[发明专利]一种快速雌雄蚕蛹分选装置及方法

说明书

本发明公开了一种快速雌雄蚕蛹分选装置，包括依次连接的上样单元、检测单元和分选单元，其中，所述上样单元包括依次连接的上料皮带和振动盘，所述检测单元包括与振动盘相连的检测皮带、设置于所述检测皮带上方的光源、光纤探头、光开关、光谱仪、电脑和PLC单元；所述分选单元根据检测单元的得到的蚕蛹的雌雄结果，在蚕蛹到达指定位置时吹入指定的收集箱。通过本发明装置，可以实现雌雄蚕蛹的快速识别，大量的节省了人力成本，同时改变劳动力短缺的困境。

技术领域

本申请涉及一种基于近红外光谱分析的自动识别和分选的装置，尤其涉及一种利用短波近红外光谱识别家蚕雌雄蚕蛹的装置和方法，用于雌雄蚕蛹自动分选。

背景技术

我国是世界蚕桑业的起源国和传播国，同时也是最大的茧丝生产国和出口国。蚕桑产业包括蚕种培育、栽桑养蚕等多个环节。

蚕桑业的大力发展，与蚕种业的稳定与可持续发展密不可分。目前，我国蚕桑生产上所用的蚕种都是杂交一代，是通过具有不同生物学性状和经济性状特性的品系亲本之间交配获得的，具有多种性状的杂交优势，因此蚕蛹雌雄的准确分选、确保杂交彻底是蚕种生产中的一个重要技术要求，杂交彻底率是蚕种品质检验的重要指标。目前，蚕种场通过肉眼观察雌雄蚕蛹的形状和外生殖器特征进行分选，这种方法需要熟练的技术经验积累、耗时耗力。蚕种生产有很强的季节性，短期内需要大量的熟练工人进行分选操作。随着我国工业化进程加速和老年化日趋严重，蚕蛹分选工人越来越缺乏，用工短缺的问题日趋突出，已经对蚕种生产品质保证造成越来越大的风险。充分研究发现雌雄蚕蛹的差异特征参数，开发分选机器，实现快速、高效的蚕蛹雌雄分选是解决问题的必由之路，对于蚕桑业的可持续发展具有重要意义。分选的核心在于鉴别，因此需要建立高效的蚕蛹雌雄鉴别方法。

近红外光谱分析技术具有测试速度快、无损和绿色无污染等优点，在农产(食)品、医药等领域被广泛使用。迄今有学者开展蚕茧雌雄相关的研究，颜辉、李玉品等利用去蛹茧壳的近红外光谱鉴别蚕蛹的雌雄，正确率达到了94％以上。代芬等研究静态下3个品种蚕茧雌雄的近红外光谱鉴别方法，所建预测模型的正确率达到了92％。

目前的研究都是静态的，鉴别速度慢。为提高鉴别速度，本发明提供动态在线检测装置及方法，达到高速识别和分选目的。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种动态高速采集蚕蛹近红外光谱的装置和方法，建立基于蚕蛹近红外光谱的识别方法，最终达到雌雄蚕蛹分选的目的。

技术方案：为实现上述目的，本发明提出了一种快速雌雄蚕蛹分选装置，包括依次连接的上样单元、检测单元和分选单元，其中，

所述上样单元包括依次连接的上料皮带和振动盘；

所述检测单元包括与振动盘相连的检测皮带、设置于所述检测皮带上方的光源、光开关、光纤探头、光谱仪、电脑和PLC单元，所述检测皮带的内面呈齿状，由步进电机以齿轮传动方式带动转动，检测皮带的外面设置有楔形凹槽，检测皮带呈水平状态；所述光纤探头与光谱仪相连，所述光开关依次与PLC单元、电脑和光谱仪相连，当光开关中光被蚕蛹阻断时，光开关向PLC单元发出信号，PLC单元读取步进电机的步长数据，并储存于PLC单元的寄存器中，同时记录蚕蛹编号，PLC单元向电脑串行接口发送指令，指令为蚕蛹编号，电脑通过串口读取蚕蛹编号，并触发光谱仪采集光谱数据，采集的光谱数据根据计算模型判断出雌雄结果；

所述分选单元根据检测单元的得到的蚕蛹的雌雄结果，在蚕蛹到达指定位置时吹入指定的收集箱。

优选地，所述光谱仪为短波近红外光谱仪。

所述凹槽的上宽0.4-0.7cm，下宽0-0.3cm，深0.2-0.4cm。该凹槽的设计使得蚕蛹可以稳定的在传送带上传输。

所述光纤探头位于检测皮带上方1.3-1.8cm。