用于检测蛋壳中的裂缝的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于在鸡蛋被支撑的情况下对鸡蛋的蛋壳特征化的方法和装置，包括：-使蛋壳变形，-使用具有扫描信号的自混频激光振动计(SMLV)的激光波束来扫描蛋壳，藉以获得反射光的反射光信号，-使用SMLV来处理扫描信号和反射信号，藉以获得具有裂缝信息的混频信号，-在扫描期间，相对于SMLV移动鸡蛋，-将这些信号与预置的准则及此类鸡蛋的特性相比较，藉以获得比较性数据，以及-基于该比较性数据来特征化蛋壳。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测蛋壳中的裂缝的方法和装置本专利技术涉及用于对鸡蛋的蛋壳特征化的方法和装置。此类方法和装置从PawanLumarShrestha的“Self-MixingDiodeLaserInterferometry(自混频二极管激光干涉测量)”，新西兰，汉密尔顿，怀卡托大学，2010年2月中获知，其在下文中被称为Shrestha。更具体地，描述了如何检测和确定鸡蛋的蛋壳中的裂缝的方法，即，通过以下操作，-定位鸡蛋，其位于滚轴上，其中裂缝与激光振动计直接相对，同时每次使用这些滚轴，可选择鸡蛋的下一固定观察位置，-使用400Hz与17kHz之间的频调使鸡蛋进入与经聚焦扬声器声音的共振，-使用激光振动计测量共振信号，藉以使用傅里叶分析的辅助来获得用于振幅过程的信号和用于频率过程的信号两者。除了所提到的激光振动计之外，具体而言，由自混频激光振动计(SMLV)实现的“自混频”的原理也被详细讨论。如在这个文档中详细阐明的，共振频率信号在为此开发的重构模型之一的辅助下基于本领域技术人员所知的波动力学获得。然而，在这个文档中，没有提供在通常情况下例如鸡蛋拣选机中要检查较大数目的鸡蛋的裂缝的情形(其一个示例在EP738888中示出)中的应用或解决方案。看上去如由Shrestha描述的信号的类型和相关联处理不适于工业应用，即，既不用于在较短时间内确定较大数目的鸡蛋的裂缝，也不用于确定例如蛋壳上裂缝的位置。此外，没有清楚的准则被给出或应用于作出有/无裂缝的选择，也没有此类裂缝的任何进一步特征化。为了补救此类不足之处，根据本专利技术，提供了一种用于在鸡蛋被支撑的情况下对鸡蛋的蛋壳特征化的方法，其包括：-使此类鸡蛋的蛋壳的至少第一部分S1变形，-使用具有扫描信号的自混频激光振动计(SMLV)的激光波束来扫描所述第一部分S1，或者使用来自具有波长λ的激光源的激光源光来扫描所述蛋壳的至少第二部分S2，其中100<λ<1500nm，藉以获得反射光的至少单个反射光信号，-使用所述SMLV来处理所述扫描信号和所述反射信号，藉以获得具有振幅A(t)或从其导出的量A’(t)的混频信号，藉以获得裂缝信息，-在扫描期间，相对于SMLV移动鸡蛋，-在所述处理中，将所述信号与预置的准则及此类鸡蛋的特性相比较，藉以获得比较性数据，以及-基于所述比较性数据对所述蛋壳特征化，藉以获得基本上整个蛋壳的蛋壳状况的特性。看上去使用根据本专利技术的方法，能以非常简单的方式来监视被设置成运动的蛋壳部分的行为。更具体而言，根据上文所指示的本专利技术的方法，鸡蛋被暂时地变形。此类变形将穿过鸡蛋伸展并尤其在蛋壳上伸展，由此使得鸡蛋整体振动。尽管根据以上已知的方法(即，根据EP738888的检测器中的共振以及根据Coucke和从其推导出的方法体系的蛋体的共振)，这些振动在激发之后被监视达相对较长的时间段，但根据本专利技术，在变形期间获得的信号被分析。蛋壳的对应部分的随后发生的和可观察的行为与所提及的共振行为相当不同。进一步，本方法的各实施例可具有以下特性：混频信号是在鸡蛋移动之际在多普勒频移的辅助下获得的；对混频信号A(t)的处理包括在紧接所述变形之后的时间点t(i)确定强度波动的数目A(t(i))；对混频信号A(t)的处理包括在紧接所述变形之后的时间点t(i)确定跳跃强度波动的数目A(t(i))；确定所述强度波动的第一信号导数dA/dt、或从其导出的量[dA/dt]’；对混频信号A(t)的处理进一步包括在紧接所述变形之后的时间点t(i)处确定A(t)或导数A'(t)的零轴交叉点，其中A(t(i))＝0或A'(t(i))＝0；在开始于t(0)的所述变形之后的时段0<t<1ms内处理混频信号；处理优选地在时段50<t<800μs中发生，更优选地在时段100<t<700μs中发生；所述第一部分S1包括此类鸡蛋的中纬线上的位置；所述第一部分S1包括此类鸡蛋的末端中的至少一个末端处的位置；它适用于S2＝S1的所述第二部分；所述第二部分S2包括鸡蛋表面上与中纬线基本平行的环的图案；和/或此类鸡蛋至少在扫描期间旋转。此外，本专利技术提供了一种用于基于良好定义的特性来分拣鸡蛋的方法，其中包括根据前述权利要求之一的至少蛋壳特性。关于接近根据本专利技术的方法的现有技术方法的进一步详情，除了以上讨论的Shrestha之外，注意以下内容。根据来自EP738888的方法和装置，位于环状滚轴传送器的旋转的滚轴上的鸡蛋被特别为此目的开发的轻击器－检测器组合沿至少两个环来环状轻击。由球局部地对鸡蛋的每次轻击还可在检测器或振动传感器的外壳中产生声音信号。此信号提供关于对应局部蛋壳状况的信息，更具体地例如关于蛋壳中在轻击位置周围存在或不存在裂缝的信息。此类轻击规程中对每个鸡蛋的所有轻击的组合由此提供了关于实际上整个蛋壳的信息。此信息是导致关于此类鸡蛋的分拣判定的准则之一。更具体地，由此获得的该信息是间接的，即，经由振动传感器的外壳中的球的振动。然而，此类振动传感器自身也需要被连续地监视和测试其自身振动行为。这就例如构成此传感器的各部分的磨损或污染而言是尤其必要的。基本而言，清楚的是，为了确定该位置，应当使用此类轻击规程来扫描蛋壳的实际上整个表面。为了确立裂缝的完全不同的方式将鸡蛋的振动或激发作为整体来利用。关于由此获得的鸡蛋的共振行为的详情，参考“Assessmentofsomephysicalqualityparametersofeggsbasedonvibrationanalysis(基于振动分析来评估鸡蛋的一些物理质量参数)”，P.Coucke，鲁汶天主教大学，1998年3月(其在下文中被称为Coucke)，其中详尽地描述了进入共振的鸡蛋如何表现，更具体而言其蛋壳如何表现。此类行为由所谓的共振模式来表征。监视和测量此类共振行为例如在US5696325和EP1238582中被利用。在US5696325中，描述了对蛋壳中的裂缝的测试规程。其中，落在鸡蛋上的球导致鸡蛋作为整体的机械振动。这些振动是Coucke中所描述的振动。使用换能器，被物理描述为声学振动的这些机械振动被转换成适用于进一步分析的电信号。不同于以上的EP738888，在EP1238582中，描述了一种轻击规程，由此实质上使用单次轻击，鸡蛋作为整体被置于振动中，如Coucke所描述的。结果所得的声音效果被鸡蛋附近的话筒检测到。共振效应中的偏移，更具体而言，共振模式可被检测并提供关于蛋壳中可能的裂缝的信息。清楚的是，此信息基本上考虑鸡蛋作为整体的状况。然而，看上去既不可能获得关于裂缝的具体位置的可靠数据，也不可能获得关于此类裂缝的性质或严重性的可靠数据。进一步注意到，不同于根据EP738888或Coucke的振动行为(其中测量在激发之后发生较短或较长时间)，使用根据本专利技术的装置，蛋壳的所述部分的“静息”与“置于运动”之间的转变被详细监视。看上去，此类转变行为可使用由鸡蛋反射的激光来准确地监视。此处已确立了破损的鸡蛋和完整无缺的鸡蛋的转变行为相当不同。本领域技术人员将清楚的是此类不同非常适用为选择准则。关于如由权利要求15的前序中指示的接近根据本专利技术的装置的现有技术装置，进一步细节已在上文中给出，具体参照Shrest本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在鸡蛋被支撑的情况下对鸡蛋的蛋壳特征化的方法，包括：‑使此类鸡蛋的蛋壳的至少第一部分S1变形，‑使用具有扫描信号的自混频激光振动计(SMLV)的激光波束来扫描所述第一部分S1，或者使用来自具有波长λ的激光源的激光源光来扫描所述蛋壳的至少第二部分S2，其中100<λ<1500nm，藉以获得反射光的反射光信号，‑使用所述SMLV来处理所述扫描信号和所述反射信号，藉以获得具有振幅A(t)或从其导出的量A’(t)的混频信号，藉以获得裂缝信息，‑在扫描期间，相对于SMLV移动鸡蛋，‑紧接在t(0)处开始的变形之后扫描所述部分，‑在t(0)之后的时段0<t<1000μs中，‑在所述处理中，将所述信号与预置的准则及此类鸡蛋的特性相比较，藉以获得比较性数据，以及基于所述比较性数据对所述蛋壳特征化，藉以获得基本上整个蛋壳的蛋壳状况的特性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.05 EP 12004999.41.一种用于在鸡蛋被支撑的情况下对鸡蛋的蛋壳特征化的方法，包括：-使此类鸡蛋的蛋壳的至少第一部分S1变形，-使用具有扫描信号的自混频激光振动计SMLV的激光波束来扫描所述第一部分S1，或者使用来自具有波长λ的激光源的激光源光来扫描所述蛋壳的至少第二部分S2，其中100<λ<1500nm，藉以获得反射光的反射光信号，其中紧接在t(0)处开始的变形之后扫描所述第一部分S1或所述第二部分S2，-使用所述SMLV来处理所述扫描信号和所述反射光信号，藉以获得具有振幅A(t)或从其导出的量A’(t)的混频信号，藉以获得裂缝信息，-在扫描期间，相对于SMLV移动鸡蛋，在t(0)之后的时段0<t<1000μs中，-在所述处理中，将所述信号与预置的准则及此类鸡蛋的特性相比较，藉以获得比较性数据，以及基于所述比较性数据对所述蛋壳特征化，藉以获得整个蛋壳的蛋壳状况的特性。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混频信号是在所述鸡蛋移动之际在多普勒频移的辅助下获得的。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对混频信号A(t)的处理包括：在紧接所述变形之后的时间点t(i)处确定强度波动的数目A(t(i))。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对混频信号A(t)的处理包括：在紧接所述变形之后的时间点t(i)处确定跳跃强度波动的数目A(t(i))。5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述强度波动的第一信号导数dA/dt、或从其推导出的量[dA/dt]’被确定。6.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，对混频信号A(t)的处理进一步包括：紧接所述变形之后的时间点t(i)处确定A(t)或导数A'(t)的零轴交叉点，其中A(t(i))＝0或A'(t(i))＝0。7.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，在开始于t(0)处的所述变形之后的时段0<t<1ms内处理所述混频信号。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，处理在时段...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·范韦根，J·德巴尔梅克，B·坎普斯，J·E·J·邦南克雷夫，B·德柯特莱瑞，
申请(专利权)人：墨巴集团有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL