和嵌入式计算机；嵌入式计算机安装在机箱的上表面；电路板安装在光源支架下方；电路板通过信号线分别与嵌入式计算机、舵机和光谱仪连接；嵌入式计算机通过USB数据线与光谱仪连接；安装于触摸屏嵌入式计算机内部的程序控制电路板实现对舵机旋转和光谱仪触发采集的控制；安装于嵌入式计算机内部的程序从光谱仪获取光谱信息后，经过分析将对应波长的吸收光谱值读入已存在嵌入式计算机中的糖度模型，并在嵌入式计算机显示屏上对糖度进行显示；整个控制处理单元由开关电源供电，开关电源由安装在机箱上表面的开关按钮开启。本技术具有的有益效果是:本技术采用卤钨灯作为原始光源发出连续波长的光谱，通过光纤可直接获取多个波段的光谱信息，并通过舵机对转盘的控制，实现暗场信息、参比信息和水果光谱信息的自动采集；整个检测装置安装于相对密闭的机箱内，可避免外界杂散光对于检测过程的影响，同时机箱壁设有散热风扇和散热孔，及时的将机箱内部产生的热量散发出去，保证机箱内温度维持在正常水平，提高了光谱采集效率和检测精度。【附图说明】图1是本技术的内部结构示意图。图2是本技术的光源部分、转盘机构、检测单元结构示意图。图3是本技术的水果放置方式示意图。图4是本技术的转盘结构示意图。图5是本技术的转盘安装参比后的结构示意图。图6是本技术的控制模块控制示意图。图中:1、水果；2、密封圈；3、果盘座；4、光线接收器；5、检测支架；6、光纤；7、光谱仪；8、光源支架；9、舵机连接器；10、舵机；11、卤钨灯；12、卤钨灯安装座；13、聚光灯筒；14、双凸透镜；15、透镜安装套筒；16、转盘；17a、第一参比片；17b、第二参比片；18、样品室；19掀盖；20、嵌入式电脑；21、机箱；22、把手；23、风扇罩；24、散热孔；25、开关电源；26、电路板；27、风扇；28、开关按钮；29、通孔；30 a、第一参比孔；30b、第二参比孔；31、暗场采集部位；32、绝热垫片。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步的说明。如图1、图2、图3所示，本技术包括机箱21、光源部分、转盘机构、检测单元和控制处理单元；在机箱21内，光源部分通过光源支架8安装在机箱21右侧；检测单元通过检测支架5安装在机箱21左侧，打开机箱21的掀盖19，将水果放入检测单元中的样品室18中；转盘机构的转盘19安装在光源部分和检测单元之间；控制处理单元的电路板21安装在光源支架8下面，控制处理单元的嵌入式计算机20安装在机箱21的上表面；由控制处理单元控制转盘机构及检测单元，实现参比光谱、暗场光谱和水果光谱信息的自动采集，并传递给控制处理单元进行处理分析，完成水果品质的检测。如图1、图2、图3所不，所述机箱21上面开有安装嵌入式计算机20的孔，机箱21左面开有散热孔，机箱21右面开有安装两个风扇27和开有散热孔24，机箱21后面安装两个风扇27，机箱21本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光斑可调的便携式近红外水果内部品质检测装置，其特征在于：包括机箱（21）、光源部分、转盘机构、检测单元和控制处理单元；在机箱（21）内，光源部分通过光源支架（8）安装在机箱（21）右侧；检测单元通过检测支架（5）安装在机箱（21）左侧，打开机箱（21）的掀盖（19），将水果放入检测单元中的样品室（18）中；转盘机构的转盘（19）安装在光源部分和检测单元之间；控制处理单元的电路板（21）安装在光源支架（8）下面，控制处理单元的嵌入式计算机（20）安装在机箱（21）的上表面；由控制处理单元控制转盘机构及检测单元，实现参比光谱、暗场光谱和水果光谱信息的自动采集，并传递给控制处理单元进行处理分析，完成水果品质的检测。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐惠荣，郎雷，容典，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。