有效
一种样品仓光程自动调节装置及方法
丁海泉、高洪智、徐汉勇、余凯、刘振尧
广东星创众谱仪器有限公司
丁
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高
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徐
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余
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刘
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摘要
本发明涉及近红外光谱检测技术领域,提出一种样品仓光程自动调节装置及方法,其中包括漏斗、支撑板和样品仓,其中,漏斗架设于支撑板上方,漏斗出料口设置有滑盖;支撑板上开设有滑槽,且滑槽两侧安装有导轨,导轨上安装有沿导轨滑动的滑块;样品仓通过滑块与导轨滑动连接;样品仓内设置有至少2个样品仓容腔;样品仓容腔侧壁开设有通光孔,用于配合外置的近红外光谱分析仪进行样品检测,且各个样品仓容腔内空间的宽窄根据待测物料种类匹配的光程设计。导轨连接有电机,用于驱动导轨上的滑块沿导轨滑动,并牵引样品仓移动,根据待测物料种类选择与目标光程匹配的样品仓容腔,并将匹配的样品仓容腔的入料口移动至漏斗的出料口的正下方。
1.一种样品仓光程自动调节装置,其特征在于,包括漏斗(1)、支撑板(2)和样品仓(3),其中,所述漏斗(1)架设于所述支撑板(2)上方,所述漏斗(1)出料口设置有滑盖;所述支撑板(2)上开设有滑槽(201),且所述滑槽(201)两侧安装有导轨(4),所述导轨(4)上安装有沿导轨(4)滑动的滑块;所述样品仓(3)通过滑块与所述导轨(4)滑动连接;所述样品仓(3)内设置有至少2个样品仓容腔(301);所述样品仓容腔(301)侧壁开设有通光孔(302),用于配合外置的近红外光谱分析仪进行样品检测,且各个样品仓容腔(301)内空间的宽窄根据待测物料种类匹配的光程设计;所述样品仓(3)内设置有第一样品仓容腔、第二样品仓容腔和第三样品仓容腔,其中,所述第一样品仓容腔与27-30mm光程适配,用于大豆或玉米物料的检测;所述第二样品仓容腔与17-20mm光程适配,用于小麦或稻谷物料的检测;所述第三样品仓容腔与22-25mm光程适配,用于糙米或大米物料的检测;所述样品仓容腔(301)内通过固定不同尺寸的且带斜面的挡块改变样品仓容腔(301)内空间的宽窄,且样品仓容腔(301)的壁厚根据不同物料的最优检测光程进行设计;所述导轨(4)连接有电机,用于驱动导轨(4)上的滑块沿所述导轨(4)滑动,并牵引所述样品仓(3)移动,根据待测物料种类选择与目标光程匹配的样品仓容腔(301),并将匹配的样品仓容腔(301)的入料口移动至所述漏斗(1)的出料口的正下方;所述漏斗(1)上还设置有用于识别待测物料种类的识别模块(8);所述识别模块(8)包括摄像头和处理单元,所述摄像头的输出端与所述处理单元的输入端连接,所述处理单元的输出端连接有控制器,所述控制器的输出端与所述电机的控制端连接;所述处理单元配置有物料种类识别算法,以及与物料种类配对的目标光程,用于根据摄像头采集的图像数据进行物料种类识别,并根据识别结果得到配对的目标光程,进而向所述控制器反馈控制信号,由所述控制器控制电机驱动滑块使与目标光程匹配的样品仓容腔(301)的入料口移动至所述漏斗(1)的出料口的正下方。
2.根据权利要求1所述的样品仓光程自动调节装置,其特征在于,所述样品仓(3)一侧还连接有有色玻璃(5);所述电机驱动导轨(4)上的滑块沿所述导轨(4)滑动,牵引所述样品仓(3)移动至所述有色玻璃(5)到达指定位置,用于配合近红外光谱分析仪的波长校准补偿;所述样品仓(3)一侧还连接有白板(6);所述电机驱动导轨(4)上的滑块沿所述导轨(4)滑动,牵引所述样品仓(3)移动至所述白板(6)到达指定位置,用于配合近红外光谱分析仪采集对照数据。
3.根据权利要求1所述的样品仓光程自动调节装置,其特征在于,所述样品仓(3)一侧还连接有水平样品仓(7),所述水平样品仓(7)上开设有通光孔或通光槽,用于配合外置的近红外光谱分析仪进行样品检测。
4.根据权利要求1所述的样品仓光程自动调节装置,其特征在于,所述支撑板(2)上且于所述导轨(4)的一侧设置有若干传感器(9),所述传感器(9)的输出端与所述控制器的输入端连接;所述样品仓(3)与所述滑块连接位置设置有感应件(303),当感应件(303)经过所述传感器(9)时,所述传感器(9)将感应信号反馈至控制器,通过所述控制器控制电机的启停;所述传感器(9)根据所述样品仓(3)内不同容腔的入料口与漏斗(1)出料口匹配时所述感应件(303)的相对位置进行设置。
5.根据权利要求1所述的样品仓光程自动调节装置,其特征在于,所述滑槽(201)的两端安装有机械接触开关(10),所述机械接触开关(10)与所述电机连接;当所述样品仓(3)移动至所述机械接触开关(10)位置并与其接触时,所述机械接触开关(10)触发并控制电机停止工作。
6.一种样品仓光程自动调节方法,应用于权利要求1~5任一项所述的样品仓光程自动调节装置,其特征在于,包括以下步骤:S1、将待测物料装入漏斗(1)中,所述识别模块(8)对待测物料进行图像采集,并根据预设的物料种类识别算法对待测物料的种类进行识别,根据生成的识别结果与预设的目标光程进行匹配,生成控制信号后传输至控制器;S2、所述控制器根据接收的控制信号控制电机的启停,驱动导轨(4)上的滑块沿所述导轨(4)滑动,并牵引所述样品仓(3)移动,使与目标光程匹配的样品仓容腔(301)的入料口移动至所述漏斗(1)的出料口的正下方;S3、移动滑盖,待测物料经所述漏斗(1)落入样品仓容腔(301)内。
7.根据权利要求6所述的样品仓光程自动调节方法,其特征在于,所述S1步骤中,所述识别模块(8)根据预设的物料种类识别算法对待测物料的种类进行识别,包括以下步骤:对采集的图像数据采用边缘检测和滤波进行图像预处理;采用Hog算法对经过预处理的图像数据进行特征提取;将提取的图像特征采用逻辑回归算法进行种类识别,生成识别结果。
8.根据权利要求6所述的样品仓光程自动调节方法,其特征在于,所述样品仓(3)还连接有有色玻璃(5)和白板(6);则所述S2步骤中,还包括以下步骤:S201、所述控制器通过控制电机的启停,驱动导轨(4)上的滑块沿所述导轨(4)滑动,并牵引所述样品仓(3)移动至有色玻璃(5)与外置的近红外光谱分析仪的检测端位于同一光路;所述近红外光谱分析仪通过采集有色玻璃(5)的数据分析出中心波长偏移量,判断中心波长是否发生偏移,再进行波长校准补偿;S202、所述控制器通过控制电机的启停,驱动导轨(4)上的滑块沿所述导轨(4)滑动,并牵引所述样品仓(3)移动至白板(6)与外置的近红外光谱分析仪的检测端位于同一光路;所述近红外光谱分析仪通过采集白板(6)数据,得到相同采集环境下的白板(6)数据作为对照数据。
暂无引用专利



