CN109883989B - 肉品质无损检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种肉品质无损检测装置,包括:检测主机,其包括第一光谱仪、第二光谱仪、光源;检测探头,其包括多根发射光纤、第一采集光纤和第二采集光纤,多根发射光纤的末端连接光源、首端沿远离该端部方向依次布设固定形成具有圆筒部和圆锥部的环形发射端;第一采集光纤的首端和第二采集光纤的首端对齐固定形成采集端,所述采集端穿过所述圆锥部顶端位于所述环形发射端内,第一光谱仪与所述第一采集光纤的末端连接,第二光谱仪与所述第二采集光纤的末端连接;上位机,其包括数据处理模块,以接收数字信号并处理得检测结果。本发明具有集采集‑发射光纤于一体、提供大区域检测,克服了传统检测探头的检测区域小,结果不稳定的有益效果。

Description

肉品质无损检测装置
技术领域
本发明涉及农畜产品无损检测技术领域。更具体地说,本发明涉及一种肉品质无损检测装置。
背景技术
传统的肉品质的检测评价方法存在着耗时、耗人工、步骤繁琐、成本高、有破坏性等弊端。光谱分析技术是近年来发展起来的一种快速无损检测技术,可以在生产过程中实时获得样品的客观品质信息,在过程分析,在线质量监控中都发挥着极其重要的作用,其中,可见/近红外光谱由于其具有的快速、无损的特点,广泛应用到肉品质检测领域中。
一般的,近红外检测装置通常包括检测探头、光谱仪和控制设备(台式计算机、笔记本电脑、平板电脑、单片机等)三部分。然而,传统的检测探头设计通常是把几根光源发射光纤和几根光谱采集光纤整合在一根直径较小的直形检测探棒上,这种设计只能采集样品局部一个小点或者一个小区域的光谱信息,具有采集到的光谱信息无代表性、不准确、不稳定等缺点。设计一种检测探头能够克服传统检测探头的检测区域小,结果不稳定的影响的无损检测装置,是目前急需解决的问题。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题,并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种肉品质无损检测装置,其集采集-发射光纤于一体、提供大区域检测,克服了传统检测探头的结构复杂、检测区域小、结果不稳定的问题。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点,提供了一种肉品质无损检测装置,包括:
检测主机,其包括第一光谱仪、第二光谱仪、光源;
检测探头,其包括多根发射光纤、第一采集光纤和第二采集光纤,多根发射光纤的末端连接光源、首端沿远离该端部方向依次布设固定形成具有圆筒部和圆锥部的环形发射端,以发出光照;第一采集光纤的首端和第二采集光纤的首端对齐固定形成采集端,所述采集端穿过所述圆锥部顶端位于所述环形发射端内,并与所述环形发射端同轴设置,以采集光谱信息,其中,第一光谱仪与所述第一采集光纤的末端连接,以接收第一采集光纤的光谱信息并转化为数字信号,第二光谱仪与所述第二采集光纤的末端连接,以接收第二采集光纤的光谱信息并转化为数字信号;
上位机,其包括数据处理模块,所述数据处理模块通过数据线分别与第一光谱仪和第二光谱仪连接,以接收数字信号并处理得检测结果。
优选的是,所述第一光谱仪的有效响应波长为300-1000nm,所述第二光谱仪的有效响应波长为900-2400nm。
优选的是,所述检测探头还包括:
内护筒,其包括与所述圆锥部内侧壁相适配且贴合固定的上内护筒、及与所述圆筒部内侧壁相适配且贴合固定的下内护筒,其中,所述下内护筒内侧壁位于所述采集端下方具有内螺纹;
外护筒,其包括与所述圆锥部外侧壁相适配且贴合固定的上外护筒、及与所述圆筒部外侧壁相适配且贴合固定的下外护筒,其中,所述下外护筒外周套设有套筒,所述套筒高度大于所述下外护筒高度,且所述套筒顶端与所述下外护筒顶端齐平;
固定架,其为与所述上内护筒相适配的圆锥状,所述固定架内同轴贯穿设有使所述采集端穿过的圆柱状通孔,穿过所述固定架侧壁与所述通孔连通设有具有内螺纹的穿孔,顶丝穿过穿孔与所述采集端抵接,以配合所述通孔固定所述采集端,其中,位于所述内护筒外的第一采集光纤、第二采集光纤、及多根发射光纤沿彼此长度方向部分固定后分叉,其中,多根发射光纤的分叉部分固定;
聚光组件,其包括上下间隔于所述下内护筒的内螺纹螺合的两个固定螺环、夹设于两个固定螺环中间的光谱聚集透镜。
优选的是,所述发射光纤、第一采集光纤和第二采集光纤的纤芯材质均为低羟熔融石英,每根发射光线的纤芯芯径为200um,数值孔径为0.22,多根发射光线依次接触排开固定形成圆筒部。
优选的是,所述光谱聚集透镜的材质为熔融石英。
优选的是,所述检测主机还包括:
壳体,其为顶端可开合设置的长方体形,所述壳体内上下间隔设置两个隔板以将所述壳体分隔为从上至下的上置物腔、中置物腔、下置物腔,其中,所述第一光谱仪设于所述下置物腔内,所述下置物腔侧壁具有与所述第一光谱仪配套连接的第一接口,所述第一采集光纤末端通过第一接口与所述第一光谱仪连接,所述第二光谱仪设于所述中置物腔内,所述中置物腔侧壁具有与所述第二光谱仪配套连接的第二接口,所述第二采集光纤末端通过第二接口与所述第二光谱仪连接;所述光源设于所述上置物腔内,所述上置物腔侧壁具有与所述光源配套的光源接口,多根发射光纤末端通过光源接口与光源连接;
散热风扇,其设于所述上置物腔靠近光源的侧壁上;
主机电源,其位于所述壳体侧壁,所述主机电源与所述第二光谱仪连接,以为所述第二光谱仪供电,所述主机电源通过光源适配器分别与所述光源和所述散热风扇连接,以为所述光源和所述散热风扇供电,所述光源适配器位于所述上置物腔内;
其中,所述壳体侧壁具有分别与第一光谱仪和第二光谱仪配套的数据接口,第一光谱仪和第二光谱仪对应的数据接口分别通过数据线与数据处理模块连接。
优选的是,所述检测探头还包括蓝牙外触发发射模块,其设于所述检测探头的套筒上,以开启后发射控制信号;
所述上位机还包括蓝牙适配器、与所述蓝牙适配器连接的蓝牙外触发接收模块、与所述蓝牙外触发接收模块连接的控制模块,其中,所述蓝牙适配器与所述蓝牙外触发发射模块连接,以将控制信号发送至蓝牙外触发接收模块,所述蓝牙外触发接收模块接收控制信号并通过控制模块触发第一光谱仪和第二光谱仪工作。
优选的是,所述的肉品质无损检测装置,还包括:
U形板,其纵向截面为类L形,所述U形板的一端与所述上置物腔内侧壁上端沿周向匹配固定形成顶端开口的U形槽,所述U形板的竖向侧壁间隔贯穿设有多个花键孔;
多个固定件,多个固定件沿所述U形板长度方向间隔设置,每个固定件包括固定杆、膨胀筒,所述固定杆包括拧握块、一端垂直于所述拧握块端面的螺杆,所述膨胀筒套设于所述螺杆上,所述膨胀筒包括沿其长度方向端面固接的第一套筒、弹性橡胶套、第二套筒,所述第一套筒和所述第二套筒均与所述螺杆可转动固接,所述第一套筒和所述第二套筒的外周设有与花键孔匹配的花键,以使固定件滑动穿过对应花键孔,所述螺杆远离所述拧握块的一端不与所述第二套筒重叠的部分设置外螺纹,所述上置物腔侧壁具有与每个螺杆匹配的贯穿螺纹孔,所述橡胶套与所述螺杆间设置涡卷弹簧,旋转螺杆使其螺设于所述螺纹孔内时,所述涡卷弹簧带动所述橡胶套径向变粗,以配合U形槽安放并固定位于所述内护筒外的第一采集光纤、第二采集光纤、及多根发射光纤;
弧形支架,其一端与所述上置物腔内侧壁靠近所述U形槽的一端固接,以安放下外护筒。
本发明至少包括以下有益效果:
提供一种发射-采集集成型的大区域光谱检测探头,以满足设备的便携性和可移植性需求,并利用低功耗高版本蓝牙模块控制的外触发控制技术方案,实现无线外触发大区域集成式光谱检测探头,以实现肉品质的高效、快速、无损检测。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的其中一种技术方案所述肉品质无损检测装置的流程图;
图2为本发明的其中一种技术方案所述肉品质无损检测装置的结构示意图;
图3为本发明的其中一种技术方案所述检测探头的结构示意图;
图4为本发明的其中一种技术方案所述U型槽和所述固定件的结构示意图;
图5为本发明的其中一种技术方案所述固定件的结构示意图;
图6为本发明的其中一种技术方案所述肉品质无损检测装置采集到的部分光谱数据。
附图标记为:检测探头1;套筒101;发射光纤102;环形发射端109;圆筒部112;圆锥部113;第一采集光纤110;第二采集光纤111;采集端105;固定架106;通孔114;蓝牙外触发发射模块107;内护筒108;上内护筒115;下内护筒116;外护筒117;上外护筒118;下外护筒119;固定螺环103;光谱聚集透镜104;检测主机2;第一光谱仪201;第一接口202;第二光谱仪203;第二接口204;光源接口205;光源206;散热风扇207;主机电源209;光源适配器208;数据接口210;壳体211;隔板212;上置物腔213;中置物腔214;下置物腔215;U形板216;U形槽217;花键孔218;螺纹孔219;固定杆220;拧握块221;螺杆222;膨胀筒223;第一套筒224;橡胶套225;第二套筒226;涡卷弹簧227;弧形支架228;上位机3;数据线4。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解,本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1-5所示,本发明提供一种肉品质无损检测装置,包括:
检测主机2,其包括第一光谱仪201、第二光谱仪203、光源206;
检测探头1,其包括多根发射光纤102、第一采集光纤110和第二采集光纤111,多根发射光纤102的末端连接光源206,多根发射光纤102的首端沿远离该端部方向依次布设固定形成具有圆筒部112和圆锥部113的环形发射端109,以发出光照;第一采集光纤110的首端和第二采集光纤111的首端对齐固定形成采集端105,所述采集端105穿过所述圆锥部113顶端位于所述环形发射端109内,并与所述环形发射端109同轴设置,以采集光谱信息,其中,第一光谱仪201与所述第一采集光纤110的末端连接,以接收第一采集光纤110的光谱信息并转化为数字信号,第二光谱仪203与所述第二采集光纤111的末端连接,以接收第二采集光纤111的光谱信息并转化为数字信号;
上位机3,其包括数据处理模块,所述数据处理模块通过数据线4分别与第一光谱仪201和第二光谱仪203连接,以接收数字信号并处理得检测结果。
在上述技术方案中,光源206可为低功率的卤素灯和金属反光杯共同构成,以更有效的发出近红外光谱,其中,卤素灯的功率可为20W,金属反光杯可为铝制反光杯,第一光谱仪201和第二光谱仪203优选对应不同响应波长,数据处理模块具体为安装于上位机3的控制软件(肉品质无损检测系统操作软件V1.0),多根发射光纤102可通过胶粘接的方式固定构成环形发射端109,使用过程中,具体包括以下步骤:
S1、打开光源206,预热一定时间(30min),使光源206稳定;
S2、打开上位机3的控制软件,并通过数据线4使其与第一光谱仪201和第二光谱仪203通讯连接,选择要检测的肉品质参数及肉品质预测模型;
S3、将检测探头1对准空气,2m内不得有障碍物或者光源其它较亮发光体,采集暗参考,然后将检测探头1平放于白色光学参考板上,采集白参考;
S4、将检测探头1自然下垂对准肉样,通过第一采集光纤110和第二采集光纤111采集样品的光谱信息,并分别发送至第一光谱仪201和第二光谱仪203,第一光谱仪201和第二光谱仪203接收对应的光谱信息并转化为数字信号,数字信号通过数据线4传输至上位机3的控制软件,上位机3通过控制软件处理收到的数字信号,代入嵌入的肉品质预测模型,对需要检测的肉品质参数计算出检测结果并在上位机3显示出来。采用这种技术方案,检测探头1的第一采集光纤110和第二采集光纤111与多跟发射光纤102一体设置,且多根发射光纤102首端设置为环形发射端109,提供大区域检测,克服了传统检测探头1的结构复杂、检测区域小、结果不稳定的影响。
在另一种技术方案中,所述第一光谱仪201的有效响应波长为300-1000nm,所述第二光谱仪203的有效响应波长为900-2400nm。采用这种方案,第一光谱仪201配合第二光谱仪203提供较宽的光谱响应范围。
在另一种技术方案中,所述检测探头1还包括:
内护筒108,其包括与所述圆锥部113内侧壁相适配且贴合固定的上内护筒115、及与所述圆筒部112内侧壁相适配且贴合固定的下内护筒116,其中,所述下内护筒116内侧壁位于所述采集端105下方具有内螺纹,所述下内护筒116的顶端(尖端)具有使采集端105穿过的孔体;
外护筒117,其包括与所述圆锥部113外侧壁相适配且贴合固定的上外护筒118、及与所述圆筒部112外侧壁相适配且贴合固定的下外护筒119,所述下外护筒119的底端与所述环形发射端109的底端齐平,其中,所述下外护筒119外周套设有套筒101,所述套筒101高度大于所述下外护筒119高度,且所述套筒101顶端与所述下外护筒119顶端齐平,套筒101与下外护筒119间可通过胶粘合、或者螺接(所述下外护筒119具有外螺纹,所述套筒101内侧壁具有与所述下外护筒119的外螺纹匹配的内螺纹)实现套设;
固定架106,其为外侧壁与所述上内护筒115内侧壁相适配的圆锥状,所述固定架106内同轴贯穿设有使所述采集端105穿过的圆柱状通孔114,穿过所述固定架106侧壁与所述通孔114连通设有具有内螺纹的穿孔,顶丝穿过穿孔与所述采集端105抵接,以配合所述通孔114固定所述采集端105,其中,位于所述内护筒108外的第一采集光纤110、第二采集光纤111、及多根发射光纤102沿彼此长度方向部分固定后分叉,其中,多根发射光纤102的分叉部分固定;
聚光组件,其包括上下间隔于所述下内护筒116的内螺纹螺合的两个固定螺环103、夹设于两个固定螺环103中间的光谱聚集透镜104,其中,上述贴合固定的方式具体可为胶粘接。使用过程中,将光纤探头自然下垂放于肉样上,不施加压力,保证不漏光,即可,采用这种方案,提供一种将第一采集光纤110、第二采集光纤111、多根发射光纤102一体设置的大区域检测探头1,整体结构设置紧凑,便于携带,通过两个固定螺环103夹设固定光谱聚集透镜104,实现光谱聚集透镜104的快速安装固定,内护筒108和外护筒117的设置增强环形发射端109固定稳定性,并提供套筒101及聚光组件的安装结构。
在另一种技术方案中,所述发射光纤102、第一采集光纤110和第二采集光纤111的纤芯材质均为低羟熔融石英,每根发射光线的纤芯芯径为200um,数值孔径为0.22,多根发射光线依次接触排开固定形成圆筒部112。
在另一种技术方案中,所述光谱聚集透镜104的材质为熔融石英。
在另一种技术方案中,所述检测主机2还包括:
壳体211,其为顶端可开合设置的长方体形,所述壳体211内上下间隔设置两个隔板212以将所述壳体211分隔为从上至下的上置物腔213、中置物腔214、下置物腔215,其中,所述第一光谱仪201设于所述下置物腔215内,所述下置物腔215侧壁具有与所述第一光谱仪201配套连接的第一接口202,所述第一采集光纤110末端通过第一接口202与所述第一光谱仪201连接,所述第二光谱仪203设于所述中置物腔214内,所述中置物腔214侧壁具有与所述第二光谱仪203配套连接的第二接口204,所述第二采集光纤111末端通过第二接口204与所述第二光谱仪203连接;所述光源206设于所述上置物腔213内,所述上置物腔213侧壁具有与所述光源206配套的光源接口205,多根发射光纤102末端通过光源接口205与光源206连接所述第一接口202和所述第二接口204均为SMA905标准接口;
散热风扇207,其设于所述上置物腔213靠近光源206的侧壁上,散热风扇207设置为向外抽风,以排出光源206产生的热量维持上置物腔213的温度稳定;
主机电源209,其位于所述壳体211侧壁,主机电源209接入常规常压(220V)电源,所述主机电源209与所述第二光谱仪203连接,以为所述第二光谱仪203供电,所述主机电源209通过光源适配器208分别与所述光源206和所述散热风扇207连接,以为所述光源206和所述散热风扇207供电,所述光源适配器208位于所述上置物腔213内;
其中,所述壳体211侧壁具有分别与第一光谱仪201和第二光谱仪203配套的数据接口210,第一光谱仪201和第二光谱仪203对应的数据接口210分别通过数据线4与数据处理模块连接。在上述技术方案中,将接入常规常压(220V)电源,打开电源开关,光源接口205与检测探头1的环形发射光纤102末端相连,在检测探头1末端形成大区域光源,照射在样品上,样品上的反射及散射光谱通过光谱聚集透镜104的收集、聚焦,汇聚在第一采集光纤110和第二采集光纤111的采集端105,光谱信息通过光纤束传输至第一采集光纤110末端和第二采集光纤111末端,第一光谱仪201通过数据线4由上位机3供电,采用这种方案,在壳体211内设置隔板212以将壳体211分隔为多个置物腔,以将检测主机2内各个单元集成有序设置,提高散热风扇207对于光源206散热的效果,同时便于携带和运输。
在另一种技术方案中,所述检测探头1还包括蓝牙外触发发射模块107,其设于所述检测探头1的套筒101上,以开启后发射控制信号;
所述上位机3还包括蓝牙适配器、与所述蓝牙适配器通讯连接的蓝牙外触发接收模块、与所述蓝牙外触发接收模块连接的控制模块,其中,所述蓝牙适配器与所述蓝牙外触发发射模块107通讯连接,以将控制信号发送至蓝牙外触发接收模块,所述蓝牙外触发接收模块接收控制信号并通过控制模块触发第一光谱仪201和第二光谱仪203工作。采用这种方案,蓝牙外触发发射模块107为装载有低功耗高等级蓝牙版本的蓝牙发射器,其上设有外触发按钮,蓝牙外触发接收模块为蓝牙接收器,当使用外触发控制模式时,是在系统完成初始化之后才能进行的,通过外触发按钮触发蓝牙发射器产生控制信号,控制信号通过蓝牙适配器传输至蓝牙接收器,蓝牙接收器接收信号传输至上位机3内的控制模块,通过控制模块触发第一光谱仪201和第二光谱仪203工作,利用低功耗高版本蓝牙外触发方案,突破了现有有线信号传输的瓶颈,低功耗高版本蓝牙体积小、功耗低、传输速率快,既有利于小型乃至微型便携式无损检测设备的开发,也为物联网拓展提供了设计接口,即实现了肉品质无损检测装置无线外触发控制。
在另一种技术方案中,所述的肉品质无损检测装置,其特征在于,还包括:
U形板216,其纵向截面为类L形,所述U形板216的一端(自由端)与所述上置物腔213内侧壁上端沿周向匹配固定形成顶端开口的U形槽217,所述U形板216的竖向侧壁(与所述上置物腔213相对设置的板体)间隔贯穿设有多个花键孔218,多个花键孔218的设置优选竖向侧壁对应上置物腔213的每个侧壁设置一个;
多个固定件,多个固定件沿所述U形板216长度方向(环向长度或周向长度)间隔设置,每个固定件包括固定杆220、膨胀筒223,所述固定杆220包括拧握块221、一端垂直于所述拧握块221端面的螺杆222,拧握块221用于外界接触固定拧握块221后对螺杆222施加旋转力,所述膨胀筒223套设于所述螺杆222上,所述膨胀筒223包括沿其长度方向端面对接并固定的第一套筒224、弹性橡胶套225、第二套筒226,所述第一套筒224和所述第二套筒226均与所述螺杆222可转动固接,可转动连接的方式具体可为:所述第一套筒224和所述第二套筒226的内侧壁的两端均设置两个环状的转动支撑板,所述转动支撑板的内周设有滑块,所述螺杆222上设有与每个滑块对应设置的滑道,所述第一套筒224和所述第二套筒226的外周设有与花键孔218匹配的花键,以使固定件滑动穿过对应花键孔218,并可从花键孔218上滑动取出,所述螺杆222远离所述拧握块221的一端不与所述第二套筒重叠的部分设置外螺纹,所述上置物腔213侧壁具有与每个螺杆222匹配的贯穿螺纹孔219,所述橡胶套225与所述螺杆222间设置涡卷弹簧227,即涡卷弹簧227的内端与所述螺杆222侧壁固接、外端与所述橡胶套225的内侧壁固接,旋转螺杆222使其螺设于所述螺纹孔219内时,所述涡卷弹簧227舒展膨胀带动所述橡胶套225径向变粗,以配合U形槽217安放并固定位于所述内护筒108外的第一采集光纤110、第二采集光纤111、及多根发射光纤102;
弧形支架228,其一端与所述上置物腔213内侧壁靠近所述U形槽217的一端固接,以安放下外护筒117。使用过程中,工作结束,将多根发射光纤102末端、第一采集光纤110末端、第二采集光纤111末端分别与各接口断开,将检测探头1的头部配合下外护筒117安放于弧形支架228内,将位于所述内护筒108外的第一采集光纤110、第二采集光纤111、及多根发射光纤102安放于U型槽内,推动固定件的螺杆222与对应的螺纹孔219对接后,拧动螺杆222使螺杆222与螺纹孔219螺接,同步螺杆222带动涡卷弹簧227扩张膨胀,涡卷弹簧227扩张膨胀带动橡胶套225径向变粗,以抵紧位于U型槽内的光纤,此时橡胶套225的中心优选位于对应光纤中心轴靠近拧握块221的一侧;工作开始,反向拧动螺杆222使螺杆222与螺纹孔219脱离,同步螺杆222带动涡卷弹簧227收缩,涡卷弹簧227收缩带动橡胶套225径向变细,抽拉固定件的螺杆222远离螺纹孔219后,以取出检测探头1;采用这种方案,在非工作状态下,可将检测探头1拆下来固定于壳体211内保存,以便于不工作、携带、运输过程中对探头的保护,且配合固定件的设置,拧进膨胀,拧出收缩,提高对光纤压紧固定效果。
如图6所示,取牛背最长肌样品,将其分割成厚度约为8cm*8cm*2.5cm肉块,针对同一个样品的同一个检测区域,用常规检测探头和本发明肉品质无损检测装置分别采集6个光谱数据,以波长为横坐标,以反射率为纵坐标,将其描绘于二维图上,其中,设定所述肉品质无损检测装置的检测探头的套筒101的内直径28mm、外直径36mm、高度80mm;外护筒117的内直径27mm、高度50mm;固定架106的高度为25mm,利用具有该检测探头的肉品质无损检测装置采集到的光谱数据如图6所示,根据图6可知采集的6个光谱数据间具有较好的稳定性。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明肉品质无损检测装置的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.肉品质无损检测装置,其特征在于,包括:
检测主机,其包括第一光谱仪、第二光谱仪、光源;
检测探头,其包括多根发射光纤、第一采集光纤和第二采集光纤,多根发射光纤的末端连接光源、首端沿远离首端端部方向依次布设固定形成具有圆筒部和圆锥部的环形发射端,以发出光照;第一采集光纤的首端和第二采集光纤的首端对齐固定形成采集端,所述采集端穿过所述圆锥部顶端位于所述环形发射端内,并与所述环形发射端同轴设置,以采集光谱信息,其中,第一光谱仪与所述第一采集光纤的末端连接,以接收第一采集光纤的光谱信息并转化为数字信号,第二光谱仪与所述第二采集光纤的末端连接,以接收第二采集光纤的光谱信息并转化为数字信号;
上位机,其包括数据处理模块,所述数据处理模块通过数据线分别与第一光谱仪和第二光谱仪连接,以接收数字信号并处理得检测结果。
2.如权利要求1所述的肉品质无损检测装置,其特征在于,所述第一光谱仪的有效响应波长为300-1000nm,所述第二光谱仪的有效响应波长为900-2400nm。
3.如权利要求1所述的肉品质无损检测装置,其特征在于,所述检测探头还包括:
内护筒,其包括与所述圆锥部内侧壁相适配且贴合固定的上内护筒、及与所述圆筒部内侧壁相适配且贴合固定的下内护筒,其中,所述下内护筒内侧壁位于所述采集端下方具有内螺纹;
外护筒,其包括与所述圆锥部外侧壁相适配且贴合固定的上外护筒、及与所述圆筒部外侧壁相适配且贴合固定的下外护筒,其中,所述下外护筒外周套设有套筒,所述套筒高度大于所述下外护筒高度,且所述套筒顶端与所述下外护筒顶端齐平;
固定架,其为与所述上内护筒相适配的圆锥状,所述固定架内同轴贯穿设有使所述采集端穿过的圆柱状通孔,穿过所述固定架侧壁与所述通孔连通设有具有内螺纹的穿孔,顶丝穿过穿孔与所述采集端抵接,以配合所述通孔固定所述采集端,其中,位于所述内护筒外的第一采集光纤、第二采集光纤、及多根发射光纤沿彼此长度方向部分固定后分叉,其中,多根发射光纤的分叉部分固定;
聚光组件,其包括上下间隔于所述下内护筒的内螺纹螺合的两个固定螺环、夹设于两个固定螺环中间的光谱聚集透镜。
4.如权利要求3所述的肉品质无损检测装置,其特征在于,所述发射光纤、第一采集光纤和第二采集光纤的纤芯材质均为低羟熔融石英,每根发射光纤的纤芯芯径为200um,数值孔径为0.22,多根发射光线依次接触排开固定形成圆筒部。
5.如权利要求3所述的肉品质无损检测装置,其特征在于,所述光谱聚集透镜的材质为熔融石英。
6.如权利要求3所述的肉品质无损检测装置,其特征在于,所述检测主机还包括:
壳体,其为顶端可开合设置的长方体形,所述壳体内上下间隔设置两个隔板以将所述壳体分隔为从上至下的上置物腔、中置物腔、下置物腔,其中,所述第一光谱仪设于所述下置物腔内,所述下置物腔侧壁具有与所述第一光谱仪配套连接的第一接口,所述第一采集光纤末端通过第一接口与所述第一光谱仪连接,所述第二光谱仪设于所述中置物腔内,所述中置物腔侧壁具有与所述第二光谱仪配套连接的第二接口,所述第二采集光纤末端通过第二接口与所述第二光谱仪连接;所述光源设于所述上置物腔内,所述上置物腔侧壁具有与所述光源配套的光源接口,多根发射光纤末端通过光源接口与光源连接;
散热风扇,其设于所述上置物腔靠近光源的侧壁上;
主机电源,其位于所述壳体侧壁,所述主机电源与所述第二光谱仪连接,以为所述第二光谱仪供电,所述主机电源通过光源适配器分别与所述光源和所述散热风扇连接,以为所述光源和所述散热风扇供电,所述光源适配器位于所述上置物腔内;
其中,所述壳体侧壁具有分别与第一光谱仪和第二光谱仪配套的数据接口,第一光谱仪和第二光谱仪对应的数据接口分别通过数据线与数据处理模块连接。
7.如权利要求1所述的肉品质无损检测装置,其特征在于,所述检测探头还包括蓝牙外触发发射模块,其设于所述检测探头的套筒上,以开启后发射控制信号;
所述上位机还包括蓝牙适配器、与所述蓝牙适配器连接的蓝牙外触发接收模块、与所述蓝牙外触发接收模块连接的控制模块,其中,所述蓝牙适配器与所述蓝牙外触发发射模块连接,以将控制信号发送至蓝牙外触发接收模块,所述蓝牙外触发接收模块接收控制信号并通过控制模块触发第一光谱仪和第二光谱仪工作。
8.如权利要求6所述的肉品质无损检测装置,其特征在于,还包括:
U形板,其纵向截面为类L形,所述U形板的一端与所述上置物腔内侧壁上端沿周向匹配固定形成顶端开口的U形槽,所述U形板的竖向侧壁间隔贯穿设有多个花键孔;
多个固定件,多个固定件沿所述U形板长度方向间隔设置,每个固定件包括固定杆、膨胀筒,所述固定杆包括拧握块、一端垂直于所述拧握块端面的螺杆,所述膨胀筒套设于所述螺杆上,所述膨胀筒包括沿其长度方向端面固接的第一套筒、弹性橡胶套、第二套筒,所述第一套筒和所述第二套筒均与所述螺杆可转动固接,所述第一套筒和所述第二套筒的外周设有与花键孔匹配的花键,以使固定件滑动穿过对应花键孔,所述螺杆远离所述拧握块的一端不与所述第二套筒重叠的部分设置外螺纹,所述上置物腔侧壁具有与每个螺杆匹配的贯穿螺纹孔,所述橡胶套与所述螺杆间设置涡卷弹簧,旋转螺杆使其螺设于所述螺纹孔内时,所述涡卷弹簧带动所述橡胶套径向变粗,以配合U形槽安放并固定位于所述内护筒外的第一采集光纤、第二采集光纤、及多根发射光纤;
弧形支架,其一端与所述上置物腔内侧壁靠近所述U形槽的一端固接,以安放下外护筒。
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