专利名称：近红外水果糖酸度分析用漫反射检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于近红外光谱技术领域，涉及水果糖酸度无损检测装置，特指一种近红外水果糖酸度分析用漫反射检测装置。
背景技术：
目前，水果品质的判断及检测一直是农产品加工研究的重要课题之一。随着人们生活质量的提高，消费者在选购水果时除了注重大小、颜色、外观形状等外部品质之外，对于内部品质如口感、糖分含量、酸度和维生素含量等也是极为看重的指标。近红外光谱技术在水果糖分含量、酸度无损检测方面的研究一直是近年来国内外学者研究热点。经检索，有相关中国专利，申请号01207330.x，检测设备作直线运动的近红外谷物品质分析仪；申请号03242890.1，近红外谷物分析仪用漫透射测定装置；以上发明是利用近红外透射光谱对物料进行检测。但是由于大多数水果(苹果、桃子、梨等)内有核，在采用透射方式检测装置采集水果的吸收光谱时，检测信号的大小、检测的准确性等会受到很大的影响。而采用反射方式检测装置采集水果的吸收光谱时，由于水果不同部位的糖酸度变化比较大，如在苹果的最大果径4个相等位置处的糖度相差大于2°Brix，因此使得近红外光谱技术检测得到的水果糖酸度与实际水果糖酸度之间存在差异，而一些学者采用四点平均法，即对一个水果采集四次光谱再取平均值来检测，虽然提高了精度，但是，近红外一次检测光谱是多次扫描光谱的平均值，这样，四点平均法检测需消耗大量的时间，给实用化时增加了难度。如何有效地解决这些影响是近红外技术走向实用化过程中必须加以重视的问题。
发明内容
为克服现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种近红外水果糖酸度分析用漫反射检测装置，以提高水果漫反射吸收光谱检测的代表性和准确度。
本实用新型的上述目的是这样实现的一种近红外水果糖酸度分析用漫反射检测装置，由近红外检测光纤、光纤支架、水果转动装置和底座组成。其中近红外检测光纤由光源输入光纤和信号接收光纤结合组成，光源输入光纤一头接红外光源光源，另一头靠近所测水果，将红外光传送过来；信号接收光纤一头靠近所测水果，另一头接检测器，将水果的漫反射光谱传给检测器。所述的近红外检测光纤是一根分叉光纤，光纤的一头开叉，分别接光源和信号接收器；另一头为同轴形状的光纤探头，中心为光源输入光纤，周围为信号接收光纤。水果转动装置为一能控制水果转动的夹具装置。
其中所述的夹具装置为一对锥棍，该对锥棍通过同步轮和同步带与步进电机相连，步进电机控制的其转动速度，并且该锥棍为两头大中间小，使水果转动时不会两头窜动。检测光纤探头由光纤支架固定，光纤支架位于两锥棍之间中心的正下方，使检测光纤探头正好通过两锥棍之间的间隙靠近检测的水果最大果径，检测水果置于两锥棍上。水果转动装置和光纤支架固定在底座上。近红外光谱对水果采样时使水果转动起来，使得近红外仪一次检测中完成所需的扫描次数时水果正好转动一周。
本实用新型所述的近红外水果糖酸度分析用漫反射检测装置，优点在于它能根据近红外仪一次检测所需的时间，通过步进电机调整棍子转动速度，使得所得的近红外光谱为水果最大果径的圆周上各点光谱的平均值，而非水果上某一点多次扫描的平均值，更具有代表性，与四点平均法相比，减少了检测次数，缩短了检测时间，检测水果塘酸度准确度也更高。
通过该装置，可以使一次测得的近红外光谱扫描点均匀的分布在水果果径的圆周上。达到提高水果漫反射吸收光谱测定的代表性、准确度的目的。
下面，结合具体实例，对本实用新型作进一步详细说明。
图1近红外水果糖酸度分析用漫反射检测装置的结构示意图；图2近红外水果糖酸度分析用漫反射检测装置检测水果时的示意图其中1-红外光源，2-近红外检测光纤，3-底座，4-步进电机，5、11-同步轮，6-同步带，7、10锥棍，8-光纤支架，9-光纤探头，12检测器，13-FT-IR光谱检测设备，14-检测水果具体实施方式
参照图1，其为近红外水果糖酸度分析用漫反射检测装置的结构示意图。本实用新型提供的近红外水果糖酸度分析用漫反射检测装置，其近红外检测光纤2由光源输入光纤和信号接收光纤结合组成，它是一根分叉光纤，光纤的一头开叉，分别接红外光源1和检测器12，此处红外光源1和检测器12装在一台FT-IR光谱检测设备13的里面；另一头为同轴形状的光纤探头9，光纤探头9的中心为光源输入光纤，周围为信号接收光纤。其底座3上装有一对锥棍7、10，该对锥棍7、10通过同步轮5、11和同步带6与步进电机4相连，步进电机4控制的其转动速度，并且该锥棍7、10为两头大中间�。顾辈换崃酵反芏�。检测光纤探头9固定在光纤支架8上，光纤支架8位于两锥棍7、10之间中心的正下方，使检测光纤探头正好通过两锥棍之间的间隙靠近检测的水果14最大果径，检测水果14置于两锥棍7、10上。光纤支架固定在底座上。参照图2，检测时，步进电机4带动锥辊7、10使水果14转动起来，使得FT-IR光谱检测设备13一次检测中完成所需的扫描次数时水果14正好转动一周。
本实用新型的具体工作方式为将水果放在两锥辊7、10上，调整光纤探头9与水果14的距离，打开FT-IR光谱检测设备13，调整步进电机4的转速，使水果转动起来，近红外光线经检测光纤2由光纤探头9的中心光纤射到水果上，光纤探头9的周围光纤将水果的反射近红外传给FT-IR光谱检测设备13，FT-IR光谱检测设备13将近红外吸收光谱信息送至计算机数据采集系统。利用近红外分析软件对所得光谱进行分析。
通过该方法可以检测整个水果的糖酸度，去除那些单点检测带来的系统误差。提高了水果漫反射吸收光谱检测的代表性和准确度。
在本实施例中，利用上述近红外水果糖酸度分析用漫反射检测装置可以十分方便地组成实时连续的水果近红外糖酸度分析仪。
权利要求1.近红外水果糖酸度分析用漫反射检测装置，其特征在于由近红外检测光纤、光纤支架、水果转动装置和底座组成，其中近红外检测光纤(2)由光源输入光纤和信号接收光纤结合组成，其为一根分叉光纤，光纤的一头开叉，分别接红外光源(1)和检测器(12)，红外光源(1)和检测器(12)装在一台FT-IR光谱检测设备(13)的里面；另一头为同轴形状的光纤探头(9)，光纤探头(9)的中心为光源输入光纤，周围为信号接收光纤，水果转动装置为安装在底座(3)上的能控制水果转动的夹具装置。
2.根据权利要求1所述的近红外水果糖酸度分析用漫反射检测装置，其特征在于所述的夹具装置为一对锥棍(7，10)，该对锥棍通过同步轮(5，11)和同步带(6)与控制其转动速度的步进电机(4)相连。
3.根据权利要求2所述的近红外水果糖酸度分析用漫反射检测装置，其特征在于所述的锥棍(7，10)为两头大中间小。
4.根据权利要求2所述的近红外水果糖酸度分析用漫反射检测装置，其特征在于所述检测光纤探头(9)由光纤支架(8)固定，光纤支架(8)位于两锥棍(7，10)之间中心的正下方，检测水果(14)置于两锥棍(7，10)上。
专利摘要本实用新型涉及水果糖酸度无损检测装置，由近红外检测光纤、光纤支架、水果转动装置和底座组成。其中近红外检测光纤是一根分叉光纤，光纤的一头开叉，分别接光源和信号接收器；另一头为同轴形状的光纤探头，中心为光源输入光纤，周围为信号接收光纤。水果转动装置为一对锥棍，其通过同步轮和同步带与步进电机相连，步进电机控制其转动速度，并且该锥棍为两头大中间�。顾辈换崃酵反芏＜觳夤庀颂酵酚晒庀酥Ъ芄潭ǎ庀酥Ъ芪挥诹阶豆髦渲行牡恼路剑辜觳夤庀颂酵氛猛ü阶豆髦涞募湎犊拷觳獾乃畲蠊叮觳馑糜诹阶豆魃�。它能减少检测次数，缩短检测时间，检测水果糖酸度准确度也更高。
文档编号G01N21/35GK2779390SQ20042007929
公开日2006年5月10日 申请日期2004年9月8日 优先权日2004年9月8日
发明者赵杰文, 邹小波 申请人:江苏大学
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
