CN214391201U - 一种巴旦木无损近红外光谱检测与筛选系统装置 - Google Patents

一种巴旦木无损近红外光谱检测与筛选系统装置 Download PDF

Info

Publication number
CN214391201U
CN214391201U CN202120111587.9U CN202120111587U CN214391201U CN 214391201 U CN214391201 U CN 214391201U CN 202120111587 U CN202120111587 U CN 202120111587U CN 214391201 U CN214391201 U CN 214391201U
Authority
CN
China
Prior art keywords
grid
plate
near infrared
badam
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202120111587.9U
Other languages
English (en)
Inventor
石雨佳
石鑫
王定勇
吐鲁洪·吐尔迪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southwest University
Agricultural Mechanization Research Institute Xinjiang Academy of Agricultural Sciences
Original Assignee
Southwest University
Agricultural Mechanization Research Institute Xinjiang Academy of Agricultural Sciences
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest University, Agricultural Mechanization Research Institute Xinjiang Academy of Agricultural Sciences filed Critical Southwest University
Application granted granted Critical
Publication of CN214391201U publication Critical patent/CN214391201U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/34—Sorting according to other particular properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/36—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution
    • B07C5/361—Processing or control devices therefor, e.g. escort memory
    • B07C5/362—Separating or distributor mechanisms

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

一种巴旦木无损近红外光谱检测与筛选系统装置,包括安装框架，其特征在于：在安装框架的横梁上安装有近红外光谱检测系统；在样品室下面穿过其物料进口和物料出口设置一用于待检果输送的网格输送装置；网格输送装置的网格板下面设置淘汰果输出装置；在网格板和输送带之间设置有淘汰果捡出装置。本实用新型依据酸败、霉变的巴旦木与未酸败、霉变的巴旦木近红外图谱的峰位、峰数及峰强不同的原理，判定巴旦木仁是否酸败、霉变，具有检测速度快，成本低，准确性高，操作简单，不损伤被检测果品，不污染环境等优点，为巴旦木的自动化、规模化、市场化管理提供了技术支持，具有较大的经济和社会价值。

Description

一种巴旦木无损近红外光谱检测与筛选系统装置
技术领域
本实用新型涉及一种林果产品无损检测、监测装置，特别是一种巴旦木无损近红外检测与筛选系统装置。
背景技术
巴旦木是世界四大著名干果之一，其营养价值极高，为不可多得的滋补佳品。近年来，随着人民生活水平的不断提高，国内市场对巴旦木的需求迅速攀升，使得巴旦木种植面积迅速扩张，目前新疆巴旦木种植面积已达百万亩。
巴旦木品质检测与筛选是巴旦木生产加工中的重要环节，按照国家相关标准的规定，巴旦木外观品质指标包括完整度和表皮色泽，内部品质衡量指标为巴旦木仁脂肪和蛋白质含量，如果巴旦木仁酸败、霉变就会导致脂肪加速分解为游离脂肪酸，霉变、酸败的巴旦木仁游离脂肪酸含量和黄曲霉毒素含量会明显增加，食用后会导致人体肠胃功能紊乱甚至中毒。目前实际生产中，加工带壳的巴旦木，筛选时主要依靠人工根据外形和色泽进行挑选，不但生产成本高、劳动强度大，而且巴旦木仁的品质无法鉴别；在加工去壳的巴旦木仁时，目前采用的筛选方法也主要依靠人眼识别，人工挑选，筛选随意性大，筛选精度较差。传统的化学检测对样品具有破环性，检测时间较长，不适应现代化生产要求。因此开发一种基于光谱检测特征的快速无损检测方法，用以实现快速、精准的筛选变质巴旦木仁是巴旦木加工产业的迫切需要。光谱检测技术在农产品品质检测方面的研究日益广泛，但基于光谱检测特征的巴旦木内外部品质检测尚未开展深入的研究。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种巴旦木无损近红外光谱检测与筛选系统装置，以解决现阶段巴旦木仁筛选依靠人眼识别，人工挑选，筛选误差大、精度差的问题。
本实用新型的目的是这样实现的：一种巴旦木无损近红外光谱检测与筛选系统装置,包括由两个门形架中间连接一个横梁构成的安装框架，在安装框架上套装样品室，样品室的两端面设置有物料入口和物料出口，其特征在于：在安装框架的横梁上安装有近红外光谱检测系统；在样品室下面穿过其物料进口和物料出口设置一用于待检果输送的网格输送装置；网格输送装置的网格板下面设置淘汰果输出装置；在网格板和输送带之间设置有淘汰果捡出装置。
本实用新型的目的还可以这样实现：网格输送装置由传送链条、网格安装杆、若干列可翻转的网格板和两端的驱动轮、从动轮组成；网格板前端铰接在网格安装杆上，网格安装杆连接在传送链条上，传送链条安装在两端的驱动轮、被动轮上，驱动轮由外部的动力装置驱动。
所述的网格板上开有用于待检果定位的、与待检果外形相似的网孔或凹槽；
所述的近红外光谱检测系统包括光源，光栅板安装于光源正下方，光谱扫描与采集模块、光谱预处理模块、光谱对比分析模块、信息传输模块依次安装于光栅板后。
所述的淘汰果输出装置包括输送带及两端的驱动轮、从动轮和电机，以及用于支撑的输送带支架。
淘汰果捡出装置包括PLC控制器、气控阀、气泵；气控阀的气流输出控制端与气缸通过输气管连接；在网格输送装置的网格板下设置挡板，挡板末端设置一块活动板，活动板下方设置气缸安装板，活动板与网格板大小一致；气缸的缸体部分固定于安装板上，气缸的伸缩杆端连接活动板；当近红外光谱检测系统检测出某一块网格板上的待检果为不合格后，信息传输模块将信号传输给PLC控制器，PLC控制器根据接收到的信号后，控制气控阀的气流输出端对应气缸，实现气泵出气，驱动气缸伸缩；通过气缸的伸缩带动活动板翻转，通过活动板翻转使网格板翻转，从而将网格板上面的拟淘汰果落入输送带。
网格传输装置上设置6列网格板，与之对应近红外光谱检测系统光栅板将光源分成6个检测通道，可实现同时对6列待检果进行检测。
样品室内安装恒温装置。
本实用新型的有益效果：依据近红外光谱检测中，霉变、酸败果与未霉变、酸败果所含游离脂肪酸、黄曲霉毒素、沙门氏菌成分及内部结构不同，得出的近红外图谱的峰位、峰数及峰强不同，化学成分差异越大，图谱的特征性差异越强。采用红外光谱检测系统通过光谱扫描与采集、光谱预处理、光谱对比分析，先采集、处理、分析100个通过国家鉴定部门检测的合格的巴旦木信息作为训练集，建立训练集数学模型，随后将待测巴旦木放在网格板上，在传输带的带动下经过近红外光谱检测系统训练的数学模型识别，根据光谱对比分析模块比对，当检测到不合格巴旦木时，发出信号，通过信息传输模块传给PLC控制器，PLC控制器根据接收到的信号控制气控阀的气流输出端，实现气泵出气，驱动气缸伸缩；气缸的缸体部分固定于安装板上，气缸的伸缩杆端连接活动板，通过气缸的伸缩带动活动板翻转，实现对应的网格板翻转，从而使该块网格板上的不合格巴旦木落入下面的淘汰果输送带。
本实用新型能判定巴旦木仁是否酸败、霉变，具有检测速度快，成本低，准确性高，操作简单，不损伤被检测果品，不污染环境等优点，为巴旦木的自动化、规模化、市场化管理提供了技术支持，具有较大的经济和社会价值。
附图说明
图1是本发明一种巴旦木无损近红外光谱检测与筛选系统装置内部结构示意图。
图2是本发明一种巴旦木无损近红外光谱检测与筛选系统装置外部结构示意图。
图3是气缸与活动板安装示意图。
图4是气缸伸出带动网格板翻转运动示意图。
具体实施方式
图中：1.门形架2.光栅板3.横梁4.光源5.光谱扫描与采集模块6.采集模块支杆7.光谱预处理模块8.光谱对比分析模块9.信息传输模块10.恒温装置11.挡板12.活动板13.PLC控制器14.气控阀15.输送带16.气泵17.电机18.输气管19.输送带支架20.支撑架21.网格安装杆22.传送链条23.网格板24.网孔25.样品室26.物料入口27.气缸28.气缸安装板。
本实用新型包括安装框架及样品室、近红外光谱检测系统、网格输送装置、淘汰果输出装置和淘汰果捡出装置。
安装框架及样品室：两个门形架1中间连接一个横梁3构成的安装框架，在安装框架上套装样品室25，样品室的两端面设置有物料入口26和物料出口，样品室25内安装恒温装置10。在安装框架的横梁3上安装有近红外光谱检测系统6；在样品室下面穿过其物料进口和物料出口设置一用于待检果输送的网格输送装置；网格输送装置的网格板下面设置淘汰果输出装置；在网格板和输送带15之间设置有淘汰果捡出装置。
所述的网格输送装置由传送链条、网格安装杆、若干列可翻转的网格板和两端的驱动轮、从动轮组成(图中两端的驱动轮、从动轮属于常规部件未绘出)；网格板前端铰接在网格安装杆上，网格板后端为自由端，由下面的挡板11托着(当进入活动板12区域时，可随活动板一起翻转)，网格安装杆连接在传送链条上随传送链条往复运转，传送链条安装在两端的驱动轮、被动轮上，驱动轮由外部的动力装置驱动。
所述的网格板上开有用于待检果定位的、与待检果外形相似的网孔24或凹槽，输送过程中将待检的巴旦木一一均布于网格板的网孔或凹槽内，防止输送过程中待检果滚动脱离网格板，同时避免堆积。
网格传输装置上根据设备型号大小可设置6-10列网格板，与之对应近红外光谱检测系统光栅板3将光源分成6-10个检测通道，可实现同时对6-10列待检果进行检测。
所述的近红外光谱检测系统包括光源4，光栅板2安装于光源4正下方，光谱扫描与采集模块5、光谱预处理模块7、光谱对比分析模块8、信息传输模块9依次安装于光栅板2后。
所述的淘汰果输出装置包括输送带15及两端的驱动轮、从动轮和电机17，以及用于支撑的输送带支架19。
淘汰果捡出装置包括PLC控制器13、气控阀14、气泵16；气控阀14的气流输出控制端与气缸27通过输气管18连接；在网格输送装置的网格板下设置挡板11，挡板11末端设置一块活动板12，活动板下方设置气缸安装板28，活动板12与网格板大小一致；气缸27的缸体部分固定于安装板28上，气缸27的伸缩杆端连接活动板12；当近红外光谱检测系统检测出某一块网格板上的待检果为不合格后，信息传输模块9将信号传输给PLC控制器13，PLC控制器13根据接收到的信号后，控制气控阀14的气流输出端对应气缸27，实现气泵16出气，驱动气缸27伸缩；通过气缸27的伸缩带动活动板12翻转，通过活动板翻转使网格板翻转，从而将网格板上面的拟淘汰果落入输送带15。
所述的样品室内安装恒温装置，用来降低温度变化对致病菌吸收近红外光谱强度变化的波动，降低模型的建立及分析的复杂性，提高分析效率和数据精确度。
本实用新型的工作过程及原理如下：
工作时，打开电源控制开关待设备运转平稳后将100个通过国家鉴定部门检测的合格的巴旦木放到一个一个的网格板上，近红外光谱检测系统中光源发射的光聚焦到光栅板上，分成6个检测通道，合格的巴旦木经光谱扫描与采集模块、光谱预处理模块、光谱对比分析模块分析，完成数学模型训练建立；以后按照上述数学模型进行比较判断。具体方法是，连续将待检测巴旦木放至网格板上，每一个网格板放置一个待检果，在网格传输装置的带动下依次进入近红外光谱检测系统，经过近红外光谱检测系统训练的数学模型识别，根据光谱对比分析模块比对，当检测到不合格巴旦木时，发出信号，通过信息传输模块传给PLC控制器，PLC控制器根据接收到的信号控制气控阀的气流输出端启动，实现气泵出气，驱动对应的不合格巴旦木所在的网格板下面的气缸伸缩；气缸的缸体部分固定于安装板上，气缸的伸缩杆端连接活动板，通过气缸的伸缩带动活动板翻转，该块活动板翻转带动它上面的这一块网格板随着翻转，从而将不合格巴旦木落入下面的输送带而被剔除。
最后还需注意的是，以上列举的仅是本实用新型的一个具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形，本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均认为是本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种巴旦木无损近红外光谱检测与筛选系统装置,包括由两个门形架(1)中间连接一个横梁(3)构成的安装框架，在安装框架上套装样品室(25)，样品室的两端面设置有物料入口(26)和物料出口，其特征在于：在安装框架的横梁(3)上安装有近红外光谱检测系统；在样品室下面穿过其物料进口和物料出口设置一用于待检果输送的网格输送装置；网格输送装置的网格板下面设置淘汰果输出装置；在网格板(23)和输送带(15)之间设置有淘汰果捡出装置。
2.根据权利要求1所述的巴旦木无损近红外光谱检测与筛选系统装置，其特征在于：网格输送装置由传送链条(22)、网格安装杆(21)、若干列可翻转的网格板(23)和两端的驱动轮、从动轮组成；网格板前端铰接在网格安装杆上，网格安装杆连接在传送链条上，传送链条安装在两端的驱动轮、被动轮上，驱动轮由外部的动力装置驱动。
3.根据权利要求2所述的巴旦木无损近红外光谱检测与筛选系统装置，其特征在于：网格板上开有用于待检果定位的、与待检果外形相似的网孔(24)或凹槽。
4.根据权利要求1或2所述的巴旦木无损近红外光谱检测与筛选系统装置，其特征在于：所述的近红外光谱检测系统包括光源(4)，光栅板(2)安装于光源(4)正下方，光谱扫描与采集模块(5)、光谱预处理模块(7)、光谱对比分析模块(8)、信息传输模块(9)依次安装于光栅板(2)后。
5.根据权利要求1或2所述的巴旦木无损近红外光谱检测与筛选系统装置，其特征在于：所述的淘汰果输出装置包括输送带(15)及两端的驱动轮、从动轮和电机(17)，以及用于支撑的输送带支架(19)。
6.根据权利要求1或2所述的巴旦木无损近红外光谱检测与筛选系统装置，其特征在于：淘汰果捡出装置包括PLC控制器(13)、气控阀(14)、气泵(16)；气控阀(14)的气流输出控制端与气缸(27)通过输气管(18)连接；在网格输送装置的网格板下设置挡板(11)，挡板(11)末端设置一块活动板(12)，活动板(12)下方设置气缸安装板(28)，活动板(12)与网格板大小一致；气缸(27)的缸体部分固定于安装板(28)上，气缸(27)的伸缩杆端连接活动板(12)；当近红外光谱检测系统检测出某一块网格板上的待检果为不合格后，信息传输模块(9)将信号传输给PLC控制器(13)，PLC控制器(13)根据接收到的信号后，控制气控阀(14)的气流输出端对应气缸(27)，实现气泵(16)出气，驱动气缸(27)伸缩；通过气缸的伸缩带动活动板(12)翻转，通过活动板(12)翻转使网格板翻转，从而将网格板上面的拟淘汰果落入输送带(15)。
7.根据权利要求1或2所述的巴旦木无损近红外光谱检测与筛选系统装置，其特征在于：网格传输装置上设置6列网格板(23)，与之对应近红外光谱检测系统光栅板(2)将光源分成6个检测通道，可实现同时对6列待检果进行检测。
8.根据权利要求1或2所述的巴旦木无损近红外光谱检测与筛选系统装置，其特征在于：样品室(25)内安装恒温装置(10)。
9.根据权利要求3所述的巴旦木无损近红外光谱检测与筛选系统装置，其特征在于：所述的近红外光谱检测系统包括光源(4)，光栅板(2)安装于光源(4)正下方，光谱扫描与采集模块(5)、光谱预处理模块(7)、光谱对比分析模块(8)、信息传输模块(9)依次安装于光栅板(2)后。
10.根据权利要求3所述的巴旦木无损近红外光谱检测与筛选系统装置，其特征在于：淘汰果捡出装置包括PLC控制器(13)、气控阀(14)、气泵(16)；气控阀(14)的气流输出控制端与气缸(27)通过输气管(18)连接；在网格输送装置的网格板下设置挡板(11)，挡板(11)末端设置一块活动板(12)，活动板(12)下方设置气缸安装板(28)，活动板(12)与网格板大小一致；气缸(27)的缸体部分固定于安装板(28)上，气缸(27)的伸缩杆端连接活动板(12)；当近红外光谱检测系统检测出某一块网格板上的待检果为不合格后，信息传输模块(9)将信号传输给PLC控制器(13)，PLC控制器(13)根据接收到的信号后，控制气控阀(14)的气流输出端对应气缸(27)，实现气泵(16)出气，驱动气缸(27)伸缩；通过气缸的伸缩带动活动板(12)翻转，通过活动板(12)翻转使网格板翻转，从而将网格板上面的拟淘汰果落入输送带(15)。
CN202120111587.9U 2020-12-30 2021-01-15 一种巴旦木无损近红外光谱检测与筛选系统装置 Active CN214391201U (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2020232800976 2020-12-30
CN202023280097 2020-12-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN214391201U true CN214391201U (zh) 2021-10-15

Family

ID=75702998

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110057934.9A Pending CN112756277A (zh) 2020-12-30 2021-01-15 一种巴旦木无损近红外光谱检测与筛选系统装置
CN202120111587.9U Active CN214391201U (zh) 2020-12-30 2021-01-15 一种巴旦木无损近红外光谱检测与筛选系统装置

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110057934.9A Pending CN112756277A (zh) 2020-12-30 2021-01-15 一种巴旦木无损近红外光谱检测与筛选系统装置

Country Status (1)

Country Link
CN (2) CN112756277A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112756277A (zh) * 2020-12-30 2021-05-07 西南大学 一种巴旦木无损近红外光谱检测与筛选系统装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114405871B (zh) * 2022-01-04 2023-07-28 湖北工业大学 一种油茶籽自动分选装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN200940025Y (zh) * 2006-08-23 2007-08-29 广州德润环保科技发展有限公司 垃圾模块化网格输送带
CN101920245A (zh) * 2009-10-27 2010-12-22 华东交通大学 基于可见近红外光谱的水果糖酸度在线检测与分选生产线
CN102989679B (zh) * 2012-12-19 2016-02-24 河南牧业经济学院 网格传送带式冬枣大小分拣设备
CN110449369A (zh) * 2019-08-22 2019-11-15 华东交通大学 一种基于可见近红外光谱透射式水果品质在线检测与分选生产线
CN112756277A (zh) * 2020-12-30 2021-05-07 西南大学 一种巴旦木无损近红外光谱检测与筛选系统装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112756277A (zh) * 2020-12-30 2021-05-07 西南大学 一种巴旦木无损近红外光谱检测与筛选系统装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN112756277A (zh) 2021-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN214391201U (zh) 一种巴旦木无损近红外光谱检测与筛选系统装置
CN106872465B (zh) 基于机器视觉的禽类受精蛋检测筛选装置
CN104174597A (zh) 轻微损伤鲜枣的快速无损在线检测与分选装置
CN100566855C (zh) 基于机器视觉的物料实时检测及异物剔除系统
CN102179374B (zh) 禽蛋品质自动检测分选设备及其方法
CN102217559B (zh) 孵化蛋品质在线自动检测分选设备及其方法
CN110231341A (zh) 一种水稻种子内部裂纹在线检测装置及其检测方法
CN110694921B (zh) 蔬菜分拣系统及其控制方法
CN102253052B (zh) 基于fpga的粮食品质在线检测装置
CN101413928A (zh) 基于声学特性的禽蛋裂纹快速在线无损检测装置及方法
CN101929961A (zh) 一种水稻种子质量检测、品种识别和分级的装置及方法
CN204523593U (zh) 一种红枣体积与重量的检测设备
CN108318494A (zh) 红提果粉的在线视觉检测分级装置及其方法
CN202037127U (zh) 一种禽蛋品质自动检测分选设备
CN109570051A (zh) 基于机器视觉、激光和声学的板栗虫眼检测装置
CN110586502B (zh) 一种青梅分选装置和分选方法
CN106940292A (zh) 基于多光谱成像技术的虫蛀巴旦木原料快速无损鉴别方法
CN110449369A (zh) 一种基于可见近红外光谱透射式水果品质在线检测与分选生产线
CN114858984A (zh) 厚皮甜瓜种质资源商品性数据采集装置及采集与分析方法
CN202083645U (zh) 一种基于fpga的粮食品质在线检测装置
CN109663747A (zh) 一种板栗虫眼智能检测方法
CN207280952U (zh) 一种夹持式苹果霉心病检测设备
AU2021101597A4 (en) Nondestructive near-infrared spectrum detection and screening system apparatus for almonds
Ahmad et al. Development of automatic grading machine prototype for citrus using image processing
CN203470352U (zh) 三摄像头视觉智能检测水果装置

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant