[实用新型]用于水果内部品质可见近红外光谱检测的可调节光源装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种农产品检测光源装置，尤其是涉及一种用于水果内部品质可见近红外光谱检测的可调节光源装置，主要用于水果内部的糖度检测。

背景技术

可见近红外光谱检测技术由于具有快速、无损的特点，已成为一种非常受欢迎的检测技术，它适用于规模化、自动化的工业生产，可用于农产品的在线检测，实现农产品的自动分级。光源是光谱检测技术中极其重要的一环，光源为检测技术提供需要的光谱。

当前用于柑橘类水果的可见近红外光谱检测技术所使用的光源主要是卤钨灯，在现有的技术中已存在一些利用卤钨灯进行可见近红外光谱检测的装置，如：

在美国专利US7295318B2中，描述了两种可见近红外的检测装置。一种是通过在传送带一边设置多盏卤钨灯，而在另一边安放检测器，中间通过一块黑色挡板隔开；另一种是在传送带上方安装多盏卤钨灯光源，该光源可以调节发光体的个数，在传送带下方安装检测器。这两种方法都采用卤钨灯，但是卤钨灯具有一些缺点：发热量大，温度高、能量利用率低，由于温度高的原因，会对部件造成损害，同时也会影响检测结果，并且功率大，能耗大，不节能。

LED(LightEmittingDiode)，是一种较新型的光源，中文名称叫发光二极管，是一种利用半导体材料制作的电子器件，它可以将电转化为光。LED的核心是一块半导体芯片，芯片两端延伸出两个电极，一个正极，一个负极，整个芯片被封装在透明的环氧树脂材料里面。它具有体积小、能耗低、亮度高、热量低、环保、可控性强等特点，在农产品光学特性检测中，LED通常被用作为成像系统的光源或是荧光诱导系统的光源，在其它方面的应用比较少。

同时单个LED灯珠发射的光谱是单波长的，这不利于用于可见近红外光谱检测技术。组合式的LED在校准光源方面应用的较多，但现有技术中缺少在农产品光学特性检测方面的应用及其装置。

实用新型内容

为了解决背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种用于水果内部品质可见近红外光谱检测的可调节光源装置。本实用新型能够发射出可见近红外波段的光谱，并且能够通过控制每一条LED灯珠条的亮和灭发射出不同波形的光谱，根据聚光系统的安装形式，光线可以通过光纤引到至水果表面，也可以直接照射水果，进而完成光谱采集工作。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型包括三个LED发光源、积分球、聚光系统、控制器和计算机，积分球水平赤道上间隔均布开有三个开口，三个LED发光源分别安装在积分球的三个开口上，聚光系统安装在积分球的出口上，三个LED发光源和聚光系统均经控制器与计算机连接；LED发光源包括电路板、固定圈、多组发射光波长均不相同的LED灯珠组及其继电器；每组LED灯珠组包括由四个波长相同的LED灯珠串联而成的LED灯珠条，多个LED灯珠组分别经各自的继电器串联后与控制器连接，LED灯珠组和继电器均安装在电路板，电路板通过固定圈安装在积分球的开口上。

所述的LED灯珠组的发射光波长范围为420～1050nm。

所述的聚光系统包括一块平凸透镜和套筒，平凸透镜同轴安装在套筒内，平凸透镜的凸面朝向积分球中心，套筒通过螺丝固定在积分球的出口上。

所述的聚光系统包括两块平凸透镜和套筒，两块平凸透镜凹面相正对同轴安装在套筒内，套筒通过螺丝固定在积分球的出口上。

所述的聚光系统的套筒输出端安装有光纤。

所述的光源装置用于水果内部品质的透射检测和反射检测。

本实用新型的LED积分球光源在积分球赤道部位均布三个开口，作为光线输入口，在积分球最顶端再开一个出口，作为光线输出口。发光体采用的是LED灯珠，分别焊接在三块电路板上，电路板安装在积分球的开口上。在积分球出口上接一套筒，套筒内部安装平凸透镜，通过两种方式照射水果，一种用光纤引出照射水果，另一种直接照射水果。

本实用新型具有的有益效果是：

本实用新型能够发射出范围在420～1050nm之间的组合光谱，并且可以通过控制每一条LED灯珠条的亮灭，实现不同波形的光谱输出，这样可适应不同水果的品质检测。

本实用新型根据不同水果检测时的能量要求，该光源既可以用于透射检测，也可以用于反射检测。

本实用新型发射的光线可以直接照射水果，也可以通过光纤引出再照射水果；同时由于发光源采用的是LED灯珠，本实用新型还具有节能环保的优点。

附图说明

图1是本实用新型装置的整体示意图。

图2是LED发光源的安装结构示意图。