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    光電快速評繭方法及裝置制造方法及圖紙

    技術編號:2603569 閱讀:183 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
    一種光電快速評繭方法及裝置。其采用波長在300~390nm的準單色光激發蠶繭表面,使其發出可見熒光,對410~480nm和500~590nm波長范圍內的熒光進行同光路同時間檢測,可得蠶繭熒光顏色系數,通過定標確定此系數與蠶繭質量的關系,這樣就可根據熒光來檢測蠶繭的質量。實現上述方法的裝置由激發光路部件,熒光檢測光路部件和檢測控制部件組成。該裝置檢測精度高,速度快,結構簡單,操作方便??捎糜谛Q繭收購部門和絲廠。(*該技術在2012年保護過期,可自由使用*)

    【技術實現步驟摘要】

    本專利技術是一種檢測蠶繭質量的方法及裝置。目前,蠶繭質量的現場評定,通常都采用手估目測和干殼量評定方法。前者是通過檢測人員對蠶繭進行手摸和目測。根據手感濕度和蠶繭表面疵病來判定蠶繭的好壞,其測試精度主要取決于操作者的經驗。這種方法只能評定蠶繭的外觀質量,又容易受主觀因素的影響,檢測精度低。干殼量評定法是以蠶繭無水干繭殼重量來確定蠶繭的等級。無水干繭殼的重量反映繭絲量的多少,不能反映蠶繭的內在質量。在測試過程中,要選取試樣,剖繭去蛹,烘干稱重,故此方法測試速度慢,要破壞試樣。為準確測定蠶繭的質量等級,現試行繅絲試樣法,即選取一定量的樣繭,繅成生絲,通過檢測生絲的質量來確定蠶繭的質量。這種方法測試精度很高,但是速度很慢,測試周期長,不能用作現場評定,測試費用大,又破壞試樣。蠶繭在特定波長范圍的光的照射下,能發出不同顏色的熒光的現象,早已被發現。經過研究,還發現蠶繭的熒光色與其質量指標(如解舒)有對應關系,根據這個關系,通過鑒別蠶繭的熒光色,就可推知其質量等級?,F在這種方法還處于實驗室研究階段,實驗方法是在暗室中用人眼來觀察鑒別熒光色,妨礙這種方法實用的主要原因是人眼在暗處、辨色能力下降;長時間觀察、人眼容易疲勞、辨色誤差大;而且熒光色的鑒別,受人的主觀因素的影響。因此,人眼辨別熒光色的精度很低。本專利技術的目的是提供一種快速評定蠶繭質量的方法及裝置,它采用光電方法檢測出蠶繭的熒光色,從而確定蠶繭的質量等級,測試精度高、速度快、測量時對樣繭無損。本專利技術的目的是通過下述的方法和裝置實現的。方法是用波長在300nm-390nm范圍內的準單色光,激發蠶繭表面,使其發出可見熒光,該熒光在500nm-590nm波長范圍內有一發射峰,該峰的相對強度反映了不同的熒光顏色,因此,檢測蠶繭熒光在500nm-590nm范圍內的準單色光信號,同時檢測熒光在410nm-480nm范圍內不隨顏色而變的準單色光信號,作為參考信號,將兩個信號相比就得出一個反映蠶繭顏色的系數,稱為蠶繭的顏色系數。通過定標建立該系數與解舒(蠶繭的一個質量指標)的對應關系。根據這個關系,就可以通過檢測蠶繭的熒光色,來確定蠶繭的質量等級,為提高檢測精度,兩波長范圍光信號檢測設置為同光路同時進行。為實現上述方法而設計的評繭裝置,含有激發光路,并采用熒光收集光路,分光分束光路和二個光電探測器構成熒光檢測光路,激發光路中還增置了照明系統。由兩路光電信號放大器、A/D轉換器、以及單片機、顯示器和打印機構成檢測控制電路。對光電信號進行檢測與運算,測試精度高,速度快。該裝置結構簡單,便于操作。為理解本專利技術,下面結合附圖作詳細描述。附圖說明圖1為本專利技術的原理圖。圖2為本專利技術的兩種分光分束光路圖。圖3為本專利技術的一種控制電路圖。參照圖1,全裝置可分為光路和檢測控制電路二部分。其光路包括激發光源1、照明系統2、激發濾光器3、蠶繭4、熒光收集光路5、分光分束光路6、光電探測器7、8。檢測控制電路包括光電信號放大電路9、10,A/D轉換器11、12,單片機13、打印機14、顯示器15。這里激發光源1、照明系統2、激發濾光器3組成激發電路。熒光收集光路5、分光分束光路6、光電探測器7、8組成熒光檢測光路。激發光源1發出的光經照明系統2,激發濾光器3照射到蠶繭4上,蠶繭4受激后,發出的熒光由熒光收集光路5收集,再經分光分束光路6分成波長范圍不同的二束同光路光,并同時由光電探測器7、8分別接收,并轉化為光電流,分別經光電信號放大電路9、10放大后,送進A/D轉換器11、12中進行變換,把模擬信號轉換成數字信號,由計算機13讀入,獲得蠶繭熒光在二個波長范圍內的信號I1和I2(其中I1是第一個波長范圍內的熒光信號,I2是第二個波長范圍的熒光信號),將兩信號相除,得到一個反映蠶繭熒光色的系數C。C=K· (I1)/(I2) 這里K是常數。C值由計算機運算,結果由顯示器或打印機輸出,通過定標,確定C值和蠶繭質量等級的對應關系,這樣,就可直接輸出蠶繭的質量等級。經過測試的蠶繭絲毫無損。根據實驗確定,熒光的兩個波長范圍選在410nm-480nm和500nm-590nm,最佳工作點在440nm±10nm和540nm±10nm。激發波長選在365nm時,熒光效率高。熒光檢測光路和激發光路應成一定角度,角度范圍為15°-60°,蠶繭表面的切平面最好與此角的平分線垂直。圖2表示了本專利技術的兩種分光分束光路的結構。圖2a中,16是色散元件,17是入射狹縫光闌,18是出射狹縫光闌。色散元件16將從入射狹縫光闌17透過的復合熒光按波長分開,使選定的波長透過出射狹縫光闌18,并用光電探測器7、8分別接收。圖2b中,19是分束鏡,是中心波長在410nm-480nm范圍內的濾光器,21是中心波長在500nm-590nm范圍內的濾光器。分束鏡把熒光分成同光路的兩束光,再分別由濾光器20、21得到所要檢測波長的光,再由光電探測器接收,如果不用濾光器20、21,則光電探測器應采用帶有分光作用的光電探測器接收。圖3例舉了本裝置可采用的一種控制電路,光電探測器7、8輸出的信號分別經光電信號放大電路9、10后,放大為小于5V的正電壓信號,由單片機8301控制,同時啟動二塊A/D轉換器ACD0809,將模擬信號轉變成數字信號,并分別讀入單片機8301中。用單片機的ALE信號四分頻后,作為A/D轉換器ACD 0809的時鐘信號。單片機8301通過74LS138對A/D轉換器ADC0809發選通信號,分別讀入數字信號。為保證A/D轉換器的轉換精度,用5G24和MC1403組成高精度基準電壓源。ADC0809是8位A/D轉換器,為提高精度,可采用高于8位的A/D轉換器,如12位、16位等。為便于本專利技術的實施,光源1最好采用高壓汞燈,光電轉換器7、8最好采用蘭敏光電轉換器,以提高對熒光的探測率。分光分束光路6可以由入射狹縫17、出射狹縫18和分光器件16組成,也可以由分束鏡19和二個濾光器20、21組成。本專利技術對兩個波長范圍的蠶繭熒光進行同光路同時間檢測,既消除了電源,光源波動的影響,又減小蠶繭位置和表面形狀的影響,因此檢測精度高,配以微型計算機控制,測試速度快,并且結構簡單、操作方便。可以快速準確地評定蠶繭的內在質量,可作為蠶繭收購部門現場檢測蠶繭質量的儀器,擴充微型計算機的功能去控制蠶繭的進樣與分類,構成以本專利技術為核心的選繭機,把蠶繭按質量等級分開以利于絲廠實行分級繅絲,提高生絲的產量和質量。權利要求1.一種光電快速評繭方法,其特征在于以波長在300nm-390nm范圍的準單色光激發蠶繭表面,使其發出可見熒光,同時同光路檢測蠶繭發出的在500nm-590nm范圍和410nm-480nm范圍的準單色熒光信號,將兩信號相比,得出蠶繭的顏色系數,通過定標,確定蠶繭的顏色系數與質量的對應關系,根據這個關系,就可由蠶繭的顏色系數確定蠶繭的質量等級。2.根據權利要求1所述的光電快速評繭方法,其特征在于所述的激發光的最佳工作波長是365nm。3.根據權利要求1或2所述的光電快速評繭方法,其特征在于所述的熒光的兩個檢測波長范圍最佳工作點是440±10nm和540±10nm。4.一種使用權利要求1所述方法而專門設計的光電快速評繭裝置,含有激本文檔來自技高網...

    【技術保護點】
    一種光電快速評繭方法,其特征在于以波長在300nm-390nm范圍的準單色光激發蠶繭表面,使其發出可見熒光,同時同光路檢測蠶繭發出的在500nm-590nm范圍和410nm-480nm范圍的準單色熒光信號,將兩信號相比,得出蠶繭的顏色系數,通過定標,確定蠶繭的顏色系數與質量的對應關系,根據這個關系,就可由蠶繭的顏色系數確定蠶繭的質量等級。

    【技術特征摘要】

    【專利技術屬性】
    技術研發人員:殷浩,林中
    申請(專利權)人:浙江大學,
    類型:發明
    國別省市:33[中國|浙江]

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