SU734559A1 - Устройство дл оценки качества пищевых продуктов - Google Patents

Description

Изобретение относится к области контроля технологических процессов производства пищевых продуктов и определения их качества и может быть использовано для контроля таких пищевых продуктов, качество которых отражается на окраске поверхности продукта либо на ⁵ его гранулометрическом составе , например чай. Изобретение можно применить также для оценки количественного содержания посторонних примесей в продуктах однородной консистенции.

Известно устройство для оценки качества пищевых продуктов, содержащее плиту для исследуемого продукта и оптическую систему, включающую источник света, диафрагму, сменные светофильтры и фотоприемник [1].

Недостатком такого прибора является низкая чувствительность, обусловленная приемом на фоточувствительную поверхность фотоэлемента диффузионно отраженного от всего контро-. лируемого поля светового излучения в малом телесном угле.

Вследствие этого также не представляется возможным изучать чаи широкой . номенклатуры и различного гранулометрического состава.

Целью изобретения является повышение точности оценки качества пищевых продуктов.

Цель достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено блоком управления, а оптическая система имеет дополнительный фотоэлемент и световодный жгут, состоящий из трех частей, одна из которых, центральная, служит для направления светового потока от источника света на плиту, а две другие, боковые, — для отвода отраженного от располагаемого на плите контролируемого продукта светового потока к фотоэлементам, при этом светофильтры расположены между торцами боковых световодов и фотоэлементами, блок управления связан с источником света, через регистрирующий прибор - с фотоэлементами и через блок сканирования— с плитой.

На чертеже представлена блок-схема устройства для оценки качества пищевых продуктов.

Устройство содержит источник 1 света, диафрагму 2, сменные светофильтрыЗ, фотоэлементы 4, световодный жгут, состоящий из , трех частей: центральной 5 и двух боковых и 7, объектив 8 и плиту 9 дня исследуемого продукта.

Светофильтры 3 расположены между торцами боковых световодов 6 и 7 и фотоэлементами 4.

Фотоэлементы 4 через регистрирующий прибор, включающий блок 10 вычитания и усиления аналоговых сигналов, блок 11 обработки информации и блок 12 отображения информации, соединены с блоком 13 управления, который, в свою очередь, через блок сканирования, включающий блок 14 вращательного движения, блок 15 связи и блок 16 колебательного движения, связан с плитой 9 для исследуемого продукта.

•Блок сканирования обеспечивает вращение плиты 9 вокруг оптической оси устройства и перпендикулярно к последней с помощью входящего в блок 14 вращательного движения синхронного двигателя и входящего в блок 16 колебательного движения копира, форма которого расчитана так, чтобы при его вращении плита совершала возвратно-поступательное движение.

С целью получения возможности сканирования плиты .9 по различным типам траекторий (спиральным, розеточным и др), характеризуемых наперед задаваемыми параметрами (шаг спирали, число лепестков розеточной траектории и т.д.), блок 15 связи осуществляет необходимое изменение величин, описывающих возвратно-поступательное движение (частота колебательного движения, закон изменения скорости колебательного движения _ и т.п.), вырабатываемое блоком 16 колебательного движения. Конструктивно блок 15 связи состоит из системы зубчатых колес, передающих вращающий момент с вала двигателя блока 14 вращательного движения на ось, ₄₀ на' которой укреплен копир блока 16 колебательного движения. Меняя передаточное число блока 15 связи, геометрические размеры и форму копира 16, осуществляют сканирование плиты 9 по различным типам траекторий.

Волокна световодного жгута распределены так, что каждые три волокна, находящиеся рядом в нижней части 17 световода, попадают в разные части: в две боковые 6 и 7 и центральную 5. Этим достигается равномерная освещенность исследуемого продукта и идентичная передача отраженного светового потока на фотоэлементы. 4.

При включении устройства сигнал поступает ₅₅ с блока 13 управления на источник света. Световой поток от источника 1 света , проходя через диафрагму 2 и центральную час-гь 5 световода, проецируется объективом 8 на про

А дукт, находящийся на плите 9, при этом форма и размеры светового пятна определяются' световым отверстием диафрагмы 2. Отраженный от продукта световой поток через боковые световоды 6 и 7 направляют на фотоэлементы 4, при этом световой поток проходит через светофильтры 3 разных спектральных характеристик.

Сигнал с блока 13 управления подается на блок 14 вращательного · движения и блок 16 колебательного движения. При этом плита 9 описывает заданную траекторию, и световое пятно от центральной части 5 световода будет сканировать поверхность исследуемого продукта.

Снимаемые с фотоэлементов 4 сигналы сравниваются в блоке 10, измеряются в блоке 11 и отображаются в блоке 12.

За время сканирования сканирующее пятно перемещается на расстояние, равное диаметру пятна, и обработка информации в блоках 10, 11 и 12 происходит, когда плита 9 переместится на величину, равную диаметру светового пятна.

Когда сканирующее пятно доходит до центра контролируемой поверхности, блок 13 управления отключает синхронный двигатель блока 14 вращательного движения, гаснет лампа осветителя, и один цикл измерения заканчивается.

Таким образом, устройство позволяет производить последовательный, поэлементный, просмотр по заданной траектории достаточно малых' областей поверхности чая, являющейся стационарным параметрическим полем. Геометрическая форма и размеры сканирующего пятна, т.е. области параметрического поля, с которой в каждый текущий момент времени снимается информация о ее состоянии, определяются требуемой точностью и быстротой измерений, а также физическими свойствами поверхности чая: размер чаинок, вероятность встречи с ’’дефектными” чаинками или ’’дефектными” областями чаинок, представляющими собой нераздавленные и несферментировавшиеся скопления клеток чайного листа. В зависи-’ мости от качества чаинок, попавших в область сканирующего пятна, спектральные составляющие отраженного света меняются и, проводя спектрофотометрические измерения на определенных длинах волн, можно установить интенсивность той или иной чайной поверхности, попавшей в сканирующее пятно в данный момент времени. Таким образом, определяется ’’качество элементарной” площадки поверхности чая.

Claims (3)

1. Изобретение относитс  к области контрол  технолотческих процессов производства пищевых продуктов и определени  их качества и может быть использовано дл  контрол  таких пищевых продуктов, качество которых отражае с  на окраске поверхности продукта либо на его гранулометрическом составе , например чай Изобрете1ше можно применить также дл  оценки количественного содержани  посторон шх примесей в продуктах однородной консистенщш Известно устройство дл  оценки качества пи щевых продуктов, содержащее плиту дл  исследуемого продукта и оптическую систему, включающую источник света, диафрагму, сменные светофильтры и фотоприемник 1. Недостатком такого прибора  вл етс  низка чувствительность, обусловленна  приемом на фоточувствительную поверхность фотоэлемента диффузионно отра5кенного от всего кошро-,  ируемого пол  светового излучени  в малом телесном угле. Вследствие этого также не представл етс  возможным изучать чаи ишрокой . номенклатуры и различного гранулометрического состава . Целью изобретени   вл етс  повышение точности оценки качества пищевых продуктов. . Цель достигаетс  тем, что предлагаемое устройство снабжено блоком управлени , а оптическа  система имеет дополш1тельный фотоэлемент и световодный жгут, состо ии1Й из трех частей, одна из которых, центральна , слу шт дл  направлени  светового потока от истощщка света на плиту, а две другие, боковые, - дл  отвода отраженного от располагаемого на плите контролируемого продукта светового потока к фотоэлементам, при этом светофильтры расположены между торцами боковых световодов и фотоэлементами , блок управлени  св зан с источником света, через регистрирующий прибор - с фотоэлементами и через блок сканировани - с плитой. На чертеже представлена блок-схема устройства дл  оцешси качества тп1щевых продуктов. Устройство содержит источник 1 света, диафрагму 2, сме1шые светофильтрыЗ, фотоэлементы 4, светоБОДньш жгут, состо щий из .. трех тастей: центральной 5 и двух боковых 6 И 7, объектив 8 и гошту 9 дл  исследуемого продукта. Светофильтры 3 расположены между торца ми боковых световодов 6 и 7 и фотоэлемен тами 4. Фотоэлементы 4 через регистрирующий прибор включающий блок 10 вычитани  и усилени  аналоговых сигналов, блок 11 обработки инфо мации и блок 12 отображени  информации, соединены с блоком 13 управле1ш . который, в свою очередь, через блок ска1шрованИ , включающий блок 14 вращательного движени  блок 15 св зи и блок 16 колебательного движени , св зан с плитой 9 дл  исследуемого продукта. Блок скашрова1ш  обеспечивает вращение плиты 9 вокруг оптической оси устройства и перпендикул рно к последней с помощью вход щего в блок 14 вращательного движе1ш  синхронного двигател  и вход щего в блок 16 колебательного движени  копира, форма которого расвдтапа так, чтобы при его вращегши плита совершала возвратно-поступательное движение. С целью получени  возможности сканироваьш  плиты 9 по различным типам траекторий (спиральным, розеточным и др), харак уеризуемых наперед задаваемыми параметрами (шаг спиралп, число лепестков розеточной траектории и т.д.), блок 15 св зи осуществл ет необходимое изменение , описьшаюидих возвратно-поступательное движение (частота колебательного движени , закон изменени  скорости колебательного движени  и т.п.), вырабатываемое блоком 16 колебательного движени  Конструктивно блок 15 с& зи состоит из системы зубчатых колес, передающих вращающий момент с вала двигател  блока 14 вращательного движени  на ось, на которой укреплен копир блока 16 колебательного движени . Мен   передаточное число блока 15 св зи, геометрические размеры и форму копира 16, осуществл ют ска1Ш рова}ше плиты 9 по раз;шчным типам траекторий . Волокна световодного жгута распределе 1ы так, что каждые три волокна, наход щиес  р дом в нижней части 17 световода, попадаю в разные части: в две боковые 6 и 7 и цен ральную 5. Этим достигаетс  равномерна  ос щенность исследуемого продукта и идентична  передача отраженного светового потока ка фотоэлементы. 4. При включении устройства сигнал поступае с блока 13 управлени  на источник света. Светрвой поток от источника 1 света , прох через диафрагму 2 и центральную 5 световода, проецируетс  объективом 8 на пр дукт, наход щийс  на плите 9, при этом форма и размеры светового п тна определ ютс  световым отверстием диафрагмы
2. 2. Отраженньш от продукта световой поток через боковые световоды 6 и 7 направл ют на фотоэлементы 4, при этом световой поток проходит через светофильтры 3 разных спектральных характеристик. Сигнал с блока 13 управлени  подаетс  на блок 14 вращательного движени  и блок 16 колебательного движени . При этом плита 9 описьшает заданную траекторию, и световое п тно от центральной части 5 световода будет ска1шровать поверхность исследуемого продукта. Сш{маемые с фотоэлементов 4 сигналы сравшгааютс  в блоке 10, измер ютс  в блоке 11 и отображаютс  в блоке 12. За врем  сканировани  сканирующее п тио перемещаетс  на рассто ние, равное диаметру п тна, и обработка информации в блоках Ш, 11 и 12 происходит, когда плита 9 переместитс  на величину, равную диаметру светового п тна. Когда сканирующее п тно доходит до центра контролируемой поверхности, блок 13 управлени  отключает синхронный двигатель блока 14 вращательного движени , гаснет лампа осветител , и один ткл измерени  заканчиваетс . Таким образом, устройство позвол ет производить последовательный, поэлементный, просмотр по заданной траектории достаточно малых областей поверхности ча ,  вл ющейс  стационарным параметрическим полем. Геометрическа  форма и размеры сканирующего п тна , т.е. области параметрического пол , с которой в каждый текущий момент времени снимаетс  информаци  о ее состо нии, определ ютс  требуемой точностью и быстротой измерений , а также физи гескими свойствами поверхности ча : размер чаинок, веро тность встречи с дефектными чаинками или дефектнь ми област ми чаинок, представл ющими собой Нераздавленные и несферментировавщиес  скоплени  клеток чайного листа. В зависимости от качества чаинок, попавишх в область сканирующего п тна, спектральные составл ющие отра 1«нног6 света мен ютс  и провод  спектрофотометрические измерени  на определеш1ых длинах волн, можно установить интенсивность той или иной чайной поверхности, попавшей в сканирующее п тно в данный момент времени. Таким образом, определ етс  качество элементарной площадки поверхности ча . Формула изобретени  Устройство дл  оценки качества пищевых продуктов, предаочтительно ча , содержащее

   плиту дл  исследуемого продукта и оптическую систему, включающую источник света, диафрагму , сменные светофильтры и фотоприемник, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности оценки, устройство снабжено блоком управлен ш, а оптическа  система имеет, дополнительньш фотоэлемент и световодный жгут, состо щийИЗ трех частей, одна из которых, центральна , служит дл  направлени  светового потока от источника света на плиту, а две другие, боковые, - дл  отвода отраженного от располагаемого на плите контролируемого продукта светового потока к фотоэлементам, при этом светофильтры

   расположены между торцами боковых световодов и фотоэлементами, а блок управлени  св зан с источником света, через регистрирующий прибор - с фотоэлементами и через блок сканировани  - с плитой.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Николайщвили Дж. К., Бргошидзе А. Б., Болквадэе
3. 3. Т. Исследование спектров отражени  состав1п 1х частей чайного флеша. Бюллетень Всесоюзного научно-исследовательского института чайной промышле1шости, 1-2 (24-25), г. Махарадзе, Анасеули, 1969, с. 144-150.

   7

   а

   fZ

   V

   f5

   L

   У

   n