CN111458270A - 棕榈油结晶粒径分析仪 - Google Patents
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Abstract
本专利涉及测量棕榈油结晶粒径的技术领域，特别涉及一种棕榈油结晶粒径分析仪，包括：相机，与相机相对的能发射波长520‑780nm光的光源，相机与光源之间有流动棕榈油的透明视窗；透明视窗的间隙为0.6‑2mm。本发明的有益效果是，将传统的显微测量方法与现代的图像处理技术相结合，迅速准确地获得结晶粒径大小、结晶个数、浓度、大小的分布表及分布曲线等参数，具有准确性好，效率高，可以实现实时测量。
Description
技术领域
本专利涉及测量棕榈油结晶粒径的技术领域，特别涉及一种棕榈油结晶粒径分析仪。
背景技术
棕榈油是目前世界上生产量、消费量最大的植物油品种，与豆油、菜籽油并称为“世界三大植物油”。棕榈油所含营养成分丰富，被广泛用于餐饮业、食品工业及油脂化工业。与其他食用油脂相比，棕榈油在煎炸、烧烤食物方面具有明显优势。在食品工业方面，棕榈油通过精炼一般被加工成酥油、人造奶油、氢化棕榈油、煎炸油脂和专用油脂等。在精炼过程中，棕榈油结晶效果是直接影响油品质量和成本的最关键因素。需要测定出结晶粒径大小、颗粒个数浓度及体积浓度等。目前测量棕榈油结晶效果，一般采用传统的眼观手摸和显微镜观察方法进行衡量。这两种方法，都只能粗略地观察和判断，无法系统地、全面地测量和统计，准确性差，效率低，不能反映结晶效果的真实情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种棕榈油结晶粒径分析仪，将传统的显微测量方法与现代的图像处理技术相结合，采用图像法进行颗粒形貌和粒度大小测量的颗粒分析系统，具有准确性好，效率高，可以实现实时测量。
本发明是通过以下措施来实现的：
本发明公开了一种棕榈油结晶粒径分析仪，包括：相机，与相机相对的能发射波长520-780nm光的光源，相机与光源之间有流动棕榈油的透明视窗；透明视窗的间隙为0.6-2mm。
上述本发明的棕榈油结晶粒径分析仪，为了使图像更清楚，透明视窗的两侧分别设置有一个偏振光片，两个偏振光片偏振化方向之间的夹角10～80度。
上述本发明的棕榈油结晶粒径分析仪，所述的相机为数码CCD摄像机，数码CCD摄像机连接有具有二维图像分析功能的计算机。
上述本发明的棕榈油结晶粒径分析仪，所述的透明视窗为两层透明玻璃，透明视窗的间隙为0.6-2mm，透明视窗的直径为20-80mm，透明视窗的一端连接有输送泵，另一端连接样品杯。
上述本发明的棕榈油结晶粒径分析仪，透明视窗水平放置，相机位于透明视窗的下方，光源位于透明视窗的上方。
本发明的棕榈油结晶粒径分析仪，基于选择一套合理的方法将含有结晶的棕榈油通过一个狭窄的光学流动池，确保结晶均匀地通过光学流动池而不发生晶体重叠现象。在垂直于光学流动池方向上装有数字CCD相机。然后将传统的显微测量方法与现代的图像处理技术相结合，采用图像法进行颗粒形貌和粒度大小测量的颗粒分析系统。它是由样品流通系统、高清微距镜头、数字CCD相机和颗粒图像分析系统软件组成。测定出结晶粒径大小、个数，粒径大小个数微分分布、累积分布表及其曲线图，粒径大小体积微分分布、累积分布表及其曲线图，颗粒个数浓度及体积浓度等。
测量时，含有结晶的棕榈油以一定速度通过一个狭窄的光学流动池，通过数百万像素CCD相机获取清晰的结晶图像，然后将结晶图像进行迅速处理，得到结晶个数、浓度、大小的分布表及分布曲线等参数。液体流动的同时进行图片采集、处理，瞬间给出实验结果。
本发明的工作原理为：
第一，采用的中心波长520-780nm之间某个波长的光做为测量光源。棕榈油和棕榈油结晶都呈淡黄色透明，在显微镜下能够区别开来，但在图像处理中不能很好地区别。大量的实验显示，主要由棕榈油甘三酯中的脂肪酸组成的结晶在波长520-780nm之间某个波长光源下具有旋光性，而棕榈油没有，同时，在流动池上下两边的光路上配置具有一定角度的园形起偏器和检偏器（偏振片），使它对棕榈油结晶具有最高的灵敏度，在拍摄的图像中结晶很好地与其他区别开来，从而为下步图像处理奠定了坚实的基础 。
第二，由于采用数码CCD摄像机，棕榈油结晶图像在摄像机内直接数字化后再传输到计算机进行处理，从而使传输和处理过程中的失真减至最小。实时二维图像分析软件将每个棕榈油结晶从图像信号中识别出来，逐一测量棕榈油结晶的形态参数。由于采用了高性能的计算机系统，所以可以迅速准确地获得结晶粒径大小分布参数的测量结果。
第三，狭窄的流动视窗能保证颗粒既不重叠又能快速的通过视窗，通过计算相机的视野、流通道的深度、每副图片上的颗粒数，可以计算出样品的结晶浓度。
第四，采用光源在上、相机在下倒置测量的方法，由于棕榈油结晶的比重大于棕榈油的比重，棕榈油结晶由于重力的作用，会沿着下方的透明视窗运行，确保不同大小不同的结晶都在一个焦平面上，从而使不同大小的结晶都能获得清晰的图像。
本发明的有益效果是，将传统的显微测量方法与现代的图像处理技术相结合，迅速准确地获得结晶粒径大小、结晶个数、浓度、大小的分布表及分布曲线等参数，具有准确性好，效率高，可以实现实时测量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图
图2为本发明的实施例1的样本一的测试结果图
图3为本发明的实施例1的样本二的测试结果图
图4为本发明的实施例1的样本三的测试结果图
图5为本发明的实施例1的样本四的测试结果图
图6为本发明的实施例2的样本一的测试结果图
图7为本发明的实施例2的样本二的测试结果图
图8为本发明的实施例2的样本三的测试结果图
图9为本发明的实施例2的样本四的测试结果图
图中，1、相机，2、光源，3、透明试窗，4偏振片，5、输送泵，6、样品杯。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作具体的说明。
实施例1
如图1所示，本发明的棕榈油结晶粒径分析仪，包括以下组成。相机1，位于最下方，所述的相机为数码CCD摄像机，数码CCD摄像机连接有具有二维图像分析功能的计算机。由于采用数码CCD摄像机，棕榈油结晶图像在摄像机内直接数字化后再传输到计算机进行处理，从而使传输和处理过程中的失真减至最小。实时二维图像分析软件将每个棕榈油结晶从图像信号中识别出来，逐一测量棕榈油结晶的形态参数。由于采用了高性能的计算机系统，所以可以迅速准确地获得结晶粒径大小分布参数的测量结果。
光源2，位于最上方，发射的波长为700nm。
透明视窗3，位于相机与光源之间，垂直于透明视窗的上下方配有两个偏振光片，两个偏振光片偏振化方向之间的夹角为60度。透明视窗一端连接有输送泵5，另一端连接样品杯6。所述的透明视窗为两层透明玻璃，透明视窗的间隙为0.8mm，透明视窗的直径为60mm。通过输送泵5将棕榈油缓慢流过透明视窗。透明视窗水平放置，垂直于透明视窗的上下方配有两个偏振光片，相机位于透明视窗的最下方，光源位于透明视窗的最上方。由于棕榈油结晶的比重大于棕榈油的比重，棕榈油结晶由于重力的作用，会沿着下方的透明视窗运行，确保不同大小的结晶都在一个焦平面上，从而使不同大小的结晶都能获得清晰的图像。
分别取四批样品进行测试，结果分别如图2-5所示。
实施例2
本实施例2中，
光源2发射的波长为600nm。两个偏振光片偏振化方向之间的夹角为30度。所述透明视窗的间隙为1.5mm，透明视窗的直径为40mm。
其它与例1基本相同。
分别取四批样品进行测试，结果分别如图6-9所示。
Claims (5)
1.一种棕榈油结晶粒径分析仪，其特征在于，包括：相机，与相机相对的能发射波长520-780nm光的光源，相机与光源之间有流动棕榈油的透明视窗；透明视窗的间隙为0.6-2mm。
2.根据权利要求1所述的棕榈油结晶粒径分析仪，其特征在于：透明视窗的两侧分别设置有一个偏振光片，两个偏振光片偏振化方向之间的夹角10～80度。
3.根据权利要求1所述的棕榈油结晶粒径分析仪，其特征在于：所述的相机为数码CCD摄像机，数码CCD摄像机连接有具有二维图像分析功能的计算机。
4.根据权利要求1所述的棕榈油结晶粒径分析仪，其特征在于：所述的透明视窗为两层透明玻璃，透明视窗的间隙为0.6-2mm，透明视窗的直径为20-80mm，透明视窗的一端连接有输送泵，另一端连接样品杯。
5.根据权利要求1所述的棕榈油结晶粒径分析仪，其特征在于：透明视窗水平放置，相机位于透明视窗的下方，光源位于透明视窗的上方。
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Effective date of registration: 20211108 Address after: 523000 Xinsha ganghou Industrial Park, Machong Town, Dongguan City, Guangdong Province Applicant after: CHINA GRAIN RESERVES OIL PRODUCTION INDUSTRY DONGGUAN CO.,LTD. Applicant after: Jinan Rise Science & Technology Co.,Ltd. Applicant after: DONGGUAN University OF TECHNOLOGY Address before: 250000 room 602, building 15, Qilu cultural and creative base, 101 Shunfeng Road, high tech Zone, Jinan, Shandong Province Applicant before: Jinan Rise Science & Technology Co.,Ltd. Applicant before: CHINA GRAIN RESERVES OIL PRODUCTION INDUSTRY DONGGUAN CO.,LTD. |
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Application publication date: 20200728 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |