DE60035998T2

DE60035998T2 - Vorrichtung zum on-line prüfen der inneren qualität mittels mehreren seitlichen lampen

Info

Publication number: DE60035998T2
Application number: DE60035998T
Authority: DE
Inventors: Hamakita-shi NAGAYOSHI ATSUHIRO
Original assignee: KAJITSUHIHAKAIHINSHITSUKENKYUJ; Kajitsuhihakaihinshitsukenkyujo Kosai KK
Current assignee: KAJITSUHIHAKAIHINSHITSUKENKYUJ; Kajitsuhihakaihinshitsukenkyujo Kosai KK
Priority date: 1999-06-21
Filing date: 2000-06-20
Publication date: 2008-05-15
Anticipated expiration: 2020-06-21
Also published as: EP1197742A4; ES2288479T3; KR20020013928A; IL146549A; ATE370399T1; EP1197742A1; PT1197742E; WO2000079247A1; NZ515737A; AU769714B2; EP1197742B1; IL146549A0; DE60035998D1; AU5251100A; KR100539492B1; TR200103687T2; CN1357103A; US6657722B1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Online-Prüfung der Innenqualität für eine nicht zerstörende Prüfung und Messung der Innenqualitäten wie Zuckerbildungsgrad, Säuregrad usw. der Überprüfungsobjekte, etwa von landwirtschaftlichen Erzeugnissen, indem auf jedes der Objekte von einer seiner Seiten aus Lichtstrahlen projiziert werden und das durch das Objekt gegangene Licht auf der anderen Seite empfangen und spektral analysiert wird, während diese Überprüfungsobjekte gerade dabei sind, durch verschiedene Transportmittel transportiert zu werden.
STAND DER TECHNIK
Bekannte Verfahren zum Messen der Innenqualität von landwirtschaftlichen Erzeugnissen schließen ein Reflexionslichtverfahren und ein Transmissionslichtverfahren ein. Beim Reflexionslichtverfahren werden Informationen über die Innenqualität mittels eines Reflexionslichts erfasst, das von dem landwirtschaftlichen Erzeugnis erhalten wird, indem Nahinfrarotstrahlen enthaltende Lichtstrahlen auf das landwirtschaftliche Erzeugnis projiziert werden. Beim Transmissionslichtverfahren werden Informationen über die Innen qualität anhand eines Lichtdurchlassgrads durch das landwirtschaftliche Erzeugnis des auf das landwirtschaftliche Erzeugnis projizierten Lichts erfasst.
Wie zum Beispiel in der Japanischen Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. HE 6-300681 offenbart ist, ist das Reflexionslichtverfahren so eingerichtet, dass es durchgeführt wird, indem Nahinfrarotstrahlen enthaltende Lichtstrahlen auf ein Messobjekt projiziert werden und indem die Informationen über die Innenqualität des Objekts anhand von Licht erfasst werden, das infolge der Lichtprojektion von dem Objekt reflektiert wurde. Das Verfahren erlaubt daher die Verwendung von Aufnahmeschalen, die so, wie sie sind, in einer herkömmlichen Sortiervorrichtung angeordnet werden.
Allerdings sind die durch das Reflexionslichtverfahren erzielbaren Innenqualitätsinformationen auf Informationen über einen Umfangsteil und einen dazu nahen Teil des landwirtschaftlichen Produkts beschränkt, wo das projizierte Licht aufgenommen wird. Daher ist dieses Verfahren nicht bei einer Frucht mit dicker Schale anwendbar, wenngleich das Verfahren bei einer Frucht mit einer dünnen Schale, etwa Pfirsichen und Birnen, anwendbar ist. Mit anderen Worten hat bei diesem Verfahren das Problem bestanden, dass das erzielte Reflexionslicht im Fall einer Frucht mit einer dicken Schale nur Informationen über die Qualität eines Teils dicker Schale liefert, aber keinerlei Informationen über den Teil essbaren Fleisches der Frucht liefert.
Der Anmelder dieser Patentanmeldung hat eine Vorrichtung zur Prüfung der Innenqualität nach dem Transmissionslichtverfahren entwickelt und in die Praxis umgesetzt, das dazu imstande ist, Informationen über die Innen qualität von Zitrusfrüchten (Orangen), Melonen, Wassermelonen usw., die Teile dicker Haut haben, und die Honig bildenden Teile oder braunen vernarbten Teile, die tief im Inneren von Äpfeln oder dergleichen vorkommen, zu erfassen. Die von dem Anmelder entwickelte und in die Praxis umgesetzte Vorrichtung ist, wie in den Japanischen Patentanmeldungsoffenlegungsschriften Nr. HE 6-288903 und Nr. HE 10-202205 offenbart ist, so eingerichtet, dass sie einen Transportförderer verwendet, der landwirtschaftliche Erzeugnisse aufnehmende Schalen mit Aufnahmesitzen aufweist. Jeder Aufnahmesitz ist mit einem Transmissionslichtdurchlass versehen, der vertikal den zentralen Teil des Sitzes durchdringt. Die Vorrichtung ist demnach so eingerichtet, dass ihr Lichtempfangsteil gegenüber der Unterseite des zentralen Teils der Aufnahmeschale liegt, so dass die Vorrichtung nur bei dieser Art von Förderer verwendet werden kann, der solche Aufnahmeschalen verwendet. Es ist unmöglich gewesen, die Vorrichtung in Verbindung mit einem anderen Förderer zu verwenden, der nicht die Aufnahmeschalen der oben genannten Art verwendet.
Andererseits schließen bekannte Vorrichtungen zur Prüfung der Innenqualität nach dem Transmissionslichtverfahren eine Vorrichtung ein, wie sie in der Japanischen Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. HEI 7-229840 offenbart ist. In dieser Vorrichtung ist auf einer Seite des Transportwegs eines Bandförderers als Lichtquelle eine Lichtprojektionslampe angeordnet; ein Lichtempfangsteil liegt der Lichtprojektionslampe gegenüber und ist auf der anderen Seite des Transportwegs an einer Position angeordnet, an der ein Strahlengang horizontal und geradlinig über den Transportweg verläuft; Licht wird seitlich auf jedes in Überprüfung befindliche landwirtschaftliche Erzeugnis projiziert; und Licht, das infolge der Lichtprojektion durch das landwirtschaftliche Erzeugnis geht, wird durch den Lichtempfangsteil erfasst. Die Vorrichtung ist demnach so eingerichtet, dass sie das seitlich durch das landwirtschaftliche Erzeugnis gegangene Licht erfasst. Da die Vorrichtung jedoch nur eine Lichtprojektionslampe verwendet, sind die projizierten Lichtstrahlen bezüglich Intensität und Menge beschränkt. Im Fall von landwirtschaftlichen Erzeugnissen mit dicker Haut ist das Durchgangslicht daher für eine Spektralanalyse zu schwach gewesen und haben Fehler in den Ergebnissen der Spektralanalyse die Messgenauigkeit vermindert.
Landwirtschaftliche Erzeugnisse sind natürlich gewachsene Erzeugnisse. Im Allgemeinen ist die Innenqualität jedes Produkts, etwa der Zuckergehalt, der Säuregehalt, der Reifegrad usw., nicht gleichmäßig und ändert sich entsprechend seiner Teile auf der Seite mit Sonnenlicht oder auf der Schattenseite von ihm. Messwerte, die unter Projektion von Licht von der einzigen Projektionslampe erzielt werden, variieren daher abhängig von der Richtung der Lichtprojektion stark und schwanken. Es ist demnach kaum möglich gewesen, die Messgenauigkeit der Vorrichtung zur Prüfung der Innenqualität sicherzustellen. Ein weiterer Nachteil der in der oben genannten Japanischen Patentanmeldungsoffenlegungsschrift offenbarten Vorrichtung ist, dass für ihre Unterbringung ein großes Gehäuse notwendig ist, da die offenbarte Vorrichtung so eingerichtet ist, dass sie ein Beugungsgitter hat, das direkt mit ihrem Lichtempfangsteil verbunden ist.
Des Weiteren befinden sich die optische Achse der Lichtprojektionslampe und die Lichtsammelachse einer Kondensorlinse des Lichtempfangsteils bei der offenbarten Anordnung auf ein und derselben Linie. Daher kann es dazu kommen, dass intensive Lichtstrahlen direkt auf die Kondensorlinse fallen, was eine gewisse nachteilige Wirkung bei einem Spektrallichtempfangselement mit sich bringt, wenn die optische Achse nicht durch das landwirtschaftliche Erzeugnis versperrt wird. Um zu verhindern, dass das Spektrallichtempfangselement unter diesen Umständen durch die intensiven Lichtstrahlen beeinflusst wird, ist an einer Lichtprojektionsöffnung ein Verschluss vorgesehen. Der Verschluss ist jedoch so eingerichtet, dass er bei der Innenqualitätsprüfung zwischen vorderen und hinteren landwirtschaftlichen Erzeugnissen offen bleibt, wenn sie sich im Transportprozess befinden, und er soll nicht für jedes von ihnen eines nach dem anderen geschlossen und geöffnet werden. Wenn das Licht nicht notwendig ist, etwa während einer Pause, sollen die Lichtstrahlen der Lampe mittels eines Verschlusssolenoids abgeblockt werden. Das Licht von der Lichtprojektionslampe kann zwar auf diese Weise abgeblockt werden, allerdings kann es genauso wie durch die Kondensorlinse durch den Durchgang des landwirtschaftlichen Erzeugnisses in einer Dunkelkammer zu Umgebungslichtschwankungen kommen, so dass es zu einem Nullniveau (eines Dunkelstroms) des Lichtempfangselements kommt. Dies ist ein Nachteil der Vorrichtung gewesen.
Ein weiterer Nachteil der Vorrichtung besteht im folgenden Punkt: Damit das Licht ein dickhäutiges landwirtschaftliches Erzeugnis wie Orangen, Melonen, Wassermelonen und dergleichen durchdringt, muss bei Verwendung einer einzelnen Lampe die Lampe so eingerichtet sein, dass sie einen hohen Grad an Ausgangsleistung hat. Allerdings erfordert die Verwendung einer solchen Hochleistungslampe eine gewisse Lampenkühleinrichtung, da sie eine hohe Temperatur entwickelt. Da das Licht mittels eines Reflexionsspiegels auf das land wirtschaftliche Erzeugnis konvergiert wird, wird der Lichtsammelteil zudem soweit erhitzt, dass es eine hohe Temperatur von mehr als 500 Grad hat, was die Verwendung eines hitzebeständigen Materials erforderlich gemacht hat und eine Feuergefahr darstellte. Des Weiteren ist der Glühfaden der Hochleistungslampe groß. Der große Glühfaden erschwert nicht nur die Lichtsammelung, sondern er hat auch eine kurze Lebensdauer und kann nicht über eine lange Zeitdauer eingesetzt werden, ohne dass sich die Beleuchtungsstärke der Lampe verringert.
Falls die Menge (Intensität) des Projektionslichts erhöht wird, damit auch von Prüfobjekten, die nicht leicht Licht durchlassen, ausreichend Transmissionslicht erzielt werden kann, tendiert der Operationsverstärker eines Spektralanalysators beim Prüfen von Objekten, die das Projektionslicht leicht durchlassen, zum Überlauf, was die Spektralanalyse unmöglich macht.
Des Weiteren ändert sich der Betriebszustand einer Vorrichtung zur Online-Prüfung der Innenqualität mit Änderungen der Umgebungstemperatur, die zu verschiedenen Tageszeiten wie dem Morgen, Nachmittag und Abend des Tages auftreten, und auch mit Ablauf der Betriebsdauer. Um die Vorrichtung stabil über eine lange Zeitdauer zu betreiben, muss die Vorrichtung daher ständig kalibriert werden. Im Fall der oben genannten herkömmlichen Vorrichtung sind die Lichtprojektionslampe und das Lichtempfangsteil jedoch in einem Zustand, in dem sie sich gegenüberliegen, auf ein und derselben optischen Achse angeordnet. Ist die Vorrichtung auf diese Weise eingerichtet, ist es in Fällen, in denen die Vorrichtung innerhalb einer unvollkommenen Dunkelkammer eingesetzt wird, bislang unmöglich gewesen, eine solche Kalibrierung stabil durchzuführen.
Ein weiterer Nachteil der Vorrichtung ist, dass eine Kalibrationskurve der Vorrichtung durch die Änderungen der Umgebungstemperatur und den Ablauf der Betriebsdauer dazu tendiert abzuweichen.
Die Erfindung richtet sich auf die Lösung der bei der herkömmlichen Vorrichtung auftretenden Probleme.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Prüfvorrichtung zu schaffen, die einen Lichtprojektionsteil und einen Lichtempfangsteil hat, die so eingerichtet sind, dass sie einander über einen Transportweg eines landwirtschaftliche Erzeugnisse oder dergleichen fördernden Transportförderers hinweg gegenüberliegen, und dass sie die Verwendung verschiedener Arten von Förderern erlauben, ohne die Art des in Kombination mit der Prüfvorrichtung verwendbaren Transportförderers zu beschränken. In der Vorrichtung ist der Lichtprojektionsteil so eingerichtet, dass er Licht über den Transportweg hinweg mit einer erhöhten Lichtmenge auf einen großen Bereich jedes landwirtschaftlichen Erzeugnisses projiziert, ohne dass sich die Beleuchtungsstärke des Lichts über eine lange Zeitdauer verringert, so dass das durch das Produkt zum Lichtempfangsteil gegangene Licht ungeachtet des Grads der Lichtdurchlässigkeit des landwirtschaftlichen Erzeugnisses (Prüfobjekts), die sich mit der Größe und der Art des Objekts ändert, effizient erfasst werden kann. Eine andere Aufgabe dieser Erfindung ist es, eine Prüfvorrichtung zu schaffen, mit: einer Überlaufverhinderungseinrichtung zur Verhinderung dessen, dass ein Operationsverstärker in dem Fall, dass ein Prüfobjekt das projizierte Licht nicht leicht durch sich hindurch lässt, überläuft; einem Lichtempfangsteil und einer Kalibrierungseinrichtung, die so eingerichtet sind, dass sie nicht leicht durch Störlicht beeinflusst werden; und einer Korrektureinrichtung zur Korrektur der Abweichungen einer Kalibrationskurve, die durch eine Verschlechterung infolge von Alterung usw. hervorgerufen werden, so dass die Innenqualität des Objekts hochpräzise und zuverlässig geprüft und gemessen werden kann.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Um die oben genannten Aufgaben zu erreichen, zeichnet sich diese Erfindung durch das aus, was in den beigefügten Ansprüchen definiert ist und unten beschrieben wird:
In einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Prüfung der Innenqualität, wie sie im beigefügten Anspruch 1 definiert ist, wird auf einer Seite des Transportwegs eines Transportförderers, der Überprüfungsobjekte eines nach dem anderen fördert, eine Lichtprojektionseinrichtung eingesetzt, während auf der anderen Seite des Transportwegs eine Lichtempfangseinrichtung eingesetzt wird und der Lichtprojektionseinrichtung über den Transportweg hinweg gegenüberliegt. Auf jedes Prüfobjekt wird, während sich das Objekt im Transportprozess befindet, von einer seiner Seiten aus Licht projiziert. Die Innenqualität des Objekts wird dann geprüft, indem das durch das Innere des Objekts gegangene und aus seiner anderen Seite herauskommende Licht empfangen wird und indem mit dem hindurchgegangenen Licht eine Spektralanalyse durchgeführt wird. Die Vorrichtung hat die Lichtprojektionseinrichtung so eingerichtet, dass sie eine Vielzahl von Lichtprojektionslampen verwendet und dass sie von verschiedenen Positionen aus und unter verschiedenen Winkeln, die einen weiten Bereich der Oberflächenbereiche auf einer Seite des Objekts von einem schräg vorne liegenden Bereich bis zu einem schräg hinten liegenden Bereich abdecken, konzentriert Lichtstrahlen schräg auf jedes Prüfobjekt projiziert, wenn sich das Objekt an einer Prüfposition auf dem Transportweg befindet; und die Lichtempfangseinrichtung ist mit einem den Lichtdurchgang öffnenden und schließenden Mechanismus versehen, bei dem ein Verschluss so eingerichtet ist, dass er den Lichtdurchgang zwischen einer Kondensorlinse und einer Lichteintrittsfläche eines Lichtwellenleiters öffnet und schließt, der so eingerichtet ist, dass er einem Spektroskop Licht zuführt.
Gemäß dieser Vorrichtung werden die Lichtstrahlen unter Verwendung mehrerer Lampen konzentriert und beinahe gleichmäßig über die gesamte Oberfläche des Prüfobjekts auf einer seiner Seiten projiziert, während sich das Objekt in der Position befindet, in der es zu überprüfen ist. Daher kann von den vielen Lampen eine große Lichtmenge projiziert werden, die auch dann einen großen Bereich auf sowohl der Sonnenseite des Objekts, wo das Objekt ausreichend im Sonnenlicht gebadet hat, und seiner Schattenseite, wo das Sonnenlicht nicht ausreichend war, abdeckt, wenn der Zuckergehalt ungleichmäßig auf die Sonnen- und die Schattenseite verteilt ist. Dadurch trägt das durch die verschiedenen inneren Teile des Prüfobjekts gegangene Licht Durchschnittsinformation über seine Innenqualität mit sich, wenn es auf der Austrittsseite des Objekts austritt. Das Durchgangslicht wird von der Lichtempfangseinrichtung empfangen und einer Spektralanalyse unterzogen, so dass die Innenqualität des Prüfobjekts adäquat geprüft werden kann.
Der zwischen der das Durchgangslicht empfangenden Kondensorlinse und der Lichteintrittsfläche des Lichtwellenleiters liegende Verschluss ist so eingerichtet, dass er geschlossen bleibt, wenn das in Bewegung befindliche Prüfobjekt in Fahrrichtung zum vorderen Ende und zum hinteren Ende eines Überprüfungsteils des Transportwegs gelangt. Ist der Verschluss auf diese Weise eingerichtet, kann das durchgelassene Licht nur vom zentralen Teil des Objekts ohne Weiteres zur Lichtempfangseinrichtung gehen. Falls es kein Prüfobjekt gibt, bleibt der Verschluss geschlossen, damit kein Licht in den Spektralanalysator eindringen kann, sodass verhindert werden kann, dass der Analysator durch einen Temperaturanstieg beeinflusst wird.
In der im Anspruch 1 definierten Vorrichtung ist der zwischen der Kondensorlinse und der Lichteintrittsfläche des Lichtwellenleiters liegende Verschluss innerhalb eines dunklen Kastens angeordnet, der den Lichtdurchgang enthält und dessen umgebender Teil hermetisch abgedichtet ist. Der Verschluss ist demnach so eingerichtet, dass er für jedes Prüfobjekt eines nach dem anderen jedes Mal, wenn das Objekt dabei ist, die Prüfvorrichtung zu passieren, geöffnet und geschlossen wird. Mit anderen Worten wird der Verschluss so betätigt, dass er sich öffnet, wenn sich das Prüfobjekt in der Prüfposition befindet, und geschlossen wird, damit kein Licht in das Spektroskop gelangen kann, wenn die Überprüfung nicht erforderlich ist.
Ist die Vorrichtung auf diese Weise eingerichtet, wird das Spektroskop (der Spektralanalysator) vom Licht abgeschirmt gehalten, außer wenn dem Durchgangslicht gestattet wird, in der Prüfposition in den zentralen Teil des Prüfobjekts einzudringen. Da das Licht nicht in das Spektroskop gelangen kann, so dass verhindert wird, dass es durch einen Temperaturanstieg oder dergleichen beeinflusst wird, bleibt das Nullniveau des Lichtempfangselements der Vorrichtung stabil konstant. Das Lichtempfangselement baut sich stets von seinem Nullniveau auf, so dass es jedes Mal, wenn ein Prüfobjekt geprüft wird, ein zuverlässiges Prüfausgangssignal liefert.
In der im Anspruch 2 definierten Vorrichtung zur Prüfung der Innenqualität ist die Kondensorlinse der Lichtempfangseinrichtung mit einer Linsenhaube versehen, um vor der Kondensorlinse auf ihrer Objektivseite ein Sehfeld sicherzustellen; vor der Linsenhaube ist ein Lichtempfangsfenster angeordnet, das einen staubdichten Aufbau mit einem durchsichtigen Glasteil hat; und vor dem Lichtempfangsfenster ist zur Kalibrierung eine Einrichtung zum Vorwärts- und Rückwärtsfahren einer Weißegrad-Kalibrierplatte angeordnet.
Gemäß dieser Anordnung ist die Kondensorlinse mit der Linsenhaube, die sich zur Mitte des Prüfobjekts öffnet, um eine nachteilige Wirkung durch Störlicht zu verhindern, und dem Lichtempfangsfenster, das ein Gesichtsfeld auf eine Größe beschränkt, die nur das von der Vorderseite der Kondensorlinse kommende Durchgangslicht aufweist, versehen. Die Weißegrad-Kalibrierplatte die zur Vorderseite des Lichtempfangsfensters gelangt oder sich von ihr zurückzieht, ist so eingerichtet, dass sie vor einem Betriebsstart, in einer Betriebspause oder nach einer Betriebspause eine Kalibrierung des Ausgangssignalwert der Vorrichtung insgesamt erlaubt, um Fehler zu vermeiden, die ansonsten durch Änderungen der Umgebungstemperatur und Verschlechterungen der Lampen und des optischen Systems der Vorrichtung hervorgerufen werden könnten.
Die im Anspruch 3 definierte Vorrichtung zur Prüfung der Innenqualität ist mit einer Öffnungsblende versehen. Die Öffnungsblende ist innerhalb der oben genannten Linsenhaube der Kondensorlinse angeordnet, um einen Lichtdurchgangsbereich auf eine solche Weise einzuengen und zu definieren, dass die optische Lichtempfangsachse des optischen Systems in der Mitte des Lichtdurchgangsbereichs liegt, so dass das Auftreten von Streulicht und Reflexen verhindert wird.
Die oben genannte Prüfvorrichtung beseitigt wirksam alles Licht außer dem durch das Prüfobjekt gelassenen Licht, etwa Störlicht und Reflexe, die durch Streulicht, das vom Lichtempfangsfenster der Kondensorlinse in die Linsenhaube eindringt, und durch unregelmäßige Oberflächenreflexionen, die im Inneren der Linsenhaube auftreten, hervorgerufen werden. Die Anordnung steigert somit die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Ergebnisse der Spektralanalyse.
Die im Anspruch 4 definierte Vorrichtung zur Prüfung der Innenqualität ist mit einer Luftkühlungseinrichtung versehen. Die Luftkühlungseinrichtung hat einen Kühlluftblaskanal und eine Luftdüse, die Kühlluft zur Linsenhaube der Kondensorlinse und zur Weißegrad-Kalibrierplatte in ihrer Parkposition bläst. Die Luftkühlungseinrichtung ist demnach so eingerichtet, dass sie, indem Luft von einem Luftgebläse in den Luftblaskanal geblasen wird, Wärme abführt, die durch die von den Lichtprojektionslampen zur Kondensorlinse und zur Weißegrad-Kalibrierplatte gehenden Lichtstrahlen hervorgerufen wird.
Gemäß der oben genannten Anordnung kann ein allmählicher Temperaturanstieg infolge der Lichtstrahlen von den Lichtprojektionslampen unterdrückt werden, um zu verhindern, dass sich die optischen Eigenschaften der Vorrichtung infolge von Temperaturänderungen ändern, so dass die Stabilität der Spektralanalyseergebnisse aufrechterhalten werden kann.
In der im Anspruch 5 definierten Prüfvorrichtung ist jede der Vielzahl von Lichtprojektionslampen mit einem Reflexionsspiegel versehen, der eine Parabolfläche hat, die so eingerichtet ist, dass sie einen Strahlwinkel bildet, unter dem dort, wo sich das Prüfobjekt in seiner Prüfposition befindet, ein Brennpunkt erzielt wird. Die Vorderseite jeder Lampe ist mit einem hitzebeständigen Glasteil abgedichtet. Diese abgedichteten Lampen sind so eingerichtet, dass ihre Lichtprojektionsachen voneinander unter solchen Winkeln und Positionen abweichen, dass die durch den Brennpunkt gehenden Lichtstrahlen nicht gradlinig in die optische Lichtempfangsachse der Kondensorlinse der Lichtempfangseinrichtung gelangen.
Gemäß dieser Vorrichtung ist die Vielzahl von Lichtprojektionslampen so eingerichtet, dass sie konzentriert Lichtstrahlen projiziert, deren Brennpunkte sich an der Objektposition befinden. Diese Anordnung erlaubt die effiziente Nutzung verhältnismäßig kleiner Lampen. Jede Lichtprojektionslampe hat eine abgedichtete Vorderseite, die so wirkt, dass sie das Reflexionsvermögen des Reflexionsspiegels davor bewahrt abzunehmen. Die optischen Achsen der Lichtprojektionslampen sind so eingerichtet, dass sie voneinander unter solchen Winkeln abweichen, dass ihre Lichtstrahlen nicht gradlinig in die optische Lichtempfangsachse der Kondensorlinse eindringen. Dank dieser Anordnung wird die Vorrichtung durch kein Licht beeinflusst, das gerade durch das Innere des Prüfobjekts hindurchgeht, ohne sich im Inneren des Objekts auszubreiten.
In der im Anspruch 6 definierten Prüfvorrichtung ist jede der Vielzahl von Lichtprojektionslampen mit einer Luftkühlungseinrichtung versehen. Die Luftkühlungseinrichtung enthält einen Kühlluftblaskanal und eine Luftdüse, die so eingerichtet sind, dass sie zu einem in eine Fassung eingeführten abgedichteten Teil an jeder Lichtprojektionslampe Luft schicken, um durch Abführen von Wärme, die von dem Lampenkörper erzeugt wird, eine Überhitzung zu verhindern.
Mit der auf diese Weise eingerichteten Kühlungseinrichtung gemäß dieser Vorrichtung wird jede Lampe, die sich in einem Zustand befindet, in dem ihre Vorderseite abgedichtet ist, durch Aufbringen von Luft von der Düse auf den abgedichteten Teil luftgekühlt. Diese Anordnung verhindert demnach wirksam eine Überhitzung, so dass die Lebensdauern der Lichtprojektionslampen verlängert werden.
In der im Anspruch 7 definierten Prüfvorrichtung ist die Vielzahl von Lichtprojektionslampen mit einer Projektionslichtmengen-Einstelleinrichtung versehen, um die zu erhellende Anzahl an Lampen auf eine solche Weise zu erhöhen oder zu verringern, dass die zu projizierende Lichtmenge entsprechend der Größe, dem Gegenstand, der Art und dem Lichtdurchlässigkeitsgrad des Prüfobjekts erhöht oder verringert wird.
Ist die Vorrichtung so eingerichtet, dass sie wie oben erwähnt die Projektionslichtmengen-Einstelleinrichtung enthält, kann die Anzahl an Lichtprojektionslampen, die zur Überprüfung erhellt werden sollen, entsprechend dem Gegenstand, der Art und dem Unterschied des Lichtdurchlässigkeitsgrads (Größe) des Prüfobjekts geändert werden. Die Anordnung macht die Vorrichtung für viele Gegenstände an Prüfobjekten anwendbar, einschließlich zum Beispiel Wassermelonen und Melonen, die eine dicke Haut haben und das Überprüfungslicht nicht leicht durch ihr Inneres lassen; Orangen, die eine mittlere Hautdicke haben; Tomaten und Birnen, die eine dünne Haut haben, so dass leicht Licht hindurchgeht; Äpfel; Pfirsiche; und so weiter.
Die im Anspruch 8 definierte Prüfvorrichtung ist mit einer Hebe- und Absenkeinrichtung versehen, durch die ein Lampenkasten, der in sich die Vielzahl von Lichtprojektionslampen der Lichtprojektionseinrichtung enthält, durch Fernbedienung dazu gebracht wird, vertikal nach oben oder unten zu fahren, damit durch Fernsteuerung die Lichtprojektionshöhe der Lampen entsprechend der Größe des Prüfobjekts eingestellt werden kann, die sich mit seinem Gegenstand und seiner Art ändert.
Ist die Vorrichtung zur Prüfung der Innenqualität so eingestellt, dass sie die Hebe- und Absenkeinrichtung enthält, kann das Prüfobjekt zwischen verschiedenen Gegenständen und Arten an Prüfobjekten verschiedener Größe leicht und unverzüglich von einem zum anderen gewechselt werden. Diese Anordnung hat in Fällen, wo die Vorrichtung bei vielen verschiedenen Gegenständen eingesetzt werden muss, einen großen Vorteil, da sie den sprungartigen Wechsel von einem Objekt zum anderen erleichtert.
Die Lichtempfangseinrichtung der im Anspruch 9 definierten Vorrichtung ist mit einer Filter-Wechseleinschubeinrichtung versehen. Die Filter-Wechseleinschubeinrichtung ist eingerichtet, so betätigt zu werden, dass sie die auf den Lichtwellenleiter fallende Lichtmenge abschwächt, indem sie in den Lichtdurchgang zwischen dem Lichtempfangsfenster der Kondensorlinse und der Lichteintrittsfläche des Lichtwellenleiters gezielt verschiedene Arten von Lichtabschwächungsfiltern einschiebt.
Mit der auf die oben genannte Weise angeordneten Vorrichtung zur Prüfung der Innenqualität kann der Operationsverstärker des Spektralanalysators auch dann, wenn der Verstärkungsgrad des Operationsverstärkers für ein solches Prüfobjekt eingestellt worden ist, das nur eine geringe Menge Durchgangslicht in die Lichtempfangseinrichtung eindringen lässt, an einem Überlauf gehindert werden, so dass die Spektralanalyse behindert wird, indem das hereinkommende Licht mittels des Lichtabschwächungsfilters abgeschwächt und begrenzt wird, wenn das Objekt, das eine geringe Menge Durchgangslicht liefert, zu einem Objekt gewechselt wird, das eine große Menge Durchgangslicht liefert.
Die im Anspruch 10 definierte Prüfvorrichtung ist mit einer Fernbedienungs-Wechseleinrichtung versehen, um durch Fernbedienung gezielt eine Lichtabschwächungsfilter-Befestigungsplatte zu betätigen, an der eine Vielzahl von Lichtabschwächungsfiltern mit verschiedenen Lichtabschwächungsgraden befestigt ist.
Mit der auf diese Weise eingerichteten Vorrichtung kann der sprungartige Wechselvorgang bei den Lichtabschwächungsfiltern leicht in einer sehr kurzen Zeitdauer durchgeführt werden, wenn das Überprüfungsobjekt von einer Art zu einer anderen geändert wird.
In der im Anspruch 11 definierten Prüfvorrichtung ist der zwischen der Kondensorlinse und der Lichteintrittsfläche des Lichtwellenleiters liegende Verschluss innerhalb eines dunklen Kastens angeordnet, der den Lichtdurchgang enthält und von seiner Umgebung abgeschirmt ist. Der Verschluss ist mit einer Verschlussantriebseinrichtung versehen, die so eingerichtet ist, dass der Verschluss normalerweise offen ist und nur dann geschlossen wird, wenn vor oder nach der Betätigung der Weißegrad-Kalibrierplatte ein Dunkelgrad-Erfassungsvorgang durchgeführt wird. Die Steuerungsschaltung eines auf der Rückseite des Spektroskops befindlichen Erfassungslichtempfangselements ist mit einem elektronischen Verschlussschaltkreis versehen, der so eingerichtet ist, dass er jedes Mal, wenn ein Prüfobjekt die Prüfvorrichtung passiert, einen elektronischen Verschluss zum Arbeiten bringt.
Der elektronische Verschlussschaltkreis, der in der Steuerungsschaltung des Lichtempfangselements auf der Rückseite des Spektroskops enthalten ist, ist so eingerichtet, dass er elektrisch auf eine solche Weise eine zeitabhängige Steuerung der Erfassung von durch jedes Prüfobjekt gelassenem Licht durchführt, dass die elektrische Erfassungsladung entladen und beseitigt wird. Der elektronische Verschluss arbeitet demnach, ohne durch irgendeine zurückgebliebene elektrische Erfassungsladung beeinflusst zu werden, die unmittelbar vor der Erfassung erzielt wird. Da der elektronische Verschlussschaltkreis kein bewegliches mechanisches Teil benötigt, kann die Prüfvorrichtung fortlaufend bei hoher Geschwindigkeit betrieben werden, so dass durch Erhöhen der Geschwindigkeit des Transportförderers die Verarbeitungsfähigkeit der Vorrichtung pro Zeiteinheit gesteigert werden kann.
Die im Anspruch 13 definierte Prüfvorrichtung ist mit einem Mechanismus versehen, um vor dem Lichtempfangsfenster der Kondensorlinse der Lichtempfangseinrichtung mit der Linsenhaube anstelle der Weißegrad-Kalibrierplatte vor oder nach dem Vor- und Zurückfahren von ihr ein Qualitätsvergleichsmaterial vor- und zurückzufahren. Der Qualitätsvergleichsmaterial-Fahrmechanismus wird als Mittel verwendet, um auf Basis von Veränderungen, die in dem durch das Qualitätsvergleichsmaterial gegangenen Licht auftreten, Altersschwankungen der Kalibrationskurve des Spektralanalysators zu korrigieren.
In der wie oben erwähnt eingerichteten Prüfvorrichtung wird Licht, das durch einen Behälter gegangen ist, der in sich das Qualitätsvergleichsmaterial enthält, im Zusammenhang mit der Kalibrierung erfasst, die mit der Weißegrad-Kalibrierplatte vorgenommen wird. Dann können auf der Basis des Durchgangslichts, das demnach durch den das qualitätsvergleichsmaterialhaltigen Behälter hindurch erhalten wurde, Altersschwankungen und Veränderungen der Kalibrationskurve infolge dauernder Beleuchtung, dauernden Betriebs oder dergleichen der Vorrichtung zur Prüfung der Innenqualität und Änderungen der Umgebungstemperatur und Umgebungsbedingungen der Vorrichtung adäquat korrigiert werden.
In der im Anspruch 14 definierten Prüfvorrichtung ist der Mechanismus zum Vor- und Zurückfahren des Qualitätsvergleichsmaterials so eingerichtet, dass er gezielt eine Vielzahl von Qualitätsvergleichsmaterialien verfährt, indem er sie langsam eines nach dem anderen vorwärts bewegt.
Beim Durchführen einer Komponentenanalyse für eine Vielzahl von Komponenten hinsichtlich des Zuckerbildungsgrads, des Säuregehalts usw. des Prüfobjekts erlaubt die oben angegebene Anordnung gemäß dieser Erfindung eine Korrektur von Alterungsänderungen der Kalibrationskurve entsprechend der tatsächlichen Situation.
In der im Anspruch 15 definierten Prüfvorrichtung ist das Qualitätsvergleichsmaterial ein festes Material.
Gemäß dieser Vorrichtung wird als Qualitätsvergleichsmaterial ein festes Material eingesetzt, das eine Absorptionskennlinie in einem Wellenlängenband nahe an dem des Prüfobjekts hat. Der Einsatz eines solchen Materials erlaubt es, die Kalibrierung stabil durchzuführen, da es sich auch dann kaum verschlechtert, wenn es über eine lange Zeitdauer eingesetzt wird.
In der im Anspruch 16 definierten Prüfvorrichtung ist das Qualitätsvergleichsmaterial ein flüssiges Material, das in einem Behälter enthalten ist.
Gemäß dieser Vorrichtung wird als Qualitätsvergleichsmaterial ein flüssiges Material eingesetzt, das eine Qualitätskomponente hat, die gleich der des Prüfobjekts ist. Ein solches flüssiges Material lässt sich leicht erzielen, so dass die Kalibrierung entsprechend der tatsächlichen Situation durchgeführt werden kann.
Die im Anspruch 17 definierte Prüfvorrichtung ist mit einer Hebe- und Absenkeinrichtung versehen, um durch Fernbedienung den Befestigungssockel der Lichtempfangseinrichtung vertikal zu verfahren. Die Hebe- und Absenkeinrichtung ist so eingerichtet, dass sie durch Fernsteuerung eine Einstellung der Höhe einer optischen Lichtempfangsachse entsprechend der Größe des Prüfobjekts erlaubt, die sich mit dem Gegenstand und der Art des Prüfobjekts ändert.
Dank dieser Anordnung kann das Prüfobjekt auf die gleiche Weise wie bei der im Anspruch 8 definierten Vorrichtung zwischen verschiedenen Gegenständen und Arten an Prüfobjekten leicht und unverzüglich von einem zum anderen gewechselt werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Prüfung der Innenqualität, einschließlich einer Schnittansicht der wesentlichen Teile einer Lichtprojektionseinrichtung und der einer Lichtempfangseinrichtung der Vorrichtung, die quer zu einem Transportweg angeordnet sind.
2 ist eine Seitenansicht eines Vertikalschnitts entlang der in 1 gezeigten Linie A-A.
3 ist eine Draufsicht, die die Betätigung eines Weißegrad-Kalibrators der Lichtempfangseinrichtung zeigt.
4 ist eine Seitenansicht eines Vertikalschnitts entlang der in 3 gezeigten Linie C-C.
5 ist eine Draufsicht, die zeigt, wie Behälter, die Qualitätsvergleichsmaterialien enthalten, auf der Seite der Lichtempfangseinrichtung betätigt werden.
6 ist eine Seitenansicht eines Vertikalschnitts entlang der in 5 gezeigten Linie D-D.
7 ist ein Vertikalschnitt entlang der in 2 gezeigten Linie B-B, der einen Lichtabschwächungsfilter in einem Zustand zeigt, der mit einem geschlossenen Verschluss erhalten wird.
8 zeigt den gleichen Teil der Vorrichtung wie 7 in einem Zustand, der mit dem geöffneten Verschluss erhalten wird.
9 ist eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Prüfung der Innenqualität dieser Erfindung, bei dem der Weißegrad-Kalibrator einer Lichtempfangseinrichtung so eingerichtet ist, dass er in der Vertikalrichtung der Prüfvorrichtung arbeitet.
10 ist eine Seitenansicht eines Vertikalschnitts entlang der in 9 gezeigten Linie E-E.
11 ist eine Schnittansicht, die wesentliche Teile eines dritten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung zeigt, wobei ein Kettenförderer aus einer Vielzahl von Transportwegstreifen besteht und darauf Aufnahmeschalen befestigt sind und die Lichtprojektionseinrichtung und die Lichtempfangseinrichtung der Vorrichtung so eingerichtet sind, dass sie einander über jeden der Transportwegstreifen des Förderers hinweg gegenüberliegen.
BESTE AUSFÜHRUNGSART DER ERFINDUNG
Gemäß dieser Erfindung ist eine mehrlampige Vorrichtung zur Online-Prüfung der Innenqualität wie folgt eingerichtet: In der Vorrichtung sind eine Lichtprojektionseinrichtung und eine Lichtempfangseinrichtung quer zu einem Transportweg eines Transportförderers angeordnet, der Prüfobjekte eines nach dem anderen fördert. Die Lichtprojektionseinrichtung enthält eine Vielzahl von Lichtprojektionslampen, die auf einer Seite des Transportwegs angeordnet sind, um unter verschiedenen Winkeln und von verschiedenen Positionen aus, die bezüglich der Oberfläche des Objekts auf dieser Seite einen Bereich von einem schräg vorne liegenden Teil bis zu einem schräg hinten liegendem Teil abdecken, konzentriert Lichtstrahlen auf das Objekt zu projizieren. Die Lichtempfangseinrichtung ist auf der anderen Seite des Transportwegs angeordnet und enthält einen Verschluss. Der Verschluss befindet sich zwischen einem Lichtempfangsfenster einer Kondensorlinse, die durch das Prüfobjekt gegangenes Licht konvergiert, und einer Lichteintrittsfläche eines Lichtwellenleiters, der das konvergente Durchgangslicht einem Spektroskop zuführt. Der Verschluss ist demnach so eingerichtet, dass er einen zum Spektroskop führenden Lichtdurchgang öffnet und schließt. Das Lichtempfangsfenster ist zum Prüfobjekt hin offen, wenn sich das Objekt in einer Position befindet, in der es zu prüfen ist. Wenn die Mitte des Prüfobjekts, wo das Objekt zu prüfen ist, zu einer Prüfposition gelangt, öffnet sich der Verschluss, damit das Licht, das durch die Mitte gegangen ist, durch den Lichtwellenleiter zum Spektroskop gelangen kann. Mit anderen Worten ist der Mittelteil des Objekts ein Prüfteil des Prüfobjekts und muss keine dimensionsgerechte Mitte des Objekts sein.
Der Verschluss wird geschlossen, um den Durchgang des Durchgangslichts abzusperren, damit kein Durchgangslicht von der Kondensorlinse durch den Lichtwellenleiter in das Spektroskop gelangen kann, wenn es kein Prüfobjekt gibt oder wenn sich der vordere Endteil oder der hintere Endteil des Objekts an der Prüfposition befindet. Mit anderen Worten können unnötige Lichtstrahlen nicht in das Spektroskop gelangen, so dass wirksam verhindert wird, dass Umgebungsänderungen nachteilige Wirkungen wie einen Temperaturanstieg innerhalb des Spektroskops haben.
Die Kondensorlinse ist vorzugsweise so eingerichtet, dass sie ihren objektivseitigen Brennpunkt an einem Umfangsflächenbereich des Objekts auf der Seite der Linse hat. Die Kondensorlinse ist mit einer Linsenhaube, die vor der Objektivseite der Linse angeordnet ist, so dass sie zur Mitte des Objekts hin ein Sehfeld hat, und mit einem staubdichten Lichtempfangsfenster, das auf seiner Vorderseite ein durchsichtiges Glas hat, versehen. Mit der auf diese Weise eingerichteten Kondensorlinse kann das Licht wirksam konvergiert werden, indem die nachteilige Wirkung von Störlicht verhindert wird.
Die Prüfobjekte auf dem Transportförderer werden durch einen vor der Prüfposition durchgeführten Vorgang so ausgerichtet, dass die Umfangsseitenfläche von jedem von ihnen ungeachtet des Größenunterschieds von ihnen in einem festen Abstand von der Linsenseite der Lichtempfangseinrichtung liegt. Sind die in Bewegung befindlichen Prüfobjekte auf diese Weise an einer Seite ausgerichtet, verändert sich die Durchgangslichtsammelbedingung nicht, so dass die Zuverlässigkeit der Spektralanalyse unter Minimierung von Fehlern verbessert wird.
Darüber hinaus gibt es eine Einrichtung, um mit einem Befestigungsarm eine Weißegrad-Kalibrierplatte auf eine solche Weise vorwärts und rückwärts zu fahren, dass das Sehfeld vor dem Lichtempfangsfenster der Linsenhaube geschlossen und geöffnet wird. Der Befestigungsarm ist vorzugsweise mit einem rohrförmigen vorstehenden Teil versehen, das von einem Weißegrad-Kalibrierplatten-Befestigungsteil auf eine solche Weise zur Vorderseite der Linsenhaube verläuft, dass es das Sehfeld umgibt und gegenüber seiner Umgebung abschirmt. Mit dem auf diese Weise ausgebildeten rohrförmigen vorstehenden Teil kann adäquat eine Kalibrierung durchgeführt werden, ohne durch irgendwelches Störlicht beeinflusst zu werden. Die Weißegrad-Kalibrierplatte ist so eingerichtet, dass sie sich auf der Linsenseite an einem objektivseitigen Brennpunkt nahe der Umfangsseitenfläche des Prüfobjekts befindet. Veränderungen der Umgebungstemperatur erfordern eine Kalibrierung, zum Beispiel bei einem Start oder nach einer Betriebspause der Vorrichtung zur Prüfung der Innenqualität. In diesem Fall wird die Weißegrad-Kalibrierplatten-Fahreinrichtung betätigt, um die Vorrichtung zu kalibrieren, indem die Weißausgleichsgrad-Kalibrierplatte entweder vor das Linsenhauben-Lichtempfangsfenster gefahren wird, wenn kein Prüfobjekt gefördert wird, oder indem der Transportvorgang des Förderers unterbrochen wird. Die Kalibrierung gestattet es, die Prüfvorrichtung über eine lange Zeitdauer stabil zu nutzen. Bei der Prüfung der Innenqualität jedes Prüfobjekts, bei der das durch das Objekt gegangene Lichts konvergiert wird, während sich das Objekt in Bewegung befindet, wird die Weißegrad-Kalibrierplatte von einem Transportdurchgang weg an eine Parkposition zurückgezogen, um zu verhindern, dass sie den Transport behindert.
Die optimale Richtung, in die die Weißegrad-Kalibrierplatte an die Parkposition zurückgefahren werden sollte, wird in Bezug auf die Anordnung des Transportförderers festgelegt. Die Weißegrad-Kalibrierplatte ist jedoch so eingerichtet, dass sie an eine Position zurückgefahren wird, die sich entweder außen vom Transportdurchgang in der Vorwärtsbewegungsrichtung des Transportdurchgangs oder oben außen von ihm befindet.
Innerhalb der Linsenhaube ist eine Öffnungsblende angeordnet, um den Durchgangsbereich des Durchgangslichts einzuengen. Das Bereitstellen der Öffnungsblende verhindert wirksam den Reflex irgendeines Streulichts, das vom Lichtempfangsfenster kommt, oder irgendeines schädlichen Reflexionslichts, das innerhalb der Linsenhaube erhalten wird.
Es ist eine Luftdüse vorgesehen, um die Linsenhaube und die Weißegrad-Kalibrierplatte mit Luft zu kühlen, wenn sie sich in der Parkposition außerhalb des Sehfelds befindet. Ein Kühlluftgebläse ist so eingerichtet, dass es Kühlluft durch die Luftdüse auf die Linsenhaube und die Weißegrad-Kalibrierplatte bläst. Diese Anordnung führt wirksam Wärme infolge von Lichtstrahlen ab, so dass Schwankungen der optischen Eigenschaften für einen stabilen Betrieb minimiert werden.
Jede der Vielzahl von Lichtprojektionslampen ist mit einem Parabolreflexionsspiegel versehen, um einen Strahlwinkel zu bilden, der einen Brennpunkt in der Mitte des Prüfobjekts liefert. Die Lichtprojektionslampen sind abgedichtete Lampen, die abgedichtete Vorderseiten haben und so eingerichtet sind, dass sie Lichtstrahlen konzentriert auf das Prüfobjekt projizieren. Die Anordnung erlaubt den Einsatz kleiner Lampen, da die Lichtstrahlen effizient projiziert werden können. Die abgedichteten Vorderseiten dieser Lampen versetzen die Reflexionsspiegel dazu in die Lage, ein ausreichendes Reflexionsvermögen aufrechtzuerhalten, indem sie sie daran hindern, Staub anzusammeln und blind zu werden.
Des Weiteren sind die Lichtprojektionslampen so eingerichtet, dass ihre optischen Lichtprojektionsachsen voneinander unter solchen Winkeln und Positionen abweichen, dass ihre Lichtstrahlen nicht gradlinig in die optische Achse der Kondensorlinse der Lichtempfangs einrichtung gelangen. Dank dieser Anordnung kann das Licht, das verteilt wird und durch das Innere des Prüfobjekts geht, in einem solchen Zustand erhalten werden, dass es effektiv eine große Menge Innenqualitätsinformationen liefert.
Die Lichtprojektionslampen sind vorzugsweise mit einem Lampenkasten versehen, in dem Lampenbefestigungsteile auf eine solche Weise angeordnet sind, dass sie die Lichtprojektionslampen dazu in die Lage versetzen, auf einer Seite des Prüfobjekts von gleichen Abständen innerhalb eines Bereichs von einem schräg vorne liegenden Teil bis zu einem schräg hinten liegenden Teil aus gleiche Lichtmengen zu projizieren, wenn sich das Objekt in der Prüfposition befindet. Die Lichtprojektionslampen sind des Weiteren mit Luftblasdüsen versehen, die so eingerichtet sind, dass sie von einem Luftgebläse aus Kühlluft auf die abgedichteten Teile der Lampen blasen, um von den Lampenkörpern erzeugte Hitze abzuführen, so dass die Lebensdauern der Lampen verlängert werden können.
Eine Steuerungsschaltung ist so eingerichtet, dass sie die Vielzahl von Lichtprojektionslampen dazu bringt, zum Beispiel in vollem Grad, zu vierviertel Grad, zu dreiviertel Grad oder zu einem anderen geeigneten Grad aufzuleuchten. Ist die Vorrichtung mit einer solchen Steuerungsschaltung versehen, kann der Beleuchtungsgrad entsprechend der Größe, dem Gegenstand und der Art des Prüfobjekts gewählt werden. Der Beleuchtungsgrad wird in Fällen, in denen das durch das Objekt gegangene Licht zu intensiv ist, verringert und erhöht, wenn das Durchgangslicht zu schwach ist, indem der Beleuchtungsgrad leicht von einem Grad zum nächsten geändert wird.
Die Vielzahl von Lichtprojektionslampen ist so eingerichtet, dass sie durch einen Fernsteuerungsvorgang zusammen mit dem Lampenkasten entsprechend der Position der Mitte des Prüfobjekts, d.h. wenn das Prüfobjekt von einem Objekt zu einem anderen Objekt mit unterschiedlicher Größe gewechselt wird, vertikal nach oben oder unten gefahren werden kann. Diese Anordnung erlaubt es, dass der Wechsel der Prüfobjekte unverzüglich erfolgt.
Die Vorrichtung zur Prüfung der Innenqualität kann mit einem Lichtabschwächungsfilter-Einschubmechanismus als einer weiteren Lichtabschwächungseinrichtung versehen sein. Der Einschubmechanismus ist so eingerichtet, dass er die Menge an Durchgangslichteinfall im Spektroskop abschwächt, indem er Lichtabschwächungsfilter verschiedener Lichtabschwächungsgrade gezielt in den Empfangsdurchgangslichtdurchgang der Lichtempfangseinrichtung einschiebt. Der Lichtabschwächungsfilter-Einschubmechanismus kann so eingerichtet sein, dass er durch Fernsteuerung betätigt wird. Eine solche Anordnung verkürzt weiter die Zeitdauer, die zum Wechseln des Prüfobjekts von einer Art (oder einem Gegenstand) zur anderen benötigt wird.
Der oben angegebene Verschluss befindet sich innerhalb eines dunklen Kastens, der abgedichtet ist, wobei er in sich die Umgebung eines Strahlengangs einschließt, der so eingerichtet ist, dass er durch das Objekt gegangenes Licht von der Kondensorlinse zum Spektroskop führt. Der Verschluss ist demnach so eingerichtet, dass er normalerweise geschlossen ist, um Störlicht zu verhindern, und sich nur dann öffnet, um das Durchgangslicht dem Spektroskop zuzuführen, wenn jedes Mal dann, wenn ein Prüfobjekt die Prüfvorrichtung passiert, der Mittelteil des Objekts vor die Kondensorlinse gelangt. Der Verschluss ist demnach so eingerichtet, dass er nur das Licht, das mit dem in der Prüfposition befindlichen Prüfobjekt durchgelassen wurde, in das Spektroskop gelangen lässt und dass er keine anderen Lichtstrahlen in das Spektroskop eindringen lässt, so dass sich ein im Spektroskop befindliches Lichtempfangselement stets von einem Nullniveau aus aufbauen kann.
In Fällen, in denen die Vorrichtung eine Hochgeschwindigkeitsleistung erbringen muss, die kaum durch mechanische Mittel erreicht werden kann, ist der Verschluss, der sich innerhalb des abgedichteten dunklen Kastens, der die Umgebung des Strahlengangs von der Kondensorlinse zum Spektroskop einschließt, zudem so eingerichtet, dass er so von einer Antriebseinrichtung angetrieben wird, dass er normalerweise offen ist und sich nur vor oder nach der Betätigung der Weißegrad-Kalibrierplatte beim Erfassen eines Dunkelgrads zur Kalibrierung schließt; und die Steuerungsschaltung eines hinter dem Spektroskop befindlichen Erfassungslichtempfangselements ist so eingerichtet, dass sie einen elektronischen Verschlussschaltkreis aufweist. In diesem Fall wird jedes Prüfobjekt geprüft, indem das Durchgangslicht unter der zeitabhängigen Steuerung einer elektrischen Einrichtung erfasst wird. Mit anderen Worten wird in Fällen, in denen eine Hochgeschwindigkeitsleistung zur zeitabhängigen Steuerung für jedes Objekt erforderlich ist, ein elektronischer Verschluss, der so eingerichtet ist, dass er die zeitabhängige Steuerung elektrisch durchführt, in Kombination mit dem mechanischen Verschluss verwendet, der nicht oft betätigt werden muss und so eingerichtet ist, dass er den Lichtdurchgang nur beim Erfassen des Dunkelgrads mechanisch absperrt.
Ein Befestigungsarm ist so eingerichtet, dass er anstelle der Weißegrad-Kalibrierplatte ein Vergleichsmaterial (eine Substanz) vor das Lichtempfangsfenster der Kondensorlinse, die mit der staubdichten Linsenhaube versehen ist, fährt und von ihr zurückfährt. Das an dem Befestigungsarm zu befestigende Vergleichsmaterial wird aus Materialien ausgewählt, die dem Prüfobjekt bezüglich einer Durchgangslichtkomponente ähneln oder entsprechen. Um es zu befestigen, ist jedes Vergleichsmaterial so eingerichtet, dass es einen Halter hat, falls es fest ist, oder innerhalb eines Behälters platziert ist, falls es eine Flüssigkeit aus Zucker oder Säure ist. Mit dem auf diese Weise befestigten Vergleichsmaterial wird jegliche Änderung aufgrund der Alterung einer Kalibrationskurve auf eine solche Weise korrigiert, dass das Ergebnis einer von einem Spektralanalysator erstellten Analyse von Licht, das durch das Vergleichsmaterial gegangen ist und dem Spektroskop zugeführt wurde, stets das Gleiche wie das Analyseergebnis ist, das erzielt wurde, als die Kalibrierung das letzte Mal durchgeführt wurde.
Falls eine Vielzahl von Zucker- oder Säurevergleichsmaterialien enthaltenden Behältern gibt, wird die Alterungsänderung der Kalibrationslinie korrigiert, indem die vergleichsmaterialhaltigen Behälter langsam einer nach dem anderen vorwärts bewegt werden und das erzielte Durchgangslicht durch jeden von ihnen dem Spektroskop zugeführt wird. Dann wird jegliche Alterungsänderung der Kalibrationskurve auf eine solche Weise korrigiert, dass das Ergebnis der vom Spektralanalysator erstellten Analyse bezüglich ein und desselben Vergleichsmaterials stets gleich bleibt.
Die Kondensorlinse der Lichtempfangseinrichtung und der Mechanismus zum Vorwärts- und Zurückfahren der Weißegrad-Kalibrierplatte und zum Vorwärts- und Zurückfahren des Vergleichsmaterials in Bezug zur Kondensorlinse sind auf ein und demselben Befestigungssockel (Rahmen) angeordnet. Der Befestigungssockel ist mit einem Mechanismus versehen, der so eingerichtet ist, dass er durch Fernsteuerung dazu gebracht wird, den Befestigungssockel vertikal nach oben und unten zu fahren. Die Höhe einer optischen Lichtempfangsachse ist demnach so eingerichtet, dass sie durch das nach oben und unten Fahren des Befestigungssockels entsprechend der Größe des Prüfobjekts, die sich abhängig von dem Gegenstand und der Art des Prüfobjekts verändert, einstellbar ist.
Der Lampenkasten der Lichtprojektionseinrichtung und die Lichtempfangseinrichtung auf der anderen Seite bestehen vorzugsweise aus irgendeinem schwingungsfesten Gummimaterial. Die Verwendung eines solchen Gummimaterials verhindert, dass die Vorrichtung durch die Schwingungen des Transportförderers beeinflusst wird, so dass Fehler der Spektralanalyse weiter verringert werden.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 1
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 8 wird im Folgenden eine Vorrichtung zur Prüfung der Innenqualität beschrieben, die entsprechend dieser Erfindung als ein erstes Ausführungsbeispiel von ihr eingerichtet ist:
Die 1 und 2 zeigen im Überblick die wesentlichen Teile der Vorrichtung zur Online-Prüfung der Innenqualität, die zur Prüfung von landwirtschaftlichen Erzeugnissen angepasst ist. Wie sich aus den 1 und 2 ergibt, enthalten die Darstellungen einen Transportförderer 1, der so eingerichtet ist, dass er ein Prüfobjekt F transportiert. Eine Lichtprojektionseinrichtung 2 ist so eingerichtet, dass sie auf das Objekt F von einer seiner Seiten aus Lichtstrahlen projiziert. Eine Lichtempfangseinrichtung 3 ist so eingerichtet, dass sie Durchgangslicht empfängt, das infolge der Lichtprojektion durch die Lichtprojektionseinrichtung 2 durch das Innere des Objekts F hindurch erhalten wurde. Der Transportförderer 1 ist so eingerichtet, dass er zum Überprüfen der Innenqualität eine Reihe an Prüfobjekten F eines nach dem anderen fördert. Der Transportförderer 1 kann ein beliebiger Förderer sein, der herkömmlicher Weise zum Messen der Größe oder des Erscheinungsbildes von landwirtschaftlichen Erzeugnissen verwendet wird, etwa ein Bandförderer, ein Kettenförderer oder ein Kettenförderer mit Aufnahmeschalen, solange diese so eingerichtet sind, dass sie die Prüfobjekte F in der Fahrrichtung von ihnen in einer Reihe fördern. Bei der tatsächlichen Prüfung der Innenqualität jedes Objekts F werden in vielen Fällen zusammen mit der Innenqualitätsprüfung auch die Größen- und Formklassen gemessen. Diese Messvorgänge sind so eingerichtet, dass sie vor oder nach der Innenqualitätsprüfung auf dem gleichen Transportförderer erfolgen. Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, befindet sich jedes Prüfobjekt F, das durch den Transportförderer 1 gefördert wird, in einem Zustand, in dem es auf seinen beiden Seiten keine Hindernisse hat, wenn es zwischen den Befestigungsteilen der Lichtprojektionseinrichtung 2 und der Lichtempfangseinrichtung 3 hindurchgeht.
Die Lichtprojektionseinrichtung 2 enthält eine Vielzahl von Lichtprojektionslampen 21. Diese Lampen 21 sind auf einem Lampenkasten 22 auf eine solche Weise angeordnet und befestigt, dass sie Licht auf eine Seite des Objekts (landwirtschaftlichen Erzeugnisses) F projizieren, so dass ein Bereich an Flächenbereichen von einem schräg vorne liegenden Bereich bis zu einem schräg hinten liegenden Bereich abgedeckt wird, wenn sich das Objekt F in einer Prüfposition befindet. Jede der Lichtprojektionslampen hat eine verhältnismäßig geringe Größe und ist mit einem Parabolreflexionsspiegel 212 versehen, der so eingerichtet ist, dass er einen Strahlwinkel 211 bildet, der an der Prüfposition 11 einen Brennpunkt ergibt. Jede dieser Lampen ist vorzugsweise eine abgedichtete Halogenlampe, deren Vorderseite mit einem hitzebeständigen Dichtungsglas 213 abgedichtet ist. Da sich die kleinen Lampen mit einer geringen Spannung erhellen lassen, kann die Größe ihres Glühfadens verringert werden, so dass sich ihre Lichtsammelungseffizienz verbessert. Abgesehen davon verlängert die Verwendung eines Nichrom-Drahts, der einen verhältnismäßig großen Durchmesser hat, wirksam die Lebensdauern der Lampen. Die Lichtprojektionslampen sind, wie in den 1 und 2 gezeigt ist, in einem Aufbau angeordnet, der sich auf einer Seite der Prüfposition 11 bogenförmig oder radial von einem schräg vorne liegenden Punkt bis zu einem schräg hinten liegenden Punkt ausdehnt. Es ist vorzuziehen, dass die Lampen gleichmäßig beabstandet sind und auch in der Vertikalrichtung des radialen Aufbaus in einer Vielzahl von Schritten angeordnet sind. Die Lichtprojektionslampen 21 sind unter solchen Winkeln und Positionen befestigt, dass die Lichtstrahlen, die durch den Brennpunkt auf der optischen Achse gehen, nicht gradlinig in die optische Lichtempfangsachse 301 einer Kondensorlinse 31 der Lichtempfangseinrichtung 3 gelangen. Entlang der abgedichteten Teile 214 und der Fassungen der Lichtprojektionslampen 21 ist ein Kühlluftblaskanal 23 angeordnet, um an der Lampenseite Wärme abzuführen. Wärme, die von den abgedichteten Teilen 214, den Fassungen 215 und den Körpern der Lampen 21 erzeugt wird, wird demnach unter Einblasen von Luft von einem Luftgebläse abgeführt, um eine Überhitzung zu verhindern. Die Luft wird von dem nicht gezeigten Luftgebläse eingeblasen, indem eine geeignete Luftblaseeinrichtung mit einer Verbindungsöffnung 232 verbunden wird.
Die Lichtprojektionslampen sind in einer großen, zum Projizieren einer ausreichend hohen Menge Licht benötigten Anzahl vorgesehen, um von einem solchen Prüfobjekt, das Licht nicht ohne Weiteres durch sich hindurchgehen lässt, eine ausreichend große Menge Durchgangslicht zu erzielen. Allerdings enthält die elektrische Schaltung der Prüfvorrichtung Mittel, um die Anzahl der zu erhellenden Lampen entsprechend dem Objekt zu erhöhen oder zu verringern. Die Anzahl an Lampen kann daher beim Prüfen eines Objekts, durch das Licht leicht hindurchgeht, etwa bei Tomaten oder dergleichen, verringert werden.
Die Lichtempfangseinrichtung 3 enthält als Hauptteile eine Kondensorlinse 31; einen Lichtwellenleiter 32, der so eingerichtet ist, dass er einem Spektroskop, das nicht (in den Zeichnungen) gezeigt ist, konvergentes Durchgangslicht zuführt; einen Verschluss 33, der so eingerichtet ist, dass er die Lichteintrittsfläche des Lichtwellenleiters 32 versperrt; eine Lichtabschwächungsfilter-Befestigungsplatte 34; einen Weißegrad-Kalibrator 35; und eine Qualitätsvergleichsmaterial-Einschub(test)einheit 36. Diese Hauptteile der Lichtempfangseinrichtung 3 sind in Kombination auf einem Befestigungssockel 30 befestigt. Im Fall dieses Ausführungsbeispiels sind diese Hauptteile auf der Oberseite des Befestigungssockels 30 befestigt. Allerdings können sie auch auf der Unterseite des Befestigungs sockels 30 angeordnet sein. Die Kondensorlinse 31 ist so eingerichtet, dass sie auf einer Umfangsfläche des Objekts F einen objektseitigen Brennpunkt 311 hat, wenn sich das Objekt auf dem Transportförderer 1 in einer mittleren Prüfposition befindet. Die Kondensorlinse 31 ist versehen mit einer Linsenhaube 312, die nahe an das Objekt F herangeht; und einem Lichtempfangsfenster 313, vor dem sich ein durchsichtiges Glas befindet. Die Linsenhaube 312 ist so eingerichtet, dass sie einen effizienten Eintritt von Durchgangslicht gestattet, das von einem vorderen Teil eines Sehfelds kommt, das durch das Lichtempfangsfenster 313 definiert wird, so dass die nachteiligen Wirkungen jeglichen ungewünscht hereinkommenden Lichts, etwa von um die Kondensorlinse 31 herum vorkommenden Störlicht, wirksam verhindert werden können. Eine Öffnungsblende 314 ist so eingerichtet, dass sie einen schädlichen Reflex von Streulicht, das von dem zwischen der Kondensorlinse 31 und der Filterbefestigungsplatte 34 liegenden Lichtempfangsfenster kommt, innerhalb der Linsenhaube 312 oder den von Reflexionslicht innerhalb der Linsenhaube 312 verhindert. Der Lichtwellenleiter 32 ist so befestigt, dass seine Lichteintrittsfläche 321 auf die Bilderzeugungsposition der Kondensorlinse 31 eingestellt ist. Das Durchgangslicht, das durch das Lichtempfangsfenster 313 in die Kondensorlinse 31 gelangt, wird auf der Lichteintrittsfläche 321 des Lichtwellenleiters 32 abgebildet, um dem Spektroskop durch den Lichtwellenleiter 32 zur Spektralanalyse zugeführt zu werden.
Der Verschluss 33 ist vorzugsweise nahe an der Abbildungsposition der Kondensorlinse 31 des konvergenten Durchgangslichts angeordnet, d.h. nahe an der Lichteintrittsfläche 321 des Lichtwellenleiters 32. Der Verschluss 33 hat eine Vielzahl von ausgeschnittenen Teilen 331, die, wie in 8 gezeigt ist, entlang des Umfangs einer Scheibe ausgebildet und gleichmäßig beabstandet sind, und er ist so eingerichtet, dass er einen Licht empfangenden Strahlengang vor der Lichteintrittsfläche 321 des Lichtwellenleiters 32 öffnet oder schließt.
Genauer gesagt wird der Verschluss 33 durch eine Schrittantriebseinheit 332, die so eingerichtet ist, dass sie den Verschluss 33 für das Objekt F eines nach dem anderen langsam vorwärtsbewegt, dazu gebracht, sich jedes Mal zu öffnen, wenn der Mittelteil jedes Objekts F die Prüfposition 11 passiert. Wird der Verschluss 33 auf diese Weise geöffnet, wird das Durchgangslicht vom Objekt F durch den Lichtwellenleiter 32 hindurchgelassen. Der Verschluss 33 wird durch die Schrittantriebseinheit 332 dazu gebracht, sich auf die langsam vorwärtsbewegende Weise zu drehen und zu schließen, wenn der Prüfteil (der Mittelteil zum Beispiel) des Prüfobjekts F die Prüfposition 11 verlassen hat. Mit anderen Worten ist der Verschluss 33 so eingerichtet, dass er sich zu einem Zeitpunkt, der an die Ankunft des Prüfteils (Mittelteils) des von dem Transportförderer zufällig geförderten Objekts F an der Prüfposition angepasst ist, öffnet, um das durchgelassene Licht zum Spektroskop durchzulassen, und zwar ungeachtet dessen, ob eine Vielzahl von Prüfobjekten in regelmäßigen Abständen oder in unregelmäßigen Abständen gefördert wird. Allerdings bleibt der Verschluss, wenn das vordere und hintere Ende des Objekts F vorbeiläuft und während einer Überbrückungszeit zwischen einem Objekt und dem anderen, geschlossen. Im Fall dieses Ausführungsbeispiels ist der Verschluss 33 demnach so eingerichtet, dass er zum Prüfen des Mittelteils des Objekts F für eine feststehende Dauer der Fahrzeit des Transportförderers 1 offen bleibt und für andere Teile des Objekts F ungeachtet der Größe des Objekts F geschlossen bleibt. Ein Befehl, den Verschluss 33 zu betätigen, ist so eingerichtet, dass er durch bekannte Mittel wie einem Wechselsignal oder dergleichen gegeben wird, das von einer Art verschiedener Arten von Erfassungseinrichtungen wie einer Kamera, die auf der stromaufwärtigen Seite des Transportförderers 1 angeordnet ist, um den Außendurchmesser, die Farbe und die Form des Prüfobjekts F zu messen, synchron mit dem Transportförderer 1 abgegeben wird.
Eine Lichtabschwächungsfilter-Befestigungsplatte 34 hat eine Vielzahl von Filterbefestigungslöchern 341. Eines der Löcher 341 wird leer gelassen, während in den anderen Löchern jeweils Lichtabschwächungsfilter 342 mit verschiedenen Lichtabschwächungsgraden platziert sind. Die Filterbefestigungsplatte 34 ist auf einer Welle 343 an einer Position befestigt, die an die Mitte eines Lichtdurchgangs angepasst ist, durch das das Empfangslicht zwischen der Kondensorlinse 31 und der Lichteintrittsfläche des Lichtwellenleiters 32 hindurchgeht. Die Löcher 341 der Filterbefestigungsplatte 34 werden gezielt genutzt, indem die Befestigungswelle 343 über ein Kegelrad 345 mit einem auf der Außenseite der Vorrichtung befindlichen Drehknopf 344 gedreht wird. Der Lichtabschwächungsfilter-Auswahlvorgang kann so eingerichtet sein, dass er unter Bereitstellung eines Schrittmotors oder einer ähnlichen Antriebsvorrichtung durch Fernsteuerung erfolgt, anstatt dass der Drehknopf 344 verwendet wird.
Der Verschluss 33 und die Filterbefestigungsplatte 34 sind in einer Dunkelkammer angeordnet, die von Platten umgeben ist, um zu verhindern, dass sie durch Störlicht beeinflusst werden.
Der Weißegrad-Kalibrator 35, der eine Weißegrad-Kalibrierplatte 351 aufweist, ist in den 3 und 4 bei einem Kalibriervorgang gezeigt. Der Weißegrad-Kalibrator 35 ist mit einem Haltemetall 352 auf einem Befestigungsarm 353 befestigt. Der Befestigungsarm 353 ist an einer Drehwelle 355 befestigt, die von einem Schrittmotor R354, der sich unterhalb des Befestigungssockels 30 befindet, nach oben vorragt. Zum Kalibrieren wird der Schrittmotor R354 dazu gebracht, eine normale Drehung oder eine Rückwärtsdrehung zu vollziehen, um die Weißegrad-Kalibrierplatte 351 vorwärts vor das Lichtempfangsfenster zu bringen, das sich auf der Vorderseite der Kondensorlinse 31 befindet, oder um sie aus dem Transportweg zurückzuziehen. Die Position der Umfangsfläche 3511 der Weißegrad-Kalibrierplatte 351, die sich mit dem Befestigungsarm 353 in Kontakt befindet, ist an den objektivseitigen Brennpunkt 311 der Kondensorlinse angepasst. Der Befestigungsarm 353 ist mit einem rohrförmigen Vorsprung 3531 versehen, der zur Linsenhaube 312 vorragt und dazu dient, jegliche nachteilige Wirkung von Störlicht zu verhindern, das von zwischen der Weißegrad-Kalibrierplatte 351 und dem Lichtempfangsfenster 313 in das Lichtempfangsfenster 313 gelangen könnte. Ein Erfassungsschalter 356 ist so eingerichtet, dass er mittels eines Erfassungsstücks 357 erfasst, dass sich der Befestigungsarm 353 in seiner Parkposition befindet.
Ein Erfassungsschalter 358 ist so eingerichtet, dass er erfasst, dass sich der Befestigungsarm 353 in einer Position vor dem Lichtempfangsfenster der Kondensorlinse 313 befindet, die eine Kalibrierung erlaubt. Der Erfassungsschalter 358 ist mit einem Erfassungsstück 359 versehen, das sich am Befestigungsarm 353 befindet. Wird durch den Erfassungsschalter 358 festgestellt, dass sich die Weißegrad-Kalibrierplatte 351 in einer vorbestimmten Position vor der Kondensorlinsenhaube 312 befindet, erfolgt eine Weißegrad-Kalibrierung. Die Vorrichtung zur Online-Prüfung wird in Betrieb gesetzt, nachdem von dem Erfassungsschalter 356 festgestellt wurde, dass sich der Befestigungsarm 353 aus dem Transportweg zurückgezogen hat. Diese Vorgänge werden jeweils automatisch in Übereinstimmung mit Betriebsbefehlen durch eine Steuerungsschaltung durchgeführt.
Die 5 und 6 zeigen die Qualitätsvergleichsmaterial-Testeinheit 36 in einem Zustand, der beim Durchführen eines Tests mit einem Qualitätsvergleichsmaterial 361 erhalten wird. Im Fall dieses Ausführungsbeispiels wird eine Vielzahl von Qualitätsvergleichsmaterialien 361 vorbereitet, indem jeweils Lösungen mit einem hohen Zuckerungsgrad, einem niedrigen Zuckerungsgrad, einem hohen Säuregrad und einem niedrigen Säuregrad in Behältern 362 platziert werden, die aus durchsichtigem Quarzglas bestehen. Sind die Lösungen darin platziert, werden die Behälter mit Stopfen 3621 verschlossen. Jeder der qualitätsvergleichsmaterialhaltigen Behälter 362 wird auf einen Befestigungsarm 363 geladen, der so eingerichtet ist, dass er diese Behälter 362 an die Position des objektivseitigen Brennpunkts 311 der Kondensorlinse 31 bringen kann. Der Befestigungsarm 363 besteht aus einem sektorförmigen Lichtblockierwandabschnitt 3631, der sich bogenförmig ausdehnt, um Licht vor der Linsenhaube 312 abzublocken; einer Vielzahl von Beladungsteilen 3632, die horizontal Seite an Seite entlang des Umfangsteils des Lichtblockierwandteils 3631 angeordnet sind, um die Vielzahl von Behältern 362 aufzunehmen; einem oberen Halter 3633; einem Guckloch 3634, das zwischen jedem der Beladungsteile 3632 und der Linsenhaube 312 einen Durchlass für Durchgangslicht bildet; und einem Armteil, der so an einem unteren Teil des Befestigungsarms 363 angeordnet ist, dass er horizontal unterhalb der Kondensorlinse 31 verläuft. Der Armteil ist an der Abgangswelle 3641 eines Schrittmotors S364 befestigt. Jedes Guckloch 3634 dient dazu, die nachteilige Wirkung von Störlicht zu verhindern, das in das Lichtempfangsfenster gelangt, wenn dem Lichtwellenleiter 32 von der Kondensorlinse ein schwaches Durchgangslicht zugeführt wird.
Die Qualitätsvergleichsmaterial-Testeinheit 36 wird bei Bedarf genutzt, um Veränderungen einer Kalibrationskurve einer Spektralanalyse zu korrigieren, zu denen es nach der Weißegrad-Kalibrierung in Fällen kommt, in denen sich die Umgebungstemperatur oder -feuchtigkeit geändert hat oder in denen es mit Ablauf der Zeit zu irgendwelchen Änderungen kommt.
Diese Testeinheit 36 ist aus der Transportlinie (dem Transportweg) des Transportförderers 1 zurückgezogen, wenn sich das Objekt F, wie in 1 gezeigt, gerade bei der Online-Überprüfung befindet. Beim Durchführen des Tests wird die Testeinheit 36 wie folgt betätigt: Der Schrittmotor S364 wird betätigt, um den Beladungsteil 3632 und das Guckloch 3634 jedes vergleichsmaterialhaltigen Behälters 362 eines nach dem anderen an eine Position zu bringen, die dem Lichtempfangsfenster 313 der Kondensorlinse 31 entspricht. Das durch jedes Vergleichsmaterial gegangene und vom Guckloch 3634 erhaltene Licht wird durch den Lichtwellenleiter 32 gelassen, um einer Spektralanalyse unterzogen zu werden. Dann wird die Kalibrationskurve entsprechend dem Ergebnis der Spektralanalyse korrigiert. Ein Positionsbestätigungssensor oder dergleichen beliebiger Art ist um den Schrittmotor S364 oder seine Abgangswelle 3641 herum angeordnet, um heraus zufinden, ob der Befestigungsarm 363 gerade dabei ist, auf der Transportlinie (dem Weg) das Qualitätsvergleichsmaterial zu testen, oder ob er sich in seiner zurückgezogenen Position außerhalb der Transportlinie befindet. Das Qualitätsvergleichsmaterial 361 kann in einem flüssigen, gelförmigen oder festen Zustand verwendet werden.
Die Lichtempfangseinrichtung ist mit einem Kühlluftblaskanal 37 versehen. Der Kanal 37 ist mit Luftblasdüsen 371 versehen, die so eingerichtet sind, dass sie auf den oberen Teil der Linsenhaube 312 der Kondensorlinse 31, den oberen Teil der Weißegrad-Kalibrierplatte 351, die auf eine Seite der Linsenhaube 312 zurückgezogen ist, und die oberen Teile der Qualitätsvergleichsmaterialien 361 Kühlluft eines Luftgebläses bläst. Es wird demnach dafür Sorge getragen, dass Wärme, die durch Lichtstrahlen erzeugt wird, abgeführt wird. Der Kühlluftblaskanal 37 kann in jeder geeigneten Form eingerichtet sein, die Luft auf verschiedene Teile der Lichtempfangseinrichtung 3 bläst.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 2
Die 9 und 10 zeigen ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Prüfung der Innenqualität.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich ein Weißegrad-Kalibrator 35A einer Lichtempfangseinrichtung 3A von dem Weißegrad-Kalibrator 35 des ersten Ausführungsbeispiels. Im Fall des zweiten Ausführungsbeispiels ist ein Befestigungsarm 353A so eingerichtet, dass er beim Vorwärts- und Rückwärtsfahren der Weißegrad-Kalibrierplatte 351A zu und von der Vorderseite einer Kondensorlinse 31A in eine andere Richtung betätigt werden kann.
Mit Ausnahme des Weißegrad-Kalibrators 35A sind die Kondensorlinse 31A, ein Lichtwellenleiter 32A, ein Verschluss 33A, eine Lichtabschwächungsfilter-Befestigungsplatte 34A usw. des zweiten Ausführungsbeispiels auf die gleiche Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel eingerichtet. Die Lichtprojektionseinrichtung 2A des zweiten Ausführungsbeispiels ist ebenfalls auf die gleiche Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel eingerichtet. Die Einzelheiten dieser Teile werden daher in der Beschreibung weggelassen.
Im Fall des zweiten Ausführungsbeispiels ist die Weißegrad-Kalibrierplatte 351A mittels eines Haltemetalls 352A am Befestigungsarm 353A befestigt. Der Befestigungsarm 353A ist an der Drehwelle 355A eines Schrittmotors T354A befestigt. Die Weißegrad-Kalibrierplatte 351A ist so eingerichtet, dass sie, wie durch die Strich-Punkt-Linie in 10 gezeigt ist, in eine Rückzugsposition oberhalb der Kondensorlinse 31A gefahren wird und für einen Kalibriervorgang vorwärts vor die Kondensorlinse 31A gefahren wird. Mit anderen Worten wird die Weißegrad-Kalibrierplatte 351A vor das Lichtempfangsfenster 313A der Kondensorlinse 31A oder zu einer Rückzugsposition gefahren, die sich oberhalb der Linsenhaube 312A befindet.
Ein zylinderförmiger Vorsprung 3531 ist so ausgebildet, dass er vom Befestigungsarm 353A zur Linsenhaube 312 läuft, um einen Teil zwischen der Weißegrad-Kalibrierplatte 351A und dem Lichtempfangsfenster 313A der Linsenhaube 312A gegenüber der Umgebung abzuschirmen, so dass kein Störlicht in das Lichtempfangsfenster 313A gelangen kann.
Die Lichtempfangseinrichtung 3A enthält einen Kühlluftblaskanal 37A. Der Kühlluftblaskanal 37A ist mit einer Luftblasdüse 371A versehen und so eingerichtet, dass Luft von einem Luftgebläse auf den rohrförmigen Vorsprung 3531A der Weißegrad-Kalibrierplatte 351A geblasen wird. Ist der Kühlluftblaskanal 37A auf diese Weise angeordnet, kann Wärme, die durch Lichtstrahlen an der Kondensorlinse 31A und der Weißegrad-Kalibrierplatte 351A erzeugt wird, wirksam abgeführt werden.
Ein Befestigungssockel 30A trägt die Kondensorlinse 31A mittels einer Hebe- und Absenkwelle 38 und einer Hebe- und Absenkführung 381, die so eingerichtet ist, dass sie die Höhe der optischen Lichtempfangsachse 301A der Kondensorlinse 31A vertikal einstellt. Die Hebe- und Absenkwelle 38 ist so eingerichtet, dass sie von einem motorgetriebenen Zylinder, einem motorgetriebenen Schieber oder einem bekannten Linearbewegungsantriebsmechanismus, der nicht gezeigt ist, aber so eingestellt ist, dass er eine Zahnstangenanordnung verwendet, angetrieben wird, um die Lichtempfangseinrichtung 3A vertikal zu verfahren.
Mit dem auf diese Weise angeordneten Ausführungsbeispiel wird die optische Lichtempfangsachse eingestellt, indem der Befestigungssockel 30A so verfahren wird, dass er niedriger ist, wenn das Prüfobjekt ein kleiner Fruchtgegenstand ist, und höher ist, wenn das Prüfobjekt eine großer Fruchtgegenstand ist.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 3
11 zeigt ein drittes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Prüfung der Innenqualität. Das dritte Ausführungsbeispiel eignet sich für einen Transportförderer mit Aufnahmeschalen, die eingerichtet sind, bei der Verarbeitung einer großen Menge Prüfobjekte verwendet zu werden.
In 11 bezeichnet die Bezugszahl 4 den Transportförderer mit Aufnahmeschalen. Auf Kettenschienen 42, die an den Innenseiten eines Fördererrahmens 41 angeordnet sind, erstrecken sich endlos Fördererketten 43. Parallel zwischen den Fördererketten 43 sind Schalenbefestigungselemente 44 angeordnet. Zwei Enden jedes Schalenbefestigungselements 44 sind an der Fördererkette 43 an den beiden Innenseiten des Fördererrahmens 41 befestigt. Auf jedem Aufnahmeschalenbefestigungselement 44 ist in gewissen Abstandsintervallen, die zwischen ihnen vorgesehen sind, um eine Lichtprojektionseinrichtung 2B und eine Lichtempfangseinrichtung 3B einsetzen zu können, eine Vielzahl von Aufnahmeschalen 45 befestigt. Auf diese Wiese wird eine Vielzahl von Transportwegen in Form von Abstandsstreifen gebildet.
An jedem Streifen der Transportwege sind die Befestigungsposition der Lichtprojektionseinrichtung 2B und die der Lichtempfangseinrichtung 3B so eingerichtet, dass sie bezüglich der Fahrrichtung des Transportförderers 4 nach vorne und hinten abweichen. Die Intervalle zwischen den Abstandsstreifen sind so eingerichtet, dass sie nicht übermäßig sind.
Jede Lichtprojektionseinrichtung 2B und Lichtempfangseinrichtung 3B ist auf ihrer Oberseite mit einem Befestigungsteil versehen und ist an der Unterseite eines oberen Rahmens 5 befestigt. Genauer gesagt ist die Licht projektionseinrichtung 2B mittels eines Lampenkastenbefestigungsmetalls 51 auf eine solche Weise am oberen Rahmen 5 befestigt, dass sie Lichtstrahlen konzentriert auf ein Prüfobjekt projiziert, das sich auf der Aufnahmeschale 45 befindet. Die Lichtempfangseinrichtung 3B ist über einen Befestigungssockel 52 mittels eines Befestigungsmetalls 53 in Bezug auf die Lichtempfangseinrichtung des in den 1 und 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels in umgekehrter Stellung am oberen Rahmen 5 befestigt.
Die strukturelle Gestaltung der Lichtprojektionseinrichtung 2B und der Lichtempfangseinrichtung 3B des dritten Ausführungsbeispiels ist die gleiche wie die des oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsbeispiels. Daher werden ihre Einzelheiten in der folgenden Beschreibung weggelassen.
Der obere Rahmen 5 hat eine Hebe- und Absenkwelle 55, die von einem Sitz 54 nach unten verläuft. Ein unterer Rahmen 56 hat ein Lager 57, das so eingerichtet ist, dass die Welle 55 hindurchgeht. Eine nicht gezeigte Hebe- und Absenkeinheit ist innerhalb des unteren Rahmen 56 so eingerichtet, dass sie den oberen Rahmen 5 über die Welle 55 nach oben oder unten fährt, um die Position der Lichtprojektionseinrichtung 2B, die konzentriert Licht projiziert, und die der Lichtempfangseinrichtung 3B auf die Größe des Objekts auf der Aufnahmeschale 45 einzustellen.
Die nicht gezeigte Hebe- und Absenkeinheit ist so eingerichtet, dass sie die Lichtprojektions- und Empfangseinrichtungen 2B und 3B durch einen bekannten Linearbewegungsantriebsmechanismus wie einen motorgetriebenen Zylinder, einen motorgetriebenen Schieber oder einen Zahnstangenmechanismus nach oben oder unten fährt.
Gemäß der oben beschriebenen Anordnung des dritten Ausführungsbeispiels kann eine große Menge Prüfobjekte verarbeitet werden, um ihre Innenqualität zu prüfen, indem ein einzelner Transportförderer verwendet wird, der so eingerichtet ist, dass er sie auf Aufnahmeschalen fördert, die in einer Vielzahl von Streifen ausgerichtet sind.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Wie vorstehend beschrieben wurde, werden Lichtstrahlen konzentriert auf Prüfobjekte schräg von einer ihrer Seiten aus durch eine Vielzahl von Lichtprojektionslampen projiziert, während sie auf einem Förderer auf eine solche Weise gefördert werden, dass ein großer Oberflächenbereich von ihnen abgedeckt wird, der von einem schräg vorne liegenden Bereich bis zu einem schräg hinten liegenden Bereich reicht. Daher kann das Projektionslicht auch in dem Fall, dass ein landwirtschaftliches Erzeugnis mit einer dicken Haut geprüft wird, verschiedene Innenteile des Prüfobjekts durchdringen. Selbst dann, wenn sich die Innenqualität des Objekts auf seiner Sonnenseite bezüglich des Zuckerbildungsgrads, des Säuregrads oder dergleichen gegenüber seiner Schattenseite unterscheidet, werden aus dem Durchgangslicht, das zur entgegengesetzten Seite des Objekts gelangt, Informationen über die Innenqualität erzielt, die einen großen Bereich abdecken, so dass für jedes Prüfobjekt durchschnittliche Innenqualitätsdaten erzielt werden können.
Gemäß dieser Anordnung ist eine Vielzahl von Lichtprojektionslampen so eingerichtet, dass sie Lichtstrahlen in einer konzentrierten Weise projizieren. Da diese Anordnung die Verwendung von kleinen Lampen erlaubt, die als einzelne eine verhältnismäßig geringe Ausgangsleistung haben, erzeugen sie nicht so viel Wärme, so dass die Lebensdauer der Lampen verlängert werden kann, während andere Teile um sie herum davor bewahrt werden können, durch übermäßige Hitze beeinflusst zu werden.
Des Weiteren ist zwischen der Kondensorlinse und der Lichteintrittsfläche des Lichtwellenleiters, der dem Spektroskop das konvergente Durchgangslicht zuführt, der Verschluss vorgesehen. Der Verschluss versetzt die Prüfvorrichtung dazu in die Lage, eine Spektralanalyse vorzunehmen, indem dem Spektroskop ermöglicht wird, nur das Licht zu empfangen, das durch den Mittelabschnitt des Objekts gegangen ist, während das Objekt auf dem Transportförderer fährt.
Darüber hinaus wird kein Licht durch den Lichtwellenleiter gelassen, so dass das Lichtempfangselement des Spektroskops bei seinem Nullniveau gehalten werden kann, außer wenn das vom zentralen Prüfteil des Objekts erzielte Durchgangslicht zu untersuchen ist. Das Ausgangssignal des Spektroskops baut sich daher stets von Null auf, so dass sich jedes Mal, wenn die Prüfung an einem Objekt erfolgt, ein zuverlässiges Analyseergebnis ergibt.
In der im Anspruch 2 definierten Prüfvorrichtung ist die Kondensorlinse von der staubdichten Linsenhaube umgeben, die auf der Objektivseite der Linse ein Sehfeld definiert. Daher kann, während das von der Vorderseite der Kondensorlinse kommende Durchgangslicht auf den Lichtwellenleiter fallen gelassen wird, kein Störlicht, das außerhalb des Sehfelds vorkommt, auf den Lichtwellen leiter fallen. Die Linsenhaube versetzt demnach die Prüfvorrichtung dazu in die Lage, eine Spektralanalyse durchzuführen, ohne durch Störlicht beeinflusst zu werden. Die Einrichtung zum Verfahren der Weißegrad-Kalibrierplatte ist so eingereichtet, dass sie die Weißegrad-Kalibrierplatte unter der oben genannten Bedingung vor die Kondensorlinse fährt und von ihr weg fährt. Dank dieser Anordnung kann die Weißegrad-Kalibrierung nicht nur unverzüglich vor einem Start der Prüfvorrichtung durchgeführt werden, sondern auch wenn es zu Änderungen bei der Temperatur oder den Umgebungsbedingungen kommt und auch wenn der Prüfvorgang eine Pause einlegt.
Gemäß der im Anspruch 3 definierten Anordnung werden die nachteiligen Wirkungen von unnötigem Streulicht, das in die Linsenhaube gelangt, und umherirrendem Licht wie Reflexen, die innerhalb der Linsenhaube auftreten, beseitigt, so dass der Lichteintrittsfläche des Lichtwellenleiters nur das durch das Prüfobjekt gegangene Licht zugeführt werden kann. Daher verbessert diese Anordnung die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Ergebnisse der Spektralanalyse.
Gemäß der im Anspruch 4 definierten Anordnung wird Kühlluft auf die Kondensorlinse und die Weißegrad-Kalibrierplatte geblasen, die das Licht der Lichtprojektionseinrichtung empfängt. Daher wird wirksam verhindert, dass die Spektralanalyseergebnisse durch einen allmählichen Temperaturanstieg der Lichtempfangseinrichtung beeinflusst werden.
Gemäß den in einem der beigefügten Ansprüche 5 bis 8 definierten Anordnungen nimmt das Reflexionsvermögen der kleinen abgedichteten Lampen, die den Brennpunkt ihrer Strahlen auf dem Prüfobjekt haben, niemals ab. Da die kleinen Lampen demnach so eingerichtet sind, dass sie sich leicht handhaben lassen, können die Lichtstrahlen projiziert werden, indem mehrere von ihnen aus einem weiten Bereich unterschiedlicher Richtungen verwendet werden.
Die abgedichteten Lampen überhitzen niemals, da Kühlluft auf ihre abgedichteten Teile geblasen wird. Diese abgedichteten Lampen sind demnach so eingerichtet, dass das Halogengas in ihnen in einem Zustand zirkuliert, in dem es nicht übermäßig erhitzt oder gekühlt wird, so dass ihre Lebensdauern durch die Anordnung erhöht werden können.
Da diese Anordnung außerdem dem Bediener der Prüfvorrichtung erlaubt, die Projektionslichtmenge durch Erhöhen oder Verringern der für die Überprüfung zu verwendenden Anzahl an Lichtprojektionslampen zu ändern, kann die Überprüfung der Innenqualität für Prüfobjekte eines großen Bereichs unterschiedlicher Arten erfolgen, einschließlich landwirtschaftlichen Erzeugnissen mit dicker Haut wie Wassermelonen, Melonen und dickhäutigen Mandarinen und mit dünner Haut wie Äpfeln, Pfirsichen, Birnen usw.
Da die Höhe der Lichtprojektionslampen entsprechend der Größe der Prüfobjekte, etwa der Melonen, Äpfel, Mandarinen usw., durch Fernsteuerung einstellbar ist, kann die Anordnung, die Prüfvorrichtung für eine Art von Objekten zu verwenden, rasch und leicht zu einer Anordnung, sie für eine andere Art von Objekten zu verwenden, umgestellt werden.
Gemäß der in dem beigefügten Anspruch 9 oder 10 definierten Anordnung lässt sich die auf das Spektroskop fallende Lichtmenge einstellen, indem gezielt Lichtabschwächungsfilter verschiedener Arten in den Durchgangslicht empfangenden Strahlengang der Lichtempfangseinrichtung eingeschoben werden, selbst wenn sich die Durchgangslichtmenge mit der Art oder dem Gegenstand des Prüfobjekts ändert. In Fällen, in denen der Verstärkungsgrad des Operationsverstärkers des Spektralanalysators vorher auf einen Gegenstand mit einer geringen Durchgangslichtmenge eingestellt worden ist, kann durch Wählen und Verwenden eines der Lichtabschwächungsfilter die Spektralanalyse stabil ohne Überlauf erfolgen, falls das momentane Prüfobjekt einer Art entspricht, die eine größere Durchgangslichtmenge liefert.
Gemäß der im Anspruch 11 definierten Anordnung kann der elektronische Verschluss, der in der Steuerungsschaltung des auf der Rückseite des Spektroskops gelegenen Lichtempfangselement enthalten ist, fortdauernd bei hoher Geschwindigkeit betrieben werden, da der Verschluss kein mechanisches Element enthält. Daher kann das Verarbeitungsvermögen pro Zeiteinheit der Prüfvorrichtung gesteigert werden, indem die Geschwindigkeit des Transportförderers erhöht wird.
Es ist ein Nachteil herkömmlicher Spektralanalysatoren gewesen, dass ihre Kalibrationskurven letztlich in Fällen, in denen sie für mehrere Stunden jeden Tag in Betrieb sind, von einem Normalzustand abweichen und mit den Änderungen der Temperatur und dem Ablauf an Betriebszeit schwanken. Gemäß der in den Ansprüchen 13 bis 16 definierten Anordnung verwendet der Spektralanalysator dagegen stets eine Kalibrationskurve in einem optimalen Zustand, und zwar ungeachtet von Änderungen bei der Temperatur und der Länge der Betriebszeit, da das Ausführungsbeispiel dieser Erfindung so eingerichtet ist, dass es mit einer Weißegrad-Kalibrierplatte eine Kalibrierung vornimmt und außerdem Abweichungen korrigiert, indem es anhand von Licht, das durch die Behälter gegangen ist, die in sich Vergleichsmaterialien wie Zucker- und Säurematerialien enthalten, eine Spektralanalyse vornimmt.
Die Vorrichtung zur Prüfung der Innenqualität, die so eingestellt ist, dass sie die oben genannten Vorteile hat, eignet sich am besten zur Verwendung in Kombination mit einem Selektions- und Sortierförderer, um landwirtschaftliche Erzeugnisse und dergleichen nach Qualität zu sortieren.

1, 1A: Transportförderer
11: Prüfposition
2, 2A, 2B: Lichtprojektionseinrichtung
21: Lichtprojektionslampe
211: Stahlwinkel
212: Parabolreflexionsspiegel
213: Dichtungsglas
214: Dichtungsteil
215: Fassung
22: Lampenkasten
23: lampenseitiger Kühlluftblaskanal
231: Düse
232: Verbindungsöffnung
3, 3A, 3B: Lichtempfangseinrichtung
30, 30A: Befestigungssockel
301, 301A: optische Lichtempfangsachse
31, 31A: Kondensorlinse
311: Brennpunkt auf Objektivseite
312, 312A: Linsenhaube
313, 313A: Lichtempfangsfenster
314: Öffnungsblende
32, 32A: Lichtwellenleiter
321: Lichteintrittsfläche
33, 33A: Verschluss
331: Aussparungsteile
332: Schrittantriebseinheit
34, 34A: Lichtabschwächungsfilter-Befestigungsplatte
341: Filterbefestigungslöcher
342: Lichtabschwächungsfilter
343: Welle
344: Drehknopf
345: Kegelrad
35, 35A: Weißegrad-Kalibrator
351, 351A: Weißegrad-Kalibrierungsplatte
3511: Kalibrierplattenumfangsfläche
352, 352A: Haltemetall
353, 353A: Befestigungsarm
3531, 3531A: rohrförmiger Vorsprung
354: Schrittmotor R
354A: Schrittmotor S

355, 355A: Drehwelle
356, 358: Erfassungsschalter
357, 359: Erfassungsstücke
36: Qualitätsvergleichsmaterial-Testeinheit
361: Qualitätsvergleichsmaterial
3611: Materialumfangsfläche
362: Behälter
3621: Stopfen
363: Befestigungsarm
3631: Lichtblockierwandteil
3632: Behälterbeladungsteil
3633: oberer Halter
3634: Guckloch
364: Schrittmotor T
3641: Abgangswelle
37, 37A: Kühlluftblaskanal für Lichtempfangseinrichtung
371, 371A: Düsen
372, 372A: Verbindungsöffnungen
38: Hebe- und Absenkwelle
381: Hebe- und Absenkführung
4: Transportförderer mit Aufnahmeschalen
41: Fördererrahmen
42: Kettenschienen
43: Fördererkette
44: Aufnahmeschalenbefestigung
45: Aufnahmeschale
5: oberer Rahmen
51: Lampenkastenbefestigungsmetall
52: Befestigungssockel
53: Befestigungsmetall
54: Sitz
55: Hebe- und Absenkwelle
65: unterer Rahmen
57: Lager
F: landwirtschaftliches Erzeugnis

Claims

Mehrlampige Vorrichtung zur Online-Prüfung der Innenqualität, mit: einem Transportförderer (1), der so eingerichtet ist, dass er Prüfobjekte (F) eins nach dem anderen fördert; einer Lichtprojektionseinrichtung (2) zur Projektion von Lichtstahlen auf das gerade transportierte Prüfobjekt (F), die eine Vielzahl von Lichtprojektionslampen (21) enthält, um von verschiedenen Positionen aus und unter verschiedenen Winkeln, die einen Bereich von einem schräg vorne liegenden Teil bis zu einem schräg hinten liegenden Teil auf einer Seite des Objekts (F) abdecken, konzentriert Lichtstrahlen schräg auf das Prüfobjekt (F) zu projizieren, wenn sich das Objekt (F) in einer Prüfposition auf dem Transportweg befindet; einer Lichtempfangseinrichtung (3) zum Empfang von Licht, das unter den darauf projizierten Lichtstrahlen durch das Innere des Prüfobjekts (F) gegangen ist; und einer Prüfeinrichtung zur Prüfung der Innenqualität des Prüfobjekts (F), indem eine Spektralanalyse des durch das Innere des Prüfobjekts (F) gegangenen Lichts durchgeführt wird, wobei sich die Lichtprojektionseinrichtung (2) and die Lichtempfangseinrichtung (3) über den Transportweg des Transportförderers (1) hinweg gegenüberliegen; und die Lichtempfangseinrichtung (3) mit einem Verschluss (33) innerhalb eines dunklen Kastens versehen ist, der den Lichtdurchgang enthält und dessen umgebender Teil hermetisch abgedichtet ist, wobei der Verschluss (33) so eingerichtet ist, dass er den Lichtdurchgang zwischen einer Kondensorlinse (31) und einer Lichteintrittsfläche eines Lichtwellenleiters (32) öffnet und schließt, der so eingerichtet ist, dass er der Prüfeinrichtung Licht zuführt.
Mehrlampige Vorrichtung zur Online-Prüfung der Innenqualität nach Anspruch 1, bei der die Kondensorlinse (31) der Lichtempfangseinrichtung mit einer Linsenhaube (312) versehen ist, um vor der Kondensorlinse (31) auf ihrer Objektivseite ein Sehfeld sicherzustellen; vor der Linsenhaube (312) ein Lichtempfangsfenster (313) angeordnet ist, das einen staubdichten Aufbau mit einem durchsichtigen Glasteil hat; und vor dem Lichtempfangsfenster (313) eine Fahreinrichtung (354) zum Vorwärts- und Rückwärtsfahren einer Weißegrad-Kalibrierplatte (351) angeordnet ist, um eine Kalibrierung zu ermöglichen.
Mehrlampige Vorrichtung zur Online-Prüfung der Innenqualität nach Anspruch 2, bei der innerhalb der Linsenhaube (312) eine Öffnungsblende (314) der Kondensorlinse (31) angeordnet ist, um einen Lichtdurchgangsbereich auf eine solche Weise einzuengen und zu definieren, dass das Auftreten von Streulicht verhindert wird.
Mehrlampige Vorrichtung zur Online-Prüfung der Innenqualität nach Anspruch 2 oder 3, die außerdem eine Luftkühlungseinrichtung umfasst, die einen Kühlluftblaskanal (37) und eine Luftdüse (371) enthält und so eingerichtet ist, dass Kühlluft von einem Luftgebläse dem Kühlluftblaskanal (37) zugeführt wird und sie die Kühlluft auf eine solche Weise an die Linsenhaube (312) der Kondensorlinse (31) und die Weißegrad-Kalibrierplatte (351) in ihrer Parkposition bläst, dass Wärme abgeführt wird, die durch die zur Kondensorlinse (31) und zur Weißegrad-Kalibrierplatte (351) gehenden Lichtstrahlen hervorgerufen wird.
Mehrlampige Vorrichtung zur Online-Prüfung der Innenqualität nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der jede der Vielzahl von Lichtprojektionslampen (21) mit einem Reflexionsspiegel (212) versehen ist, der eine Parabolfläche hat, die so eingerichtet ist, dass sie einen Strahlwinkel bildet, unter dem dort, wo sich das Prüfobjekt (F) in seiner Prüfposition befindet, ein Brennpunkt erzielt wird; die Vorderseite jeder Lampe (21) mit einem hitzebeständigen Glas (213) abgedichtet ist; und die abgedichteten Lampen (21) so eingerichtet sind, dass ihre Lichtprojektionsachsen voneinander unter solchen Winkeln und Positionen abweichen, dass die durch den Brennpunkt gehenden Lichtstrahlen nicht geradlinig in die optische Lichtempfangsachse der Kondensorlinse (31) gelangen.
Mehrlampige Vorrichtung zur Online-Prüfung der Innenqualität nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der jede der Vielzahl von Lichtprojektionslampen (21) mit einer Luftkühlungseinrichtung versehen ist, die einen Kühlluftblaskanal (23) und eine Luftdüse (231) enthält, die so eingerichtet sind, dass sie zu jeder Lichtprojektionslampe (21) Luft schicken, um durch Abführen von Wärme, die von den Lichtprojektionslampen (21) erzeugt wird, eine Überhitzung zu verhindern.
Mehrlampige Vorrichtung zur Online-Prüfung der Innenqualität nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Vielzahl von Lichtprojektionslampen (21) in Kombination mit einer Projektionslichtmengen-Einstelleinrichtung eingerichtet ist, die zu erhellende Anzahl an Lampen (21) auf eine solche Weise zu erhöhen oder zu verringern, dass die zu projizierende Lichtmenge entsprechend der Größe, dem Gegenstand, der Art und dem Lichtdurchlässigkeitsgrad des zu prüfenden Objekts (F) erhöht oder verringert wird.
Mehrlampige Vorrichtung zur Online-Prüfung der Innenqualität nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die außerdem eine Hebe- und Absenkeinrichtung (55) umfasst, um durch Fernbedienung einen Lampenkasten, an dem die Vielzahl von Lichtprojektionslampen (21) befestigt ist, dazu zu bringen, vertikal noch oben oder unten zu fahren, damit durch Fernsteuerung die Lichtprojektionshöhe der Lampen (21) entsprechend der Größe des Prüfobjekts (F) eingestellt werden kann, die sich mit dem Gegenstand und der Art des Objekts ändert.
Mehrlampige Vorrichtung zur Online-Prüfung der Innenqualität nach Anspruch 2 oder einem dazugehörigen Anspruch, bei der die Lichtempfangseinrichtung (3) mit einer Lichtabschwächungsfilter-Wechseleinschubeinrichtung versehen ist, die eingerichtet ist, so betätigt zu werden, dass sie die auf den Lichtwellenleiter (32) fallende Lichtmenge abschwächt, indem sie in den Lichtdurchgang zwischen dem Lichtempfangsfenster (313) der Kondensorlinse (31) und der Lichteintrittsfläche des Lichtwellenleiters (32) gezielt verschiedene Arten von Lichtabschwächungsfiltern (342) einschiebt.
Mehrlampige Vorrichtung zur Online-Prüfung der Innenqualität nach Anspruch 9, bei der die Lichtabschwächungsfilter-Wechseleinschubeinrichtung mit Mitteln (344) versehen ist, um durch Fernbedienung gezielt eine Lichtabschwächungsfilter-Befestigungsplatte (34) zu betätigen, an der eine Vielzahl von Lichtabschwächungsfiltern (342) mit verschiedenen Lichtabschwächungsgraden befestigt ist.
Mehrlampige Vorrichtung zur Online-Prüfung der Innenqualität nach Anspruch 2 oder einem dazugehörigen Anspruch, bei der der Verschluss (33) mit einer Verschlussantriebseinrichtung (332) versehen ist, die so eingerichtet ist, dass der Verschluss (33) normalerweise offen ist und nur dann geschlossen wird, wenn vor oder nach der Betätigung der Weißegrad-Kalibrierplatte (351) ein Dunkelgrad-Erfassungsvorgang durchgeführt wird; und auf der Seite der Prüfeinrichtung ein elektronischer Verschlussschaltkreis angeordnet ist.
Mehrlampige Vorrichtung zur Online-Prüfung der Innenqualität nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der der Verschluss (33) so eingerichtet ist, dass er für jedes Prüfobjekt (F) eins nach dem anderen jedes Mal dann geöffnet und geschlossen wird, wenn das Objekt die Prüfeinrichtung passieren will; und der Verschluss (33) so betätigt wird, dass er offen ist, wenn sich das Prüfobjekt (F) in der Prüfposition befindet, und auf eine solche Weise geschlossen wird, wenn die Prüfung nicht erforderlich ist, dass kein Licht in die Prüfeinrichtung gelangen kann.
Mehrlampige Vorrichtung zur Online-Prüfung der Innenqualität nach Anspruch 2 oder einem dazugehörigen Anspruch, die außerdem einen Qualitätsvergleichsmaterial-Fahrmechanismus (364) umfasst, um vor dem Lichtempfangsfenster (313) der Kondensorlinse (31) anstelle der Weißegrad-Kalibrierplatte (351) vor oder nach dem Vor- und Zurückfahren von ihr ein Qualitätsvergleichsmaterial (361) vor- und zurückzufahren, wobei das Qualitätsvergleichsmaterial (361) als Mittel verwendet wird, um auf Basis von Schwankungen, die in dem durch das Qualitätsvergleichsmaterial (361) gegangenen Licht auftreten, Alterschwankungen der Kalibrationskurve eines Spektralanalysators zu korrigieren.
Mehrlampige Prüfvorrichtung nach Anspruch 13, bei der der Qualitätsvergleichsmaterial-Fahrmechanismus (364) so eingerichtet ist, dass er gezielt eine Vielzahl von Qualitätsvergleichsmaterialien (361) verfährt, indem er sie langsam eins nach dem anderen vorwärtsbewegt.
Mehrlampige Prüfvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, bei der die Qualitätsvergleichsmaterialien (361) feste Materialien sind.
Mehrlampige Prüfvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, bei der die Qualitätsvergleichsmaterialien (361) flüssige Materialien sind, die jeweils in Behältern (363) enthalten sind.
Mehrlampige Vorrichtung zur Online-Prüfung der Innenqualität nach einem der Ansprüche 1 bis 16, die außerdem eine Hebe- und Absenkeinrichtung (55) umfasst, um durch Fernbedienung einen Befestigungssockel (52) der Lichtempfangseinrichtung (3) vertikal zu verfahren, wobei die Hebe- und Absenkeinrichtung (55) so eingerichtet ist, dass sie durch Fernsteuerung eine Einstellung der Höhe einer optischen Lichtempfangsachse entsprechend der Größe des Prüfobjekts (F) erlaubt, die sich mit dem Gegenstand und der Art des Prüfobjekts ändert.