一种农产品干燥检测一体装置

技术领域

本发明涉及农产品深加工使用设备结构设计技术领域，尤其涉及一种农产品干燥检测一体装置。

背景技术

食品安全近年来成为了人们关注的热点，随着人们健康意识的增强，无公害食品越来越受到人们的亲睐。而为了使果蔬吸引人，许多种植果蔬的农民采用农药来防止虫害或者使果蔬更加好看，由于农作物过量施用农药，导致我国农产品中的农药残留问题严重，农药残留超标事件时有发生，严重危害人们的身体健康。食品安全是关系国计民生的重大问题，尤其是农产品中的农药残留已经引起全社会的广泛关注。对于生长期短的蔬菜瓜果，由于病虫害多，过量使用农药，造成农药残留超标现象日渐加重，大量的农药残留会对人体产生直接毒害，引起急性中毒或导致农药在人体内的积累和富集，从而引发各种疾病，直接影响人体健康。现有的农作物农药残留量检测主要采用化学速测法，其主要根据氧化还原反应，水解产物与检测液作用变色，用于农药的快速检测，但是现有的农产品农药残留含量检测仪器在检测过程中没有专用的搅拌结构，导致化学反应不充分，农产品检测时未进行干燥除杂，容易引入杂质造成检测的不确定性。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种农产品干燥品质在线检测装置，该装置包含了采样、光谱信息采集和数据处理等步骤，通过本设计，实现农产品干燥品质在线实时快速检测的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种农产品干燥品质在线检测装置，其中，包括干燥机、传送机构、样品腔、暗场箱、光谱检测机构、支架、控制系统、PC机，所述样品腔设置在传送机构上将从干燥机采集来的农产品运输到暗场箱，所述暗场箱与光谱检测机构连接，所述光谱检测机构设置在支架上，所述控制系统与干燥机、传送机构、光谱检测机构电连接，所述控制系统与PC机进行通信。

在一种优选的实施方式中，样品腔在干燥机进行采集样品，样品腔由传送机构带动在干燥机与暗场箱之间往来运送，进行采样检测和倒样，在检测时，样品腔置于暗场箱中，光谱检测机构和支架固定连接，在暗场箱营造良好的光谱检测环境，光谱检测机构对样品腔内的农产品干燥品质进行光谱检测并采集数据。控制系统控制整个装置的运行，并把光谱信号无线传输给PC 机，由PC机处理数据并反馈控制信息，实现整个装置实时通信和控制。

在一种优选的实施方式中，光谱检测机构包括遮光板、光源、发射光纤、探头、光谱仪、反射光纤，所述遮光板设置在探头的一端与探头固定连接，所述遮光板设置在暗场箱内与样品腔紧密贴合，所述光源通过发射光纤与探头连接，所述光谱仪通过反射光纤与探头的另一端连接，所述探头固定在支架上。在进行样品检测时，遮光板与样品腔紧密贴合，与暗场箱共同营造良好的光谱检测环境，探头光线由光源经发射光纤提供，并经样品反射后经反射光纤进入光谱仪处理。

在一种优选的实施方式中，暗场箱设有用于样品腔进出的进出口和用于固定探头的固定孔。为了营造良好的光谱检测环境，使样品腔与暗场箱的进出口相适配，并将探头与暗场箱紧密无缝固定。

在一种优选的实施方式中，样品腔设有检测孔，所述检测孔在样品腔上均匀设置，在进行检测时，所述检测孔与遮光板紧密贴合，便于探头对位准确。在样品腔上设有多个检测孔，便于从多个角度检测样品腔内农产品的干燥品质，提高数据采集的准确性。

在一种优选的实施方式中，传送机构设有第一电机、辊轴、输送带，所述第一电机与辊轴连接，所述辊轴驱动输送带。由第一电机驱动辊轴，辊轴带动输送带运动，使样品腔在干燥机与暗场箱之间往返，进行采样检测和倒样。

在一种优选的实施方式中，输送带上设有电机安装座，所述电机安装座安装有第二电机，所述第二电机与样品腔的底部连接。由第二电机控制样品腔旋转，使探头对准检测孔进行检测，实现多个方位信息采集，每次结果都基于所有检测孔反馈回来的数据汇总进行数据处理得到。

在一种优选的实施方式中，所述暗场箱设有温湿度传感器，所述温湿度传感器与控制系统电连接。控制系统通过温湿度传感器监测暗场箱内的温湿度，并进行温度补偿和湿度补偿，减少误差，提高测量的准确度。

在一种优选的实施方式中，干燥机设有采样口和回样口。样品腔在干燥机的采样口进行采集样品，进行采样检测完毕后，传送机构将样品腔检测完的样品运输到干燥机的回样口进行倒样，完成一次样品检测。

在一种优选的实施方式中，采样口包括倾斜的轨道，所述回样口包括漏斗箱。倾斜的轨道作为采样口，漏斗箱作为回样口，加快采样和回样的效率。

在一种优选的实施方式中，控制系统设有无线模块，所述PC机设有接收模块，所述控制系统将光谱检测机构采集到的数据通过无线模块传输到PC 机的接收模块。光谱检测机构采集到光谱数据后，由控制系统存储并通过无线模块发送到PC机的接收模块，PC机接受后对数据进行处理，以图表的形式显示，便于作业人员直观地进行观察。

本发明的农产品干燥检测一体装置，具有如下有益效果：

该农产品干燥检测一体装置，将光谱分析检测技术应用在农产品的干燥品质检测上，省时省力，成本低，实现了在线实时检测和快速定量分析。基于本设计，针对不同的品质指标，选择可见/近红外光谱或者其他波长段的光谱，可以实现农产品水分、糖度、酸度、色泽等品质指标的检测。基于农产品干燥状态参数条件，并结合先进的工业控制手段，有望实现农产品干燥品质自适应控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本公开一种实施方式的农产品干燥检测一体装置的结构示意图。

图2是根据本公开一种实施方式的农产品干燥检测一体装置的采样状态示意图。

图3是根据本公开一种实施方式的农产品干燥检测一体装置的检测状态示意图。

图4是根据本公开一种实施方式的农产品干燥检测一体装置的回样状态示意图。

图5是根据本公开一种实施方式的农产品干燥检测一体装置的暗场箱的结构示意图。

图6是根据本公开一种实施方式的农产品干燥检测一体装置的样品腔的结构示意图。

图7是根据本公开一种实施方式的农产品干燥检测一体装置的遮光板与探头的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图及本发明的实施例对本发明的农产品干燥检测一体装置作进一步详细的说明。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

如图1—7所示，本设计提出一种农产品干燥品质在线检测装置，包括干燥机1，暗场箱3，样品腔2，遮光板7，光源8，发射光纤9，探头10，光谱仪11，反射光纤12，支架4，第一电机13，辊轴14，输送带15，电机安装座16，第二电机17，温湿度传感器18，控制系统5，无线模块21，接收模块22，PC机6。样品腔2在干燥机1的采样口19进行采集样品，样品腔2的底部与第二电机17连接并安装在电机安装座16上，电机安装座16 固定在输送带15上，由第一电机13驱动辊轴14，辊轴14驱动输送带15 运动进行采样和倒样。在进行采样检测时，样品腔2置于暗场箱3中，暗场箱3设有用于样品腔2进出的进出口和用于固定探头10的固定孔，样品腔2 开有检测孔，检测孔在样品腔2上均匀设置，遮光板7设置在探头10的一端与探头10固定连接，并在暗场箱3内与样品腔2紧密贴合，光源8通过发射光纤9与探头10连接，光谱仪11通过反射光纤12与探头10的另一端连接，探头10固定在支架4上。检测时，遮光板7与样品腔2紧密贴合，便于探头10与检测孔对位准确，探头10与暗场箱3的固定孔紧密无缝固定，共同营造良好的光谱检测环境。探头10的光线由光源8经发射光纤9提供，并经样品反射后经反射光纤12进入光谱仪11处理，控制系统5控制整个装置的运行，并把光谱信号通过无线模块21发射出去，接收模块22接收信息后传输给PC机6，由PC机6处理数据并反馈控制信息，实现整个装置的实时通信和控制。控制系统5通过温湿度传感器18监测暗场箱3内的温湿度，并进行温度补偿和湿度补偿，减少误差，提高测量的准确度。

进行样品检测时，由第一电机13驱动辊轴14，辊轴14带动输送带15 将样品腔2输送到干燥机1的采样口19处进行采样，采样完毕后，第一电机13反向转动带动输送带15将样品腔2送进暗场箱3内，再由第二电机17 控制样品腔2旋转，光谱仪11通过探头10对准检测孔进行检测，每次结果都基于所有检测孔反馈回来的数据汇总进行数据处理得到，控制系统5将

得到的数据存储并通过无线模块21传输给PC机6的接收模块22，PC 机6接受后对数据进行处理并以图表的形式显示并反馈控制信息，实现整个装置实时通信和控制；

样品检测完毕后，由第一电机13驱动辊轴14，辊轴14带动输送带15 将样品腔2输送到干燥机1的回样口20处进行回样，回样完毕后，第一电机13反向转动带动输送带15使样品腔2回到采样口19处，再进行下一次采样检测，重复上述步骤，不断对农产品进行干燥品质的检测。

基于本设计针对不同的品质指标，选择可见/近红外光谱或者其他波长段的光谱，可以实现农产品水分、糖度、酸度、色泽等品质指标的检测。基于农产品干燥状态参数条件，并结合先进的工业控制手段，有望实现农产品干燥品质自适应控制。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。