一种在线式近红外固体颗粒检测仪
阅读说明：本技术 一种在线式近红外固体颗粒检测仪 (Online near-infrared solid particle detector ) 是由 汪东升 赵松光 薛莉沁 喻肖文 于 2020-05-22 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种在线式近红外固体颗粒检测仪,包括检测仪壳体,其特征在于,所述检测仪壳体外部设置有接口以及出光口；所述检测仪壳体的内部设置有ARM控制板、电机、标定轮、光源驱动板、多个光源、光纤探测器、光纤、光谱仪、TEC恒温控制系统、IR测温仪以及开关；本发明检测效果佳,可用于在线检测固体颗粒的各种理化指标,如面粉、油菜籽、黄豆等的水分、蛋白、油脂含量等。(The invention relates to an online near-infrared solid particle detector which comprises a detector shell and is characterized in that an interface and a light outlet are arranged outside the detector shell; an ARM control board, a motor, a calibration wheel, a light source driving board, a plurality of light sources, an optical fiber detector, an optical fiber, a spectrometer, a TEC constant temperature control system, an IR thermometer and a switch are arranged in the detector shell; the invention has good detection effect and can be used for detecting various physical and chemical indexes of solid particles on line, such as the moisture, protein, grease content and the like of flour, rapeseeds, soybeans and the like.)
技术领域
本发明属于近红外检测技术领域，具体涉及一种在线式近红外固体颗粒检测仪。
背景技术
粮食、油料作物种子、饲料颗粒等固体颗粒物的某几种成分信息进行快速检测有重要意义。比如，获取粮食等农作物部分成分的含量信息在粮食的收获、收购、储运、加工等阶段有重要意义，比如收购商可以根据小麦蛋白质含量信息按质论价，面粉生产商可以根据小麦的蛋白质含量信息调整生产。
近红外光谱分析技术利用近红外光对物质成分进行检测，使用这一技术对粮食等固体颗粒物进行检测不需要试剂、不损坏样品、速度快，精度也较高。这一技术从上世纪60、70年代开始在美国等发达国家得到大量应用，很多粮食加工厂、饲料加工厂、药厂等有近红外光谱分析仪，近几十年国内也开始使用这一技术。
目前缺少一种能够快速便捷，使用高效，检测准确的，应用于面粉、油菜籽、黄豆等粮食作物固体颗粒的检测设备。
发明内容
本发明针对上述问题，公开了一种在线式近红外固体颗粒检测仪，其检测效果佳，使用效果好。
具体的技术方案如下：
一种在线式近红外固体颗粒检测仪，包括检测仪壳体，其特征在于，所述检测仪壳体外部设置有接口以及出光口；所述检测仪壳体的内部设置有ARM控制板、电机、标定轮、光源驱动板、多个光源、光纤探测器、光纤、光谱仪、TEC恒温控制系统、IR测温仪以及开关；
所述ARM控制板连接所述检测仪壳体上的接口，所述ARM控制板与开关、TEC恒温控制系统、光谱仪、光源驱动板以及电机通过线缆相连接，实现信号传递；
所述TEC恒温控制系统与光谱仪通过线缆实现信息传递；
所述光谱仪通过光纤连接所述光纤探测器；
所述光源驱动板通过线缆连接多个光源，多个光源设置于所述标定轮正上方位置；
所述光纤探测器位于所述标定轮上方一侧位置；
所述标定轮位于所述检测仪壳体上的出光口上方位置，所述标定轮可旋转地设置在所述检测仪壳体内部，所述标定轮与电机连接，通过电机驱动标定轮旋转；
所述IR测温仪位于所述标定轮一侧位置。
进一步的，所述标定轮上设置有光出口、标准片以及参比板。
进一步的，所述光纤探测器为倾斜设置。
进一步的，所述光谱仪的光谱波长范围为900-1700nm。
本发明的有益效果及技术原理为：
本发明使用时，光源通过出光口直接照射到样品上，部分漫反射光进入光纤，传输到光谱仪模块，经过滤光、分光后被探测器接收，接收的电信号通过ARM控制板输出，经过软件处理最终完成一张光谱的采集。
本发明采用IR测温仪即红外测温模块，探测所处环境温度，TEC恒温模块确保光谱仪处于恒温状态，有效降低由于外界环境温度变化对谱图带来的影响。电机带动标定轮旋转，根据系统的不同工作阶段，分别使标准片、参比板、光出口处于工作状态。
本发明侧面装有红外线测距仪，实时监测检测仪窗口到样品的距离，反馈给控制端，通过步进电机调节到指定预设高度。
本发明使用范围大，检测效果佳，可用于在线检测固体颗粒的各种理化指标，如面粉、油菜籽、黄豆等的水分、蛋白、油脂含量等。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的标定轮示意图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面结合附图对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。本发明中所提及的固定连接，固定设置均为机械领域中的通用连接方式，焊接、螺栓螺母连接以及螺钉连接均可。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图所示，一种在线式近红外固体颗粒检测仪，包括检测仪壳体，其特征在于，所述检测仪壳体外部设置有接口以及出光口；所述检测仪壳体的内部设置有ARM控制板、电机、标定轮、光源驱动板、多个光源、光纤探测器、光纤、光谱仪、TEC恒温控制系统、IR测温仪以及开关；
所述ARM控制板连接所述检测仪壳体上的接口，所述ARM控制板与开关、TEC恒温控制系统、光谱仪、光源驱动板以及电机通过线缆相连接，实现信号传递；
所述TEC恒温控制系统与光谱仪通过线缆实现信息传递；
所述光谱仪通过光纤连接所述光纤探测器；
所述光源驱动板通过线缆连接多个光源，多个光源设置于所述标定轮正上方位置；
所述光纤探测器位于所述标定轮上方一侧位置；
所述标定轮位于所述检测仪壳体上的出光口上方位置，所述标定轮可旋转地设置在所述检测仪壳体内部，所述标定轮与电机连接，通过电机驱动标定轮旋转；
所述IR测温仪位于所述标定轮一侧位置。
进一步的，所述标定轮上设置有光出口、标准片以及参比板。
进一步的，所述光纤探测器为倾斜设置。
进一步的，所述光谱仪的光谱波长范围为900-1700nm。
本发明的有益效果及技术原理为：
本发明使用时，光源通过出光口直接照射到样品上，部分漫反射光进入光纤，传输到光谱仪模块，经过滤光、分光后被探测器接收，接收的电信号通过ARM控制板输出，经过软件处理最终完成一张光谱的采集。
本发明采用IR测温仪即红外测温模块，探测所处环境温度，TEC恒温模块确保光谱仪处于恒温状态，有效降低由于外界环境温度变化对谱图带来的影响。电机带动标定轮旋转，根据系统的不同工作阶段，分别使标准片、参比板、光出口处于工作状态。
本发明侧面装有红外线测距仪，实时监测检测仪窗口到样品的距离，反馈给控制端，通过步进电机调节到指定预设高度。
本发明使用范围大，检测效果佳，可用于在线检测固体颗粒的各种理化指标，如面粉、油菜籽、黄豆等的水分、蛋白、油脂含量等。
附图标记说明
检测仪壳体1、接口2、出光口3、ARM控制板4、电机5、标定轮6、标准片61、参比板62、光出口63、光源驱动板7、光源8、光纤探测器9、光纤10、光谱仪11、TEC恒温控制系统12、IR测温仪13、开关14。
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