堆叠状茶叶含水率检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种堆叠状茶叶含水率检测装置及方法，该装置包括机架以及设于机架内的光源、光谱仪、反射光纤、石英板、茶叶容器和电动推杆，所述电动推杆安装于机架的底座上，所述茶叶容器设于电动推杆的运动端上，以在其驱动下上下运动，所述石英板位于茶叶容器正上方，并固定于机架上，以在茶叶容器向上运动时压平容器内堆叠状茶叶，所述光源和光谱仪安装于机架内上部，所述反射光纤的输入端和输出端分别与光源和光谱仪连接，所述反射光纤的探头位于石英板上方并朝向石英板，以采集经石英板反射出来的堆叠状茶叶压平后上表面的光谱。该装置及方法有利于提高检测的准确性和便捷性。

Device and method for detecting moisture content of stacked tea

【技术实现步骤摘要】
堆叠状茶叶含水率检测装置及方法
本专利技术涉及茶叶含水率检测
，具体涉及一种堆叠状茶叶含水率检测装置及方法。
技术介绍
中国是茶叶的消费大国，茶叶的品质受到众多因素的影响。在茶叶加工过程中，水分对于茶叶品质的形成起着非常重要的作用。传统检测茶叶中含水率的方法是烘干法，此法费时费力、效率低，不能实现在线检测。由于茶叶的营养成分在高温烘干过程中被破坏，以致样本测试后不能再食用，因此烘干法无法满足茶叶加工过程实时检测的需要。光谱技术具有操作简单、无损检测等优势，可实现茶叶含水率的在线检测。但在加工过程中，茶叶呈现堆叠状，且不同含水率的茶叶呈现不同形状，加大光谱检测的难度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种堆叠状茶叶含水率检测装置及方法，该装置及方法有利于提高检测的准确性和便捷性。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种堆叠状茶叶含水率检测装置，包括机架以及设于机架内的光源、光谱仪、反射光纤、石英板、茶叶容器和电动推杆，所述电动推杆安装于机架的底座上，所述茶叶容器设于电动推杆的运动端上，以在其驱动下上下运动，所述石英板位于茶叶容器正上方，并固定于机架上，以在茶叶容器向上运动时压平容器内堆叠状茶叶，所述光源和光谱仪安装于机架内上部，所述反射光纤的输入端和输出端分别与光源和光谱仪连接，所述反射光纤的探头位于石英板上方并朝向石英板，以采集经石英板压实后堆叠状茶叶上表面的光谱。进一步地，所述石英板水平设置，所述反射光纤的探头朝向与竖直方向呈设定角度。进一步地，所述反射光纤的探头朝向与竖直方向呈10°。进一步地，所述反射光纤的探头经电动运动机构安装于机架上，以在电动运动机构的驱动下改变探头的探测位置。进一步地，所述反射光纤为Y型光纤。进一步地，所述石英板的外形尺寸大于茶叶容器上端开口。进一步地，所述茶叶容器外围设有防溢围槽，以收集茶叶压平过程中溢出的茶叶。进一步地，所述机架上设有由上侧板、下侧板、左侧板、右侧板及后侧板组成的壳体。本专利技术还提供了一种堆叠状茶叶含水率检测方法，包括以下步骤：1）将装满茶叶的茶叶容器置于电动推杆的运动端上；2）启动电动推杆，使其带动茶叶容器向上运动，直至石英板压住茶叶容器上端开口，并压平堆叠状茶叶；3）启动光源和光谱仪，通过反射光纤的探头采集经石英板压实后堆叠状茶叶上表面的光谱；4）改变探头的探测位置，重复采集若干次，以该表面的平均光谱值作为该堆茶叶的光谱值。相较于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：提供了一种堆叠状茶叶含水率检测装置及方法，该装置及方法通过压平堆叠状茶叶并采集压平后表面的光谱，提高了光谱采集的稳定性，进而提高了茶叶含水率检测的准确性。同时，该装置自动化程度高，检测便捷高效，具有很强的实用性和广阔的应用前景。附图说明图1是本专利技术实施例的一结构示意图（去掉了左侧板）。图2是本专利技术实施例的另一结构示意图（去掉了左侧板、后侧板和上侧板）。图3是本专利技术实施例的又一结构示意图（去掉了左侧板和用于固定石英板的一侧连接架）。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术提供了一种堆叠状茶叶含水率检测装置，如图1、2、3所示，包括机架1以及设于机架1内的光源2（HL2000-HP-FHSA,OceanOptics,Inc.,USA）、光谱仪3（QE65000,OceanOptics,Inc.,USA）、反射光纤4、石英板5、茶叶容器6和电动推杆7。所述电动推杆7安装于机架1的底座8上，所述茶叶容器6设于电动推杆7的运动端上，以在其驱动下上下运动。所述石英板5水平设置于茶叶容器6正上方并固定于机架1上，且石英板5的外形尺寸大于茶叶容器6上端开口，以在茶叶容器6向上运动时压平容器内堆叠状茶叶。所述光源2和光谱仪3安装于机架1内上部，所述反射光纤4的输入端和输出端分别与光源2和光谱仪3连接，所述反射光纤4的探头位于石英板5上方并朝向石英板5，以采集经石英板5压实后堆叠状茶叶上表面的光谱。所述机架上设有由上侧板、下侧板、左侧板、右侧板及后侧板组成的壳体。为了减少外界环境的干扰，在本实施例中，反射光纤4采用Y型光纤（SPLR1000-2-VIS-M,HangzhouSPLPhotonicsCoLtd,China）进行光的传输和光谱信号的接收。为了避免光的镜面反射，同时也为了最大程度的避免茶叶内含物信息的丢失，所述反射光纤4的探头朝向与竖直方向呈一设定的小角度。在本实施例中，所述反射光纤4的探头朝向与竖直方向呈10°。在本专利技术的其他实施例中，反射光纤的探头可以经电动运动机构安装于机架上，以在电动运动机构的驱动下改变探头的探测位置。茶叶容器外围可以设置防溢围槽，以收集茶叶压平过程中溢出的茶叶。本专利技术还提供了基于上述装置的堆叠状茶叶含水率检测方法，包括以下步骤：1）将装满茶叶的茶叶容器置于电动推杆的运动端上；2）启动电动推杆，使其带动茶叶容器向上运动，直至石英板压住茶叶容器上端开口，并压平堆叠状茶叶；3）启动光源和光谱仪，通过反射光纤的探头采集经石英板压实后堆叠状茶叶上表面的光谱；4）改变探头的探测位置，重复采集若干次，以该表面的平均光谱值作为该堆茶叶的光谱值。为了保证茶叶的均匀性，提高光谱采集的稳定性，本专利技术通过电动推杆驱动茶叶容器运动，使石英板对茶叶进行压片，以达到压平堆叠状茶叶，采集一个稳定表面茶叶含水率的效果，从而以该表面的平均光谱值代替该堆茶叶的光谱值。该装置及方法不仅实现了堆叠状茶叶含水率的检测，也为茶叶含水率的在线检测提供了技术手段。以上是本专利技术的较佳实施例，凡依本专利技术技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本专利技术技术方案的范围时，均属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种堆叠状茶叶含水率检测装置，其特征在于，包括机架以及设于机架内的光源、光谱仪、反射光纤、石英板、茶叶容器和电动推杆，所述电动推杆安装于机架的底座上，所述茶叶容器设于电动推杆的运动端上，以在其驱动下上下运动，所述石英板位于茶叶容器正上方，并固定于机架上，以在茶叶容器向上运动时压平容器内堆叠状茶叶，所述光源和光谱仪安装于机架内上部，所述反射光纤的输入端和输出端分别与光源和光谱仪连接，所述反射光纤的探头位于石英板上方并朝向石英板，以采集经石英板压实后堆叠状茶叶上表面的光谱。/n

【技术特征摘要】
1.一种堆叠状茶叶含水率检测装置，其特征在于，包括机架以及设于机架内的光源、光谱仪、反射光纤、石英板、茶叶容器和电动推杆，所述电动推杆安装于机架的底座上，所述茶叶容器设于电动推杆的运动端上，以在其驱动下上下运动，所述石英板位于茶叶容器正上方，并固定于机架上，以在茶叶容器向上运动时压平容器内堆叠状茶叶，所述光源和光谱仪安装于机架内上部，所述反射光纤的输入端和输出端分别与光源和光谱仪连接，所述反射光纤的探头位于石英板上方并朝向石英板，以采集经石英板压实后堆叠状茶叶上表面的光谱。


2.根据权利要求1所述的堆叠状茶叶含水率检测装置，其特征在于，所述石英板水平设置，所述反射光纤的探头朝向与竖直方向呈设定角度。


3.根据权利要求2所述的堆叠状茶叶含水率检测装置，其特征在于，所述反射光纤的探头朝向与竖直方向呈10°。


4.根据权利要求2所述的堆叠状茶叶含水率检测装置，其特征在于，所述反射光纤的探头经电动运动机构安装于机架上，以在电动运动机构的驱动下改变探头的探测位置。


5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓丽，何勇，黄镇雄，魏玉震，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33