DK161541B - Apparat til optisk undersoegelse af aeg - Google Patents

Description

DK 161541 B

Den foreliggende opfindelse angår et apparat til undersøgelse af æg og af den i krav l's indledning angivne art.

I levnedsmiddelindustrien benyttes æg til fremstilling af konditorvarer, mayonnaise, dressing og andre produkter.

5 Ved anvendelse af æg forekommer tre forskellige muligheder: (1) anvendelse kun af blommen, (2) anvendelse kun af hviden og (3) anvendelse af både blomme og hvide blandet sammen. I alle tilfælde skal æggene først slås i stykker i et passende apparat. Ved de to førstnævnte anvendelsesmuligheder skal 10 blomme og hvide derefter adskilles. Dette sker i et herfor passende apparat. Ved kendte apparater er der ikke sikkerhed for fuldstændig adskillelse af blomme fra hvide eller omvendt. Når æggehvide alene skal anvendes i levnedsmiddelindustrien, skal hviden være ren. Det er således nødvendigt 15 at fjerne rester af blomme fra hviden. Tidligere har det været nødvendigt visuelt at lede efter rester af blomme i hviden. Denne visuelle inspektion gør det vanskeligt at øge produktionshastigheden.

Til automatisering af inspektionen af æggehvide er det 20 kendt at anvende apparater, som udnytter polariseret lys til kontrol af hviden. Når polariseret lys reflekteres fra æggehvide, er det stadig i det væsentlige polariseret.

Hvis det derimod reflekteres fra æggeblomme, er det spredt og derfor depolariseret. De kendte apparater vil blive yder-25 ligere omtalt i forbindelse med tegningen.

De kendte apparater til inspektion af æggehvide reagerer på resten af æggeskal, som var der tale om blomme, fordi det polariserede lys i begge tilfælde spredes og depolarise-res. Dette medfører, at æggehvide med skaller, som på enkel 30 måde kunne filtreres fra, kasseres, selv om æggehviden ikke indeholder blomme.

Formålet med opfindelsen er at anvise et apparat af den omhandlede art, som er i stand til med sikkerhed at afgøre, om der er blomme i æggehvide, også selv om denne indeholder 35 rester af æggeskaller.

2

DK 161541 B

Dette opnås ifølge opfindelsen ved den i krav 1 anviste konstruktion.

Ved det anviste apparat udnyttes det forhold, at ægge-skalle.r er hvide og uigennemsigtige, således at de refkekte-5 rer polariseret lys i det synlige område (400-700 nm), medens æggeblomme er gul og uigennemsigtig, således at blomme absorberer lys med bestemte bølgelængder (400-500 nm).

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere i forbindelse med tegningen, hvor fig. 1 skematisk viser et kendt apparat til optisk undersøgelse af æg, fig. 2 på tilsvarende måde et apparat ifølge opfindelsen, fig. 3 mere detaljeret et blokdiagram for det i fig. 2 viste apparat, 15 fig. 4 en grafisk repræsentation af et absorptionsspektrum eller relativ transmittivitet for æggeblomme, fig. 5 en grafisk repræsentation af fotosensitiviteten af de to i fig. 3 viste transducerenheder, og fig. 6 en grafisk- repræsentation af transducerenhedernes 20 udgangsniveauer under forskellige måleforhold.

Det hidtil kendte, i fig. 1 viste apparat omfatter en lyssender 10, en lysmodtager 20 og en måleenhed 30. Lyssenderen 10 omfatter en lyskilde 11 og en polarisator 12, medens lysmodtageren 20 omfatter en analysator 21 og en foto-25 elektrisk transducer 22.

Polarisatoren 12 påvirker lyset fra kilden 11, således at dette kun svinger i et enkelt plan, eksempelvis vinkelret på tegneplanet, medens analysatoren 21 kun transmitterer lys, der er polariseret i planér parallelle med tegneplanet. Det 30 polariserede lys fra senderen 10 rettes mod æggehvide E, der skal undersøges. Fra ren æggehvide, der er transparent, kastes lyset tilbage uden spredning til analysatoren 21, som ikke lader det således polariserede lys passere til transduceren 22. Indeholder æggehviden blomme, der er gul og 35 uigennemsigtig, vil det polariserede lys blive spredt og derved depolariseret. En del af det fra æggeblomme tilbagekastede lys vil derfor kunne passere analysatoren 21 og nå transduceren 22.

3

DK 161541 B

Hvis æggehviden E er ren, vil transduceren 22 ikke afgive signal til beregnerenheden 30. Indeholder æggehviden derimod blomme, vil transduceren 22 afgive signal til måleenheden 30, som eksempelvis kan afgive et lydsig-5 nal.

Også æggeskal i hviden E vil medføre spredning af det indfaldende, polariserede lys, og en del af det fra æggeskal reflekterede lys vil passere analysatoren 21, således at måleenheden 30 afgiver alarm, som var der tale om blomme 10 i æggehviden. Æggehvide med skaller skal ikke som æggehvide med blomme kasseres, da skallen let kan frafiltreres.

Også det i fig. 2 viste apparat ifølge den foreliggende opfindelse omfatter en lyssender 10 med lyskilde 11, og po-larisator 12 en lysmodtager 40 og en måleenhed 50. Lyskil-15 den 11 kan eksempelvis være en halogenlampe eller en højtrykskviksølvlampe med et kontinuerligt spektrum i det synlige område fra omkring 400 nm til omkring 700 nm. Lyset fra lampen 11 ledes gennem en kondenserende linse 13 (fig. 3), og polarisatoren 12 afgiver en lineær (plan) polariseret 20 lysstråle PL^ mod den æggehvide E, som skal undersøges.

Lysmodtageren 40 omfatter en analysator 41, en kondenserende linse 43, en stråledeler 44 og to transducerenheder 45A og 45B. Hver transducerenhed omfatter et optisk filter 46A henholdsvis 46B, en transducer 47A henholdsvis 47B og 25 en forstærker 48A henholdsvis 48B. Analysatoren modtager fra æggehviden E reflekteret lys, som er polariseret og/eller spredt og lader lys PL^ passere, hvis det er polariseret vinkelret på lyset fra senderen 10. Linsen 43 samler det således polariserede lys 91,^ (der skyldes forurening af 30 æggehviden), som i stråledeleren 44 deles og ledes af de to transducerenheder 45A og 45B.

I den første transducerenhed er det optiske filter 46A således indrettet, at kun lys i området 400-500 nm kan passere. I den anden transducerenhed er det optiske filter 35 46B indrettet til at lade kun lys i området 530-700 nm passere. Lys, som passerer et af de to filtre, rammer den tilhørende transducer 47A eller 47B og omsættes i denne til et elektrisk signal, der påtrykkes transducerenhedens

DK 161541B

4 udgangsforstærker 48A henholdsvis 48B.

Måleenheden 50 omfatter et første sammenlignende, kredsløb 51A, hvis indgange påtrykkes udgangssignalet fra den første transducerenhed 45A og et første referencesignal 5 fra et referencekredsløb 52A. Måleenheden omfatter også et andet sammenlignende kredsløb 51B, hvis indgange påtrykkes udgangssignalet fra den anden transducerenhed 45B og et andet referencesignal fra et andet referencekredsløb 52 B.

10 De sammenlignende kredsløb 51Ά og 51B afgiver et ud gangssignal, såfremt udgangssignalet fra den tilsluttede transducerenhed 45A henholdsvis 45B overstiger reference-signalet, der kan reguleres efter behov, fra det tilsluttede referencekredsløb 52A henholdsvis 52B.

15 Udgangssignalerne fra de to sammenlignende kredsløb 51A og 51B påtrykkes et logisk kredsløb 53 med en alarmudgang 54. Det logiske kredsløb 53 afgiver et godkendelsessignal på udgangen 54, når de sammenlignende kredsløb 51A og 51B afgiver samme udgangssignal "O" eller "1", og et i 20 fejlsignal, når de sammenlignende kredsløb 51A og 5-lB ikke afgiver samme udgangssignal "O" eller "1". Ved et fejlsignal på udgangen 54 aktiveres en alarm såsom en lampe eller en summer.

I det følgende skal baggrunden for opfindelsen omtales 25 nærmere. Da æggeskaller er hvide, vil de sprede lys over hele det synlige område (400-700 nm). Æggeblomme er derimod gul og vil absorbere lys med bølgelængder i området 400-500 nm. Fig. 4 viser et eksempel på æggeblommes absorptionsspektrum, hvoraf tydeligt fremgår, at der optræder en 30 absorptionsspids omkring 450 nm. Da æggehvide er transparent, vil lys kun blive spredt ganske lidt i det synlige område. Med udgangspunkt i disse optiske egenskaber for ægs bestanddele er den første transducerenhed 45A indrettet med et gennemgangsområde (A i fig.5) mellem 400 og 500 nm mod-35 svarende stort set æggeblommes absorptionsspids (fig. 4).

Den anden transducerenhed 45B er indrettet med et andet , 5

DK 161541 B

gennemgangsområde B mellem 530 og 700 nm, altså stort set resten af det synlige område.

Indhold af (hvid) æggeskal i hviden vil medføre spredning af lys over hele det synlige område. Begge transducer-5 enheder 45Ά og 45B vil således reagere på forekomst af æggeskal. Da den første transducerenhed 45A kun vil reagere på lys i området 400-500 nm, kan den ikke reagere på indhold i æggehviden af æggeblomme, som absorberer lys i dette område. Når begge transducerenheder samtidigt detekterer 10 reflekteret lys, indeholder æggehviden således rester af skaller. Hvis kun den anden transducerenhed 45B detekterer reflekteret lys, indeholder æggehviden blomme. Er æggehviden ren, vil ingen af transducerenhederne detektere reflekteret lys.

15 Da intensiteten af det spredte lys som følge af skal ler i æggehviden er større end det spredte lys som følge af blomme med samme overflade, er det muligt at skelne mellem reflektioner fra skallen og blomme ved at måle intensiteten af udgangssignalet fra den anden transducerenhed 45B.

20 Herfor benyttes et tredie referencesignal (større end det første og det andet referencesignal). Når udgangssignalet fra transducerenheden 45B overstiger det tredie referencesignal, er der tale om skaller i æggehviden.

Fig. 6 viser eksempler på måleværdier for transducer-25 udgangsspændingen som funktion af blomme- eller skaldiameter i forhold til udgangsspændingen, når æggehviden er ren.

I den grafiske repræsentation angiver den hvide firkant udgangsniveauet 1, når kun æggehvide detekteres. Hvide cirkler angiver udgangsniveauer på stort set ligeledes 1, når 30 den første transducerenhed 45A detekterer forekomst af blomme med forskellig diameter. Hvide trekanter angiver højere udgangsniveauer, når den første transducerenhed 45A detekterer skaller med forskellig diameter. Sorte cirkler angiver udgangsniveauer, når den anden transducerenhed 45B detek-35 terer blomme med forskellig diameter. Sorte trekanter angiver udgangsniveauer, når den anden transducerenhed detekterer skaller med forskellig diameter. Måleværdier for

DK 161541 B

6 skaldiainetre over 15 mm er udeladt i fig.6.

Den grafiske repræsentation viser følgende: Den første transducerenhed 45A detekterer ikke tilstedeværelse af blomme (hvide cirkler). For begge transducerenheder 45A 5 og.45B vokser udgangsniveauet kraftigt ved stigende skal- diameter. I den anden transducerenhed 45B stiger udgangs- j niveauet jævnt med stigende blommediameter.

Det fremgår også, at- i det tidligere omtalte kendte apparat med kun den anden transducerenhed 45B vokser ud-10 gansniveauet med stigende diameter på skaller eller blomme (sorte trekanter eller cirkler). Det er derfor umuligt at skelne mellem skaller og blommer.

Det er tidligere nævnt, at det i fig. 3 viste apparat ikke kan detektere blomme, når der samtidig forekommer skal-15 ler. Da den anden transducerenhed 45B frembringer et højere udgangsniveau, når skaller detekteres, end når kun blomme detekteres (jvf. de sorte trekanter og cirkler i fig. 6), er det muligt at skelne skaller fra blomme og omvendt ved at sammenligne den anden transducerenheds udgangsniveau med 20 et tredie referencesignal.

25 30 35

Claims (5)

1. Apparat til optisk undersøgelse af æg og omfattende en lyssender (10), der kan rette polariseret lys mod æggehvide (E), der skal undersøges, en lysmodtager (20,40) til modtagelse af fra æggehviden reflekte-5 ret lys og omfattende en analysator (21,41), som kun lader lys passere, når det er polariseret vinkelret på det fra lyssenderen (10) udsendte lys,og organer (22,45A, 45B) til måling af intensiteten af det lys, som passerer analysatoren (21,41) og til afgivelse af et udgangssig-10 nal, når den målte intensitet overstiger en forudindstil-let referenceværdi, kendetegnet ved, at lysmodtageren (40) omfatter en stråledeler (44), som opdeler det gennem analysatoren (41)passerende lys (PL2) i en første stråle (PL2A) og en anden stråle (PL2B), en første trans-15 ducerenhed (45A) til omsætning af den første stråles (PL2A) lysintensitet til et første elektrisk signal og med et første følsomhedsområde, der modsvarer et absorptionsspektrum for æggeblomme, en anden transducerenhed (45B) til omsætning af den anden stråles (PL2B) lysinten-20 sitet til et andet elektrisk signal og med et andet følsomhedsområde, der ikke overlapper det førstnævnte følsomhedsområde, et første sammenlignende kredsløb (51A), der sammenligner det første elektriske signal med et første referencesignal og afgiver et første sammenligningssig-25 nal svarende til tilstedeværelse i æggehviden (E) af skallerne, når det første elektriske signal overstiger det første referencesignal, et andet sammenlignende kredsløb (51B), der sammenligner det andet elektriske signal med et andet referencesignal og afgiver et andet sammenlig-30 ningssignal svarende til tilstedeværelse i æggehviden (E) af skaller eller blomme, når det andet elektriske signal overstiger det andet referencesignal, og et logisk kredsløb (53), som detekterer tilstedeværelse af æggeblomme, når det første sammenlignende kredsløb (51A) 35 ikke afgiver det første sammenligningssignal samtidig med, DK 161541 B at det andet sammenlignende kredsløb (51B) afgiver det andet sammenligningssignal.

2. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at lyssenderen (10) omfatter en lyskilde (11) for 5 udstråling af naturligt lys, en linse (13), der samler det udstrålede, naturlige lys, og en polarisator (12), der polariserer det naturlige lys til en polariseret stråle.

3. Apparat ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at den første transducerenhed (45A) om- 10 fatter et første optisk filter (46A), som kun lader lys j med bølgelængder mellem 400 og 500 nm passere, og en j første fotoelektrisk transducer (47A), der omsætter det gennem det første filter passerede lys til det første elektriske signal.

4. Apparat ifølge krav 1-3, kendeteg net ved, at den anden transducerenhed (45B) omfatter et andet optisk filter (46B), som kun lader lys med bølgelængder mellem 530 og 700 nm passere, og en anden fotoelektrisk transducer (47B), der omsætter det gennem det 20 andet filter passerede lys til det andet elektriske signal .

5. Apparat ifølge krav 1-4, kendetegnet ved, at det logiske kredsløb (53) ved detektering af blomme aktiverer en alarmenhed. 25 30 35