一种用于单粒谷物品质检测的近红外光源装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于单粒谷物品质检测的近红外光源装置，该装置包括灯筒、筒盖、上基座、下基座、导电铜柱、LED微型灯珠、导电板以及绝缘板等。该装置配合外部光谱仪完成谷物近红外光谱数据的获取，谷物在装置中的具体运动流程为：谷物由上基座滑道口进入装置，经过灯筒内部的玻璃管道，从下基座滑道滑出装置。本实用新型专利技术还提供了基于该装置的检测系统，将光谱仪采集的漫反射光的光强信息转换成吸光度并进行预处理，基于预测模型对单粒谷物的品质参数进行实时预测，本实用新型专利技术的装置能满足谷物高通量品质检测的需要，同时具有结构精巧、性能稳定、对谷物无损检测的特点，可实现高通量的品质参数在线检测。

A Near Infrared Light Source Device for Quality Detection of Single Grain

The utility model discloses a near infrared light source device for the quality detection of single grain grain, which comprises a lamp barrel, a barrel cover, an upper base, a lower base, a conductive copper column, an LED miniature lamp bead, a conductive plate and an insulating plate, etc. The device completes the acquisition of near infrared spectroscopy data of cereals with external spectrometer. The specific movement process of cereals in the device is as follows: cereals enter the device through the upper pedestal slideway, pass through the glass pipe inside the lamp barrel, and slide out of the device from the lower pedestal slideway. The utility model also provides a detection system based on the device, which converts the light intensity information of diffuse reflection light collected by the spectrometer into absorbance and preprocesses it, and real-time predicts the quality parameters of single grain based on the prediction model. The device of the utility model can meet the needs of high-throughput quality detection of grain, and has the advantages of delicate structure, stable performance and non-destructive inspection of grain. The characteristics of the measurement can realize on-line detection of high throughput quality parameters.

【技术实现步骤摘要】
一种用于单粒谷物品质检测的近红外光源装置
本技术属于农产品品质检测
，涉及谷物品质检测，特别涉及一种用于单粒谷物品质检测的近红外光源装置。
技术介绍
谷物品质参数是谷物作物育种、食品加工、食品质量评估的重要参数，检测装置的使用可降低人类的劳动强度，提高工作效率。现有谷物品质检测装置体积较大、结构复杂、制作成本高，并且大多是对谷物进行破坏性检测。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种用于单粒谷物品质检测的近红外光源装置，结构简单，且能实现高效的单粒谷物无损检测。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种用于单粒谷物品质检测的近红外光源装置，包括灯筒5，灯筒5内部设置作为谷物运动路径的透明玻璃管道，灯筒5的筒身10开有若干LED微型灯珠安装孔11，每个LED微型灯珠安装孔11中安装一个LED微型灯珠4，所述灯筒5的一端设置上基座1，另一端设置下基座8，所述上基座1开设有倾斜的上基座滑道24，所述下基座8开设有倾斜的下基座滑道31，谷物沿上基座滑道24入口端进入，从出口端进入灯筒5内的透明玻璃管道，再沿下基座滑道31滑出，其中，上基座1中设置有用于安装作用于上基座滑道24的上漫反射光纤的上漫反射光纤安装孔27和用于安装作用于上基座滑道24的光电检测探头的光电检测探头安装孔25，下基座8中设置有用于安装作用于下基座滑道31的下漫反射光纤的下漫反射光纤安装孔29。所述筒身10开有m行n列均匀排布的LED微型灯珠安装孔11，所述灯筒5中设置有用于通冷却水的冷却道15，冷却道15呈蛇形分布于每两列LED微型灯珠4之间。所述灯筒5的一端安装有带中心孔的筒盖2，筒盖2连接上基座1，中心孔与上基座滑道24的出口端连通。所述灯筒5的筒身10外环绕分布有若干与筒身长度方向一致的导电铜柱3，LED微型灯珠4的正极接在接电源正极的导电铜柱3上，负极接在接电源负极的导电铜柱3上，形成通路。所述灯筒5的另一端设置有筒托12，所述导电铜柱3安装在环形的导电板6上，导电板6套在筒身10上，包括分别焊有内圈焊锡34和外圈焊锡35的内圈和外圈，所述内圈焊锡34和外圈焊锡35分别与导电铜柱3的一端间隔相连，使得相邻的导电铜柱3分别接电源的正负极。所述导电板6有两块或者一块，当为两块时，分别设置在灯筒5的两端，隔着绝缘板7紧贴着筒托12和筒盖2，两块导电板6的外圈均接电源正极或者负极，两块的内圈均接电源的负极或者正极，两块导电板6的同一根导电铜柱3的两端分别连接在两块导电板6的内圈焊锡34或两块导电板6的外圈焊锡35上；当为一块时，设置在灯筒5的一端或者另一端，隔着绝缘板7紧贴着筒托12或筒盖2，外圈接电源正极或者负极，内圈接电源的负极或者正极。所述绝缘板7为圆环形状，采用绝缘材料制成，与导电板6的数量一致，起到将导电铜柱3和灯筒5在灯筒5两端导电隔离的作用，其中，若绝缘板7在筒盖2一端，则绝缘板7开有两个用于穿过导电铜柱3的通孔36，其中，分别连接LED微型灯珠4正极和负极的两根导电铜柱3伸出到筒盖2外，用于直接连接电源正极和负极，且导电铜柱3穿过导电板6以及筒盖2的部分包裹着一块绝缘塑料套。所述上基座1还设置有第四螺纹孔26，所述上漫反射光纤安装孔27与筒盖2同在一轴线上，且与上基座滑道24的入口端同轴心，其中安装上漫反射光纤，第四螺纹孔26与上漫反射光纤安装孔27轴线相交，第四螺纹孔26安装的螺丝用于固定上漫反射光纤，所述光电检测探头安装孔25与上漫反射光纤安装孔27相交，其中安装光电检测探头；所述下基座8还设置有第五螺纹孔28，下漫反射光纤安装孔29与下基座滑道31出口端同轴心，且与灯筒5同在一轴线上，用于安装下漫反射光纤，所述第五螺纹孔28与下漫反射光纤安装孔29轴线相交，第五螺纹孔28安装的螺丝用于固定下漫反射光纤；所述筒盖2上开设有两个用于安装在灯筒5上的筒盖安装孔19，所述上基座1上开设有两个用于安装在筒盖2上的上基座安装孔23，所述下基座8上开设有两个用于安装在灯筒5上的下基座安装孔30，将安装螺丝头部隐藏在平面下所述透明玻璃管道内径与上基座滑道24、下基座滑道31内径相等，所述透明玻璃管道与上漫反射光纤安装孔27和下漫反射光纤安装孔29位于同一轴线上，使安装的上下漫反射光纤形成对射。本技术还提供了一种基于所述用于单粒谷物品质检测的近红外光源装置的检测系统，其特征在于，包括：上漫反射光纤，设置于所述上漫反射光纤安装孔27；下漫反射光纤，设置于所述下漫反射光纤安装孔29，与上漫反射光纤组成采集光纤；光谱仪，接所述上漫反射光纤和下漫反射光纤，接收其采集的单粒谷物籽粒在灯筒5内的漫反射光；处理单元，将光谱仪采集的漫反射光的光强信息转换成吸光度并进行预处理，基于预测模型对单粒谷物的品质参数进行实时预测，同时对样品的光谱曲线和预测结果实时显示。与现有技术相比，本技术能满足谷物高通量品质检测的需要，同时具有结构精巧、性能稳定、对谷物无损检测的特点。附图说明图1为本技术的三维图。图2为本技术灯筒的三维图。图3为本技术灯筒的俯视图。图4为图3中沿箭头方向的旋转剖视图。图5为本技术灯筒的灯筒正视图。图6为图5中沿箭头方向的剖视图。图7为本技术灯筒的灯筒正视图。图8为图7中沿箭头方向的剖视图。图9为本技术筒盖的三维图。图10为本技术筒盖的正视图。图11为本技术筒盖的俯视图。图12为本技术上基座的三维图。图13为本技术上基座的正视图。图14为本技术上基座的俯视图。图15为本技术上基座的左视图。图16为本技术下基座的三维图。图17为本技术下基座的正视图。图18为本技术下基座的俯视图。图19为本技术下基座的左视图。图20为本技术导电板的三维图。图21为本技术绝缘板的三维图。图22为本技术检测系统软件功能模块图。图23为本技术SPA算法的特征波长选择分布图。图24为本技术基于特征波长的小麦蛋白质含量实测与预测值比较示意图。图25为本技术参考光谱各波长上的误差棒图。图26为本技术各波长上的吸光度标准差和误差线示意图。附图中，各标号所代表的含义为：1—上基座，2—筒盖，3—导电铜柱，4—LED微型灯珠，5—灯筒，6—导电板，7—绝缘板，8—下基座，9—第一螺纹孔，10—筒身，11—LED微型灯珠安装孔，12—筒托，13—冷却道进水口，14—冷却道出水口，15—冷却道，16—第一连接孔，17—第二螺纹孔，18—第二连接孔，19—筒盖安装孔，20—突起圆环，21—第一通孔，22—第三螺纹孔，23—上基座安装孔，24—上基座滑道，25—光电检测探头安装孔，26—第四螺纹孔，27—上漫反射光纤安装孔，28—第五螺纹孔，29—下漫反射光纤安装孔，30—下基座安装孔，31—下基座滑道，32—第六螺纹孔，33—第二通孔，34—内圈焊锡，35—外圈焊锡，36—第三通孔。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解本技术，并非用于限定本技术的范围。参阅图1-图21所示，本技术一种用于单粒谷物品质检测的近红外光源装置，包括如下几个部分：Ⅰ、灯筒部件：参考图2-图8所示，灯筒5主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于单粒谷物品质检测的近红外光源装置，其特征在于，包括灯筒(5)，灯筒(5)内部设置作为谷物运动路径的透明玻璃管道，灯筒(5)的筒身(10)开有若干LED微型灯珠安装孔(11)，每个LED微型灯珠安装孔(11)中安装一个LED微型灯珠(4)，所述灯筒(5)的一端设置上基座(1)，另一端设置下基座(8)，所述上基座(1)开设有倾斜的上基座滑道(24)，所述下基座(8)开设有倾斜的下基座滑道(31)，谷物沿上基座滑道(24)入口端进入，从出口端进入灯筒(5)内的透明玻璃管道，再沿下基座滑道(31)滑出，其中，上基座(1)中设置有用于安装作用于上基座滑道(24)的上漫反射光纤的上漫反射光纤安装孔(27)和用于安装作用于上基座滑道(24)的光电检测探头的光电检测探头安装孔(25)，下基座(8)中设置有用于安装作用于下基座滑道(31)的下漫反射光纤的下漫反射光纤安装孔(29)。

【技术特征摘要】
1.一种用于单粒谷物品质检测的近红外光源装置，其特征在于，包括灯筒(5)，灯筒(5)内部设置作为谷物运动路径的透明玻璃管道，灯筒(5)的筒身(10)开有若干LED微型灯珠安装孔(11)，每个LED微型灯珠安装孔(11)中安装一个LED微型灯珠(4)，所述灯筒(5)的一端设置上基座(1)，另一端设置下基座(8)，所述上基座(1)开设有倾斜的上基座滑道(24)，所述下基座(8)开设有倾斜的下基座滑道(31)，谷物沿上基座滑道(24)入口端进入，从出口端进入灯筒(5)内的透明玻璃管道，再沿下基座滑道(31)滑出，其中，上基座(1)中设置有用于安装作用于上基座滑道(24)的上漫反射光纤的上漫反射光纤安装孔(27)和用于安装作用于上基座滑道(24)的光电检测探头的光电检测探头安装孔(25)，下基座(8)中设置有用于安装作用于下基座滑道(31)的下漫反射光纤的下漫反射光纤安装孔(29)。2.根据权利要求1所述用于单粒谷物品质检测的近红外光源装置，其特征在于，所述筒身(10)开有m行n列均匀排布的LED微型灯珠安装孔(11)，所述灯筒(5)中设置有用于通冷却水的冷却道(15)，冷却道(15)呈蛇形分布于每两列LED微型灯珠(4)之间，所述冷却道(15)的冷却道进水口(13)和冷却道出水口(14)设计为螺纹孔。3.根据权利要求1所述用于单粒谷物品质检测的近红外光源装置，其特征在于，所述灯筒(5)的一端安装有带中心孔的筒盖(2)，筒盖(2)连接上基座(1)，中心孔与上基座滑道(24)的出口端连通。4.根据权利要求3所述用于单粒谷物品质检测的近红外光源装置，其特征在于，所述灯筒(5)的筒身(10)外环绕分布有若干与筒身长度方向一致的导电铜柱(3)，LED微型灯珠(4)的正极接在接电源正极的导电铜柱(3)上，负极接在接电源负极的导电铜柱(3)上，形成通路。5.根据权利要求4所述用于单粒谷物品质检测的近红外光源装置，其特征在于，所述灯筒(5)的另一端设置有筒托(12)，所述导电铜柱(3)安装在环形的导电板(6)上，导电板(6)套在筒身(10)上，包括分别焊有内圈焊锡(34)和外圈焊锡(35)的内圈和外圈，所述内圈焊锡(34)和外圈焊锡(35)分别与导电铜柱(3)的一端间隔相连，使得相邻的导电铜柱(3)分别接电源的正负极。6.根据权利要求5所述用于单粒谷物品质检测的近红外光源装置，其特征在于，所述导电板(6)有两块或者一块，当为两块时，分别设置在灯筒(5)的两端，隔着绝缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴婷婷，贺嵩，高维瑞，李亿豪，郝浩淼，张翔宇，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61