一种血蛋检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及光谱检测技术领域，尤其涉及采用可见光/近红外光谱技术的一种血蛋检测装置。所述血蛋检测装置包括：用于照射待测禽蛋的光源机构，用于采集透过所述待测禽蛋的光的光谱信息的采集机构，以及用于接收所述光谱信息的控制系统，所述控制系统对所述光谱信息进行数据分析和处理，并结合马氏距离判别模型进行血蛋的判别。本实用新型专利技术的血蛋检测装置通过机械结构和电器元件的配合，实现自动采集禽蛋的光谱信息并进行判别，从而达到检测和分选的目的，设计合理、结构简单、操作连贯有序，大大减少了时间和成本，提高了工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种血蛋检测装置
本技术涉及光谱检测
，尤其涉及采用可见光/近红外光谱技术的一种血蛋检测装置。
技术介绍
血蛋是指含有少量血斑的禽蛋，一般出现在蛋黄上，产生血蛋的主要原因是鸡饲料中维生素K过少或者苄丙酮豆素过量，市场上大约2％～10％的禽蛋中含有血斑，其严重影响消费者的购买欲望和人身健康。血斑的检测是禽蛋内部品质评定的重要步骤，美国农业部对禽蛋的消费档次分级标准中规定，AA和A级禽蛋内部不允许出现血斑，有血点但血液聚合的直径不超过1/8英寸(约3.2毫米)为B级，超过1/8英寸的为“不可食用”，而仅AA和A级禽蛋允许进超市销售。我国2011年颁布了关于普通鲜禽蛋、咸鸭蛋分级标准《鲜禽蛋、咸鸭蛋分级》，标准同样限定内部含有血斑的禽蛋均不能被划分为AA级、A级和B级。目前传统的检测手段主要依靠人工照明检测，将光源与禽蛋对准避免漏光，根据透射出的禽蛋图像和颜色进行鉴别。这种方式受人为影响很大，耗费劳动力，检测效率低。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本技术要解决的是现有血蛋检测方式工作效率低的技术问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本技术提供了一种血蛋检测装置，其包括：用于照射待测禽蛋的光源机构，用于采集透过所述待测禽蛋的光的光谱信息的采集机构，以及用于接收所述光谱信息的控制系统，所述控制系统对所述光谱信息进行数据分析和处理，并结合马氏距离判别模型进行血蛋的判别。进一步地，所述光源机构包括用于照射所述待测禽蛋的发光二极管，所述采集机构包括用于采集所述发光二极管透过所述待测禽蛋的光的光谱信息的光频传感器，所述控制系统包括数据处理单元，所述光频传感器与所述数据处理单元相连接，并将所述光谱信息传输给所述数据处理单元，所述数据处理单元对所述光谱信息进行数据分析和处理，并结合马氏距离判别模型进行血蛋的判别。优选的，所述光频传感器选用感光波长为300nm～700nm的集成数字光电转换器TSL230，对透过禽蛋的光进行频率转换，输出为方波频率信号；控制系统利用自带的定时/计数器，对TSL230的输出频率进行等精度测量，由于输出信号的频率与接收到的光强成比例关系，可以将测得的频率作为透过禽蛋的等效光强。本技术的光频传感器相对于体积大、价格高昂的光谱仪，体积更小，使用更便捷，成本更低廉。进一步地，所述采集机构包括用于为所述待测禽蛋营造黑暗环境的暗箱，所述暗箱的底部敞口，所述待测禽蛋位于所述敞口处，所述光频传感器设于所述暗箱的顶部内侧，所述发光二极管位于所述待测禽蛋的下方，且所述光频传感器的中心、待测禽蛋的中心和发光二极管的中心处于同一垂线上。暗箱营造了黑色环境，避免了外界杂散光源的干扰。进一步地，所述发光二极管包括铝基板和设于所述铝基板上的LED灯珠。所述铝基板用于将所述LED灯珠产生的热量散发出去。进一步地，所述LED灯珠为多个，多个所述LED灯珠的波长各不相同，且多个所述LED灯珠均设于所述铝基板上，所述光源机构还包括全反射式二次光学透镜，多个所述LED灯珠均位于所述全反射式二次光学透镜底部的凹槽内，所述采集机构还包括设于所述光频传感器下方的准直透镜。本技术的LED灯珠优选为三个，三个LED灯珠的特征波长分别为545nm、577nm和640nm，根据实验样品的透过率特性，在500nm～650nm范围内，血蛋的整体透过率明显低于正常蛋的透过率，原因是光透过血蛋后，一部分光的能量会被血液中的血红蛋白吸收，而波长545nm和577nm正是血液的吸收峰，为了减少蛋壳颜色等其他无关因素的影响，再选择640nm作为血蛋检测的参考波长，分别利用这三种波长的吸收峰作为马氏距离判别模型判别的输入值。所述全反射式二次光学透镜用于将所述LED灯珠发出的光进行汇聚。所述准直透镜与全反射式二次光学透镜相配合，准直透镜可将来自全反射式二次光学透镜所汇聚的透过待测禽蛋之后的每一点的光线变成一束平行的准直光柱，从而便于光频传感器的采集。所述光频传感器实时采集关于待测禽蛋特征波长545nm、577nm和640nm的光谱信息，控制系统将这些光谱信息进行数据分析和运算处理，结合马氏距离判别模型实现血蛋的检测和判别。进一步地，所述控制系统还包括用于驱动多个所述LED灯珠依次亮灭的恒流源驱动电路。由于发光二极管的LED灯珠的发光强度会随着通过电流的增大单调递增，波长也会随着电流的变化而略微偏离中心波长，因此需要使用稳定的恒流源进行驱动，恒流源驱动电路选用TL431，在实现多个发光二极管依次亮灭的情况下确保光强的稳定性。进一步地，所述血蛋检测装置还包括用于将待测禽蛋输送至检测位置(即采集机构与光源机构之间的可用来采集所述光谱信息的位置)的传送机构，所述传送机构位于所述采集机构和光源机构之间，所述传送机构包括传送带、滚轮，以及两个平行设置的传动链，所述滚轮两端的滚轮轴分别与两个所述传动链相连接，所述滚轮放置于所述传送带上，且可随所述传送带的移动而转动；所述滚轮为多个，且多个所述滚轮均间隔设置，相邻的两个所述滚轮共同构成用于支撑待测禽蛋的平台(即待测禽蛋架设在相邻的两个滚轮上，且可在滚轮的转动下进行转动，这样蛋黄的各个表面均可以在蛋黄的转动下得到检测)，所述传送带上开设有多个供所述发光二极管的光束通过的第一通孔，所述第一通孔为多个，且多个所述第一通孔分别与各个所述平台一一对应，所述光频传感器的中心、处于所述检测位置的待测禽蛋的中心、第一通孔的中心和发光二极管的中心处于同一垂线上。优选的，所述光频传感器的中心、准直透镜的中心、处于所述检测位置的待测禽蛋的中心、第一通孔的中心、全反射式二次光学透镜的中心和发光二极管的中心均处于同一垂线上，从而可确保发光二极管发出的光束被光频传感器更精确地采集。优选的，所述滚轮为马鞍形滚轮；马鞍形滚轮更利于禽蛋的安放和转动。进一步地，所述采集机构还包括用于感测待测禽蛋到达所述检测位置并发出禽蛋到达信号的光电传感器，所述光电传感器包括一对红外对射光电开关，一对所述红外对射光电开关分别设于所述暗箱相对的两个内侧壁上，且一对所述红外对射光电开关的高度与处于所述检测位置的待测禽蛋的中心轴线平齐；当有禽蛋通过这一对红外对射光电开关之间的区域时，光电传感器会产生低电平信号；所述控制系统包括光电感应单元，所述光电感应单元接收光电传感器发出的禽蛋到达信号，并触发所述发光二极管对到达所述检测位置的待测禽蛋进行照射和光频传感器进行光谱信息采集。进一步地，所述血蛋检测装置还包括分选机构和出蛋滑道，所述分选机构和出蛋滑道相对设置于所述传送机构的长度方向上的两侧，所述分选机构包括电磁铁线圈，所述电磁铁线圈内部轴向开设有第二通孔，所述第二通孔内自外而内依次轴向设有同轴的固定铁芯和可动铁芯，所述固定铁芯固定于所述第二通孔内，所述可动铁芯可相对所述第二通孔进行滑动，所述可动铁芯的头部设有可将检测所得的血蛋从所述传送机构推至所述出蛋滑道内的推头，所述可动铁芯的轴向外围套接有压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端与所述推头相抵连接，另一端与所述电磁铁线圈相抵连接；所述控制系统还包括继电器单元，所述继电器单元与所述电磁铁线圈连接，以控制所述可动铁芯的弹出和复位。优选的，所述推头上套设有海绵垫，从而有效降低了分选过程中禽蛋可能造成的损伤。进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种血蛋检测装置，其特征在于，包括：用于照射待测禽蛋的光源机构，用于采集透过所述待测禽蛋的光的光谱信息的采集机构，以及用于接收所述光谱信息的控制系统，所述控制系统对所述光谱信息进行数据分析和处理，并结合马氏距离判别模型进行血蛋的判别；所述光源机构包括用于照射所述待测禽蛋的发光二极管，所述采集机构包括用于采集所述发光二极管透过所述待测禽蛋的光的光谱信息的光频传感器，所述控制系统包括数据处理单元，所述光频传感器与所述数据处理单元相连接，并将所述光谱信息传输给所述数据处理单元，所述数据处理单元对所述光谱信息进行数据分析和处理，并结合马氏距离判别模型进行血蛋的判别。

【技术特征摘要】
1.一种血蛋检测装置，其特征在于，包括：用于照射待测禽蛋的光源机构，用于采集透过所述待测禽蛋的光的光谱信息的采集机构，以及用于接收所述光谱信息的控制系统，所述控制系统对所述光谱信息进行数据分析和处理，并结合马氏距离判别模型进行血蛋的判别；所述光源机构包括用于照射所述待测禽蛋的发光二极管，所述采集机构包括用于采集所述发光二极管透过所述待测禽蛋的光的光谱信息的光频传感器，所述控制系统包括数据处理单元，所述光频传感器与所述数据处理单元相连接，并将所述光谱信息传输给所述数据处理单元，所述数据处理单元对所述光谱信息进行数据分析和处理，并结合马氏距离判别模型进行血蛋的判别。2.根据权利要求1所述的血蛋检测装置，其特征在于，所述采集机构包括用于为所述待测禽蛋营造黑暗环境的暗箱，所述暗箱的底部敞口，所述待测禽蛋位于所述敞口处，所述光频传感器设于所述暗箱的顶部内侧，所述发光二极管位于所述待测禽蛋的下方，且所述光频传感器的中心、待测禽蛋的中心和发光二极管的中心处于同一垂线上。3.根据权利要求2所述的血蛋检测装置，其特征在于，所述发光二极管包括铝基板和设于所述铝基板上的LED灯珠。4.根据权利要求3所述的血蛋检测装置，其特征在于，所述LED灯珠为多个，多个所述LED灯珠的波长各不相同，且多个所述LED灯珠均设于所述铝基板上，所述光源机构还包括全反射式二次光学透镜，多个所述LED灯珠均位于所述全反射式二次光学透镜底部的凹槽内，所述采集机构还包括设于所述光频传感器下方的准直透镜。5.根据权利要求4所述的血蛋检测装置，其特征在于，所述控制系统还包括用于驱动多个所述LED灯珠依次亮灭的恒流源驱动电路。6.根据权利要求2所述的血蛋检测装置，其特征在于，还包括用于将待测禽蛋输送至检测位置的传送机构，所述传送机构位于所述采集机构和光源机构之间，所述传送机构包括传送带、滚轮，以及两个平行设置的传动链，所述滚轮两端的滚轮轴分别与两个所述传动链相连接，所述滚轮放置于所述传送带上，且可随所述传送带的移动而...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，秦浩栋，姜洪喆，赵昕，董爱军，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：新型
国别省市：北京,11