一種集成光學便攜式農畜產品檢測器制造技術

本發明專利技術屬于農產品品質檢測技術領域，特別涉及一種集成光學便攜式農畜產品檢測器。本發明專利技術的目的在于提供一種將不同波段LED光源集中于探頭，實現光源與檢測一體化的集成光學便攜式農畜產品檢測器。所述集成光學便攜式農畜產品檢測器包括探頭(34)和探頭安裝外殼(7)，探頭(34)包括探頭包圍外殼(1)和檢測信號線傳輸腔(2)。本發明專利技術將多個探頭相結合對農產品進行檢測，將不同波長LED光源集中于一體，能完成一次檢測同一樣本的多個點，增強檢測穩定性和精度，降低儀器的體積，使無損檢測向輕便化，小型化發展。

【技術實現步驟摘要】
一種集成光學便攜式農畜產品檢測器
本專利技術屬于農產品品質檢測
，特別涉及一種將光源與檢測集成為一體的集成光學便攜式農畜產品檢測器。
技術介紹
對于農產品以及肉類品質檢測，傳統的檢測方法采用鹵素燈光源與光譜儀相結合，不僅增加了儀器開發的難度，而且體積大、成本高。近年來的光源趨向于使用冷發光的發光二極管(LED)作為檢測光源，且發光二極管具有壽命長、發光效率高、耗電量少的特點。利用紅光LED研制的醫療美容儀和藍光研制的康復治療儀等都充分利用了發光二極管的這些優點，在這些LED作為光源的應用中，需要LED發出的光波長單一、并且中心波長的優勢突出，并且要求發散光線變為平行或者匯聚，因而在這些儀器中，光學透鏡的作用不可忽略。騰軼超等“基于血紅蛋白及肌紅蛋白在近紅外光譜的吸收峰”(騰軼超等，豬肉組織色素濃度的近紅外無損檢測光譜學與光譜分析2009)，采用近紅外光譜(NIRS)技術，檢測出射光相對入射光的衰減，研制了基于穩態空間NIRS研發了可檢測組織中色素濃度的裝置，該裝置的傳感器包括一個可發射3個不同波長的LED(760nm/810nm/860nm)以及與LED位于同一直線上且距離分別為30mm、40mm的2個檢測器，實現了對肉類色素濃度的檢測，但該裝置中，光源檢測面積小，且傳感器與光源必須位于同一直線，在樣本移動時候檢測誤差大；且該裝置功耗大，不利于開發便攜式、輕便儀器。趙家松等，基于近紅外技術的豬肉新鮮度檢測儀設計，農機化研究，2011，利用透射原理，采用810nm,850nm,880nm,940nm波長的LED光源對豬肉新鮮度進行檢測，利用光電二極管接受透射的光強，并處理得出結果，該儀器的缺點是：樣本要很薄，大約2mm厚，不利于實際中的操作和使用，也不利于便攜式儀器的推廣。李翠玲等，基于多光譜成像的生鮮豬肉貨架期預測研究，農機化研究，2011，利用多波長大功率LED光源對肉類進行檢測，所開發的儀器基于DSP進行圖像數據的采集和處理，選用紅、黃、藍及近紅外等6個波段作為檢測光源，該儀器的檢測單元采用近紅外相機，增加了儀器的體積。
技術實現思路
針對現有近紅外檢測技術中存在的體積大、無法便攜以及光源與探測器脫離等缺陷，本專利技術的目的在于提供一種集成光學便攜式農畜產品檢測器，其將不同波段LED光源集中于探頭，實現光源與檢測一體化，并能夠將多個探頭進行結合對一個樣品的多點實現同時檢測。為了達到上述目的，本專利技術提供了如下技術方案：一種集成光學便攜式農畜產品檢測器，所述集成光學便攜式農畜產品檢測器包括探頭安裝外殼7和嵌入其中的多個探頭34；其中，所述探頭34包括探頭包圍外殼1和檢測信號線傳輸腔2；所述探頭包圍外殼1為圓筒形，探頭包圍外殼1的外側壁的上開設有光源入射孔3，探頭包圍外殼1的上表面開有光源引線輸入孔5，上表面的中間位置開有方孔凹槽32；所述方孔凹槽32的中間位置開有方形通孔33；所述方孔凹槽32內設有傳感器檢測芯片底座25，傳感器檢測芯片36布置在傳感器檢測芯片底座25中，所述傳感器檢測芯片的感光面24與方形通孔33對應；所述探頭包圍外殼1的底部開有錐形孔12，錐形孔12的側壁開有光源出射孔13，所述光源出射孔13與光源入射孔3同軸，所述光源入射孔3從內向外依次安裝有入射光聚焦透鏡14、空心隔圈15、LED光源17和壓圈18；所述壓圈18將LED光源17、空心隔圈15和入射光聚焦透鏡14固定在光源入射孔3內，且所述LED光源17的發光點16在入射光聚焦透鏡14的焦點處；所述LED光源17的管腳19與光源引線輸入孔5相對應，錐形孔12的上端口布置有光強傳輸腔22，所述光強傳輸腔22的下部設有光強入射腔20，光強入射腔20下端設有漫反射光強入射孔37；光強入射腔20的下端安裝有出射光匯聚透鏡21，光強傳輸腔22的上端口設有漫反射光強出射孔23；所述漫反射光強出射孔23與傳感器芯片的感光面24對應，所述傳感器芯片的感光面24位于出射光匯聚透鏡21的焦點處。所述檢測信號線傳輸腔2的上端口開有檢測信號輸入孔6，檢測信號線傳輸腔2的下端面連接有薄壓條27，所述薄壓條27的中間開有兩個直形槽29，傳感器檢測芯片36的引腳31與所述直形槽29相對應并插入到所述直形槽29中，通過檢測信號線傳輸腔2與后續電路連接。方孔凹槽32的兩側設有第一安裝孔26，薄壓條27的兩端分別設有第二安裝孔28，所述第二安裝孔28與第一安裝孔26相配合，將所述檢測信號線傳輸腔2固定在探頭包圍外殼1上。所述光源入射孔3與水平面成30°到60°范圍的夾角。所述光源出射孔13的深度為入射光聚焦透鏡14的厚度的2倍，所述入射光聚焦透鏡14以及空心隔圈15的外圈直徑等于光源入射孔3的直徑，所述空心隔圈15的內圈直徑小于LED光源17的直徑，所述LED光源17的直徑小于光源入射孔3的直徑，所述壓圈18的外圈直徑等于光源入射孔3的直徑，所述壓圈18的內圈直徑小于LED光源17的直徑。所述光強入射腔20以螺紋安裝形式與光強傳輸腔22連接為一體，所述光強傳輸腔22的長度范圍為10mm到25mm，所述光強入射腔20的深度為光強傳輸腔22的長度的一半，所述出射光匯聚透鏡21的直徑等于光強入射腔20的直徑，且大于漫反射光強入射孔37的直徑。所述LED光源17的管腳19與光源引線輸入孔5相對應，所述管腳19能夠通過光源引線輸入孔5向外連線。所述探頭包圍外殼1的外側壁的上部設有第一安裝外螺紋4，所述探頭安裝外殼7具有多個安裝圓形孔38，每個安裝圓形孔38的內壁設有安裝內螺紋9，探頭34的第一安裝外螺紋4與所述安裝內螺紋9相配合；所述安裝圓形孔38的底部設有檢測信號輸出孔8和多個光源引線輸出孔11，檢測信號線傳輸腔2上端口的檢測信號輸入孔6與所述檢測信號輸出孔8相對應，光源引線輸入孔5與光源引線輸出孔11相對應。每個探頭34之間分別相差一定角度，且探頭34的底面的外圓相切，并處于同一水平面。傳感器芯片的感光面24與光源照射區域35的垂直距離為20mm-35mm，光源出射孔13與探頭34的底面的垂直距離為15mm-30mm。與現有技術相比，本專利技術的有益效果在于：本專利技術將不同波長LED光源集中于一體，能完成一次檢測同一樣本的多個點，增強檢測穩定性和精度，降低儀器的體積，使無損檢測向輕便化、小型化發展。附圖說明圖1為本專利技術的集成光學便攜式農畜產品檢測器的探頭的示意圖；圖2為本專利技術的探頭包圍外殼與檢測信號線傳輸腔的結構分離圖；圖3為本專利技術的探頭包圍外殼的俯視圖；圖4為本專利技術的探頭包圍外殼的內部剖視示意圖；圖5為本專利技術的實施例的探頭安裝外殼的示意圖；圖6為本專利技術的實施例的多個探頭嚙合后的示意圖。【主要組件符號說明】1探頭包圍外殼2檢測信號線傳輸腔3光源入射孔4第一安裝外螺紋5光源引線輸入孔6檢測信號輸入孔7探頭安裝外殼8檢測信號輸出孔9安裝內螺紋10第二安裝外螺紋11光源引線輸出孔12錐形孔13光源出射孔14入射光聚焦透鏡15空心隔圈16發光點17LED光源18壓圈19管腳20光強入射腔21出射光匯聚透鏡22光強傳輸腔23漫反射光強出射孔24傳感器芯片的感光面25傳感器檢測芯片底座26第一安裝孔27薄壓條28第二安裝孔29直形槽30螺釘31引腳32方孔凹槽33方形通孔34探頭本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種集成光學便攜式農畜產品檢測器，其特征在于：所述集成光學便攜式農畜產品檢測器包括探頭安裝外殼(7)和嵌入其中的多個探頭(34)；其中，所述探頭(34)包括探頭包圍外殼(1)和檢測信號線傳輸腔(2)；所述探頭包圍外殼(1)為圓筒形，探頭包圍外殼(1)的外側壁的上開設有光源入射孔(3)，探頭包圍外殼(1)的上表面開有光源引線輸入孔(5)，上表面的中間位置開有方孔凹槽(32)；所述方孔凹槽(32)的中間位置開有方形通孔(33)；所述方孔凹槽(32)內設有傳感器檢測芯片底座(25)，傳感器檢測芯片(36)布置在傳感器檢測芯片底座(25)中，所述傳感器檢測芯片的感光面(24)與方形通孔(33)對應；所述探頭包圍外殼(1)的底部開有錐形孔(12)，錐形孔(12)的側壁開有光源出射孔(13)，所述光源出射孔(13)與光源入射孔(3)同軸，所述光源入射孔(3)從內向外依次安裝有入射光聚焦透鏡(14)、空心隔圈(15)、LED光源(17)和壓圈(18)；所述壓圈(18)將LED光源(17)、空心隔圈(15)和入射光聚焦透鏡(14)固定在光源入射孔(3)內，且所述LED光源(17)的發光點(16)在入射光聚焦透鏡(14)的焦點處；所述LED光源(17)的管腳(19)與光源引線輸入孔(5)相對應，錐形孔(12)的上端口布置有光強傳輸腔(22)，所述光強傳輸腔(22)的下部設有光強入射腔(20)，光強入射腔(20)下端設有漫反射光強入射孔(37)；光強入射腔(20)的下端安裝有出射光匯聚透鏡(21)，光強傳輸腔(22)的上端口設有漫反射光強出射孔(23)；所述漫反射光強出射孔(23)與傳感器芯片的感光面(24)對應，所述傳感器芯片的感光面(24)位于出射光匯聚透鏡(21)的焦點處。...

【技術特征摘要】
1.一種集成光學便攜式農畜產品檢測器，其特征在于：所述集成光學便攜式農畜產品檢測器包括探頭安裝外殼(7)和嵌入其中的多個探頭(34)；其中，所述探頭(34)包括探頭包圍外殼(1)和檢測信號線傳輸腔(2)；所述探頭包圍外殼(1)為圓筒形，探頭包圍外殼(1)的外側壁上開設有光源入射孔(3)，探頭包圍外殼(1)的上表面開有光源引線輸入孔(5)，上表面的中間位置開有方孔凹槽(32)；所述方孔凹槽(32)的中間位置開有方形通孔(33)；所述方孔凹槽(32)內設有傳感器檢測芯片底座(25)，傳感器檢測芯片(36)布置在傳感器檢測芯片底座(25)中，所述傳感器檢測芯片的感光面(24)與方形通孔(33)對應；所述探頭包圍外殼(1)的底部開有錐形孔(12)，錐形孔(12)的側壁開有光源出射孔(13)，所述光源出射孔(13)與光源入射孔(3)同軸，所述光源入射孔(3)從內向外依次安裝有入射光聚焦透鏡(14)、空心隔圈(15)、LED光源(17)和壓圈(18)；所述壓圈(18)將LED光源(17)、空心隔圈(15)和入射光聚焦透鏡(14)固定在光源入射孔(3)內，且所述LED光源(17)的發光點(16)在入射光聚焦透鏡(14)的焦點處；所述LED光源(17)的管腳(19)與光源引線輸入孔(5)相對應，錐形孔(12)的上端口布置有光強傳輸腔(22)，所述光強傳輸腔(22)的下部設有光強入射腔(20)，光強入射腔(20)下端設有漫反射光強入射孔(37)；光強入射腔(20)的下端安裝有出射光匯聚透鏡(21)，光強傳輸腔(22)的上端口設有漫反射光強出射孔(23)；所述漫反射光強出射孔(23)與傳感器芯片的感光面(24)對應，所述傳感器芯片的感光面(24)位于出射光匯聚透鏡(21)的焦點處。2.如權利要求1所述的集成光學便攜式農畜產品檢測器，其特征在于：所述檢測信號線傳輸腔(2)的上端口開有檢測信號輸入孔(6)，檢測信號線傳輸腔(2)的下端面連接有薄壓條(27)，所述薄壓條(27)的中間開有兩個直形槽(29)，傳感器檢測芯片(36)的引腳(31)與所述直形槽(29)相對應并插入到所述直形槽(29)中，通過檢測信號線傳輸腔(2)與后續電路連接。3.如權利要求1所述的集成光學便攜式農畜產品檢測器，其特征在于：方孔凹槽(32)的兩側設有第一安裝孔(26)，薄壓條(27)的兩端分別設有第二安裝孔(28)，所述第二安裝孔(28)與第一安裝孔(26)相配合，將所述檢測信號...

【專利技術屬性】
技術研發人員：彭彥昆，魏文松，王文秀，
申請(專利權)人：中國農業大學，
類型：發明
國別省市：北京;11