申请/专利权人：绿萌科技股份有限公司

申请日：2019-01-25

公开（公告）日：2024-04-30

公开（公告）号：CN109596562B

主分类号：G01N21/3563

分类号：G01N21/3563;G01N21/359;G01N21/01

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.30#授权;2023.08.15#著录事项变更;2019.05.03#实质审查的生效;2019.04.09#公开

摘要：本发明公开了水果无损检测用光纤耦合接收装置，包括外壳、平凸镜、光纤和防尘玻璃，所述外壳为L形壳体，外壳的前侧固定连接有第一连接柱，第一连接柱的前侧固定连接有旋转电机，旋转电机的输出轴固定连接有遮光板，外壳的内部设置有连通腔。本发明充分利用光学系统折射的原理，穿过水果后的入射光通过防尘玻璃进入光纤耦合接收装置密闭的内部光路通道，由反光镜反射到平凸镜，并由平凸镜聚焦到光纤的探头采集点上；此结构将入射光通过反光镜投射到平凸镜，光纤垂直安装，有效的减小了水平方向的尺寸；该结构紧凑、合理，易于小型化，在近红外水果内部品质无损检测分级领域具有广泛的应用前景。

主权项：1.水果无损检测用光纤耦合接收装置，包括外壳1、平凸镜5、光纤7和防尘玻璃11，其特征在于：所述外壳1为L形壳体，所述外壳1的前侧固定连接有第一连接柱2，所述第一连接柱2的前侧固定连接有旋转电机3，所述旋转电机3的输出轴固定连接有遮光板4，所述外壳1的内部设置有连通腔101，所述连通腔101的顶部设置有第一放置腔102，所述第一放置腔102的顶部设置有第一安装槽103，所述连通腔101的左侧设置有第二放置腔104，所述第二放置腔104远离连通腔101的一侧设置有第二安装槽105，所述连通腔101的右侧设置有第三安装槽106，所述平凸镜5凸面朝下设于第一放置腔102内腔的底部，所述平凸镜5的顶部设置有与外壳1可拆卸式连接的光纤套筒6，所述光纤7贯穿设置于光纤套筒6上，所述光纤套筒6位于外壳1顶部的一侧设置有用于固定光纤7位置的固定机构，所述第二放置腔104的内腔设置有呈45°倾斜的反光镜9，所述第二安装槽105的内腔可拆卸安装有第一限位块10，所述防尘玻璃11设置于第三安装槽106内腔的左侧，所述第三安装槽106内腔的右侧设置有用于固定防尘玻璃11位置的第二限位块12。

全文数据：水果无损检测用光纤耦合接收装置技术领域本发明涉及水果分选技术领域，具体为一种水果无损检测用光纤耦合接收装置。背景技术在对苹果、脐橙、柑橘、梨、柚子、甜瓜等水果分选时，其中，甜度的分选就是通过灯的照射和接收，分析内部的甜度，需要使用到红外光谱对水果的内部品质进行检测，其中光纤耦合接收装置是红外光谱检测是对红外光线进行接收的装置。如图1所示，传统光纤耦合接收装置在使用时，光源、水果、防尘玻璃、平凸镜和光纤为一水平布置的结构，其在水平方向占用的尺寸较大，导致该光纤耦合接收装置的灵活性差，降低了光纤耦合接收装置的实用性。发明内容本发明的目的在于提供一种水果无损检测用光纤耦合接收装置，具备结构简单、紧凑，水平占用尺寸小的优点，解决了上述背景技术中提到的传统光纤耦合接收装置水平方向占用尺寸较大的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：水果无损检测用光纤耦合接收装置，包括外壳、平凸镜、光纤和防尘玻璃，所述外壳为L形壳体，所述外壳的前侧固定连接有第一连接柱，所述第一连接柱的前侧固定连接有旋转电机，所述旋转电机的输出轴固定连接有遮光板，所述外壳的内部设置有连通腔，所述连通腔的顶部设置有第一放置腔，所述第一放置腔的顶部设置有第一安装槽，所述连通腔的左侧设置有第二放置腔，所述第二放置腔远离连通腔的一侧设置有第二安装槽，所述连通腔的右侧设置有第三安装槽，所述平凸镜凸面朝下设于第一放置腔内腔的底部，所述平凸镜的顶部设置有与外壳可拆卸式连接的光纤套筒，所述光纤贯穿设置于光纤套筒上，所述光纤套筒位于外壳顶部的一侧设置有用于固定光纤位置的固定机构，所述第二放置腔的内腔设置有呈45°倾斜的反光镜，所述第二安装槽的内腔可拆卸安装有第一限位块，所述防尘玻璃设置于第三安装槽内腔的左侧，所述第三安装槽内腔的右侧设置有用于固定防尘玻璃位置的第二限位块。优选的，所述遮光板包括安装段、连接段和遮光段，所述安装段与旋转电机的输出轴固定连接，所述连接段位于安装段和遮光段之间，所述遮光段的一侧的中心处开设有透光孔。优选的，所述固定机构包括螺纹管和与螺纹管螺纹连接的紧固螺栓，所述螺纹管固定于光纤套筒的一侧，所述光纤套筒的一侧且对应螺纹管的位置开设有供紧固螺栓穿过的开口。优选的，所述光纤套筒的表面且对应第一安装槽的位置设置有第一外螺纹，所述第一安装槽的内腔设置有与第一外螺纹相配合的第一内螺纹。优选的，所述第一限位块的表面且对应第二安装槽的位置设置有第二外螺纹，所述第二安装槽的内腔设置有与第二外螺纹相配合的第二内螺纹。优选的，所述防尘玻璃为环形橡胶块。优选的，所述外壳的后侧固定连接有第二连接柱，所述第二连接柱的后侧固定连接有安装座，所述安装座后侧的四角均开设有螺栓安装孔。与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明提供的水果无损检测用光纤耦合接收装置，充分利用光学系统折射的原理，穿过水果后的入射光通过防尘玻璃进入光纤耦合接收装置密闭的内部光路通道，由反光镜反射到平凸镜，并由平凸镜聚焦到光纤的探头采集点上；此结构将入射光通过反光镜投射到平凸镜，光纤垂直安装，有效的减小了水平方向的尺寸；结构紧凑、合理，易于小型化，在近红外水果内部品质无损检测分级领域具有广泛的应用前景。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为传统光纤耦合接收装置的原理示意图；图2为本发明具体实施方式的结构示意图；图3为图2中A-A方向剖视图；图4为图2中光纤耦合接收装置的结构分解示意图；图5为遮光板的结构示意图；图6为本发明在光源基准状态校准时的结构示意图；图7为本发明在光源基准状态校准时的原理示意图；图8为本发明在正常检测状态时的结构示意图；图9为本发明在正常检测状态时的原理示意图。图中：1、外壳；101、连通腔；102、第一放置腔；103、第一安装槽；104、第二放置腔；105、第二安装槽；106、第三安装槽；2、第一连接柱；3、旋转电机；4、遮光板；41、安装段；42、连接段；43、遮光段；431、透光孔；5、平凸镜；6、光纤套筒；7、光纤；81、螺纹管；82、紧固螺栓；9、反光镜；10、第一限位块；11、防尘玻璃；12、第二限位块；13、第二连接柱；14、安装座；15、光源；16、水果；17、入射光。具体实施方式为了使得本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”均是基于图3所示的视图方向而言。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明并不限于这些具体的实施例。请参阅图2-图5所示，本发明提供一种技术方案：一种水果无损检测用光纤耦合接收装置，包括外壳1、平凸镜5、光纤7和防尘玻璃11，外壳1为L形壳体，外壳1的前侧固定连接有第一连接柱2，第一连接柱2的前侧固定连接有旋转电机3，旋转电机3的输出轴固定连接有遮光板4，外壳1的内部设置有连通腔101，连通腔101的顶部设置有第一放置腔102，第一放置腔102的顶部设置有第一安装槽103，连通腔101的左侧设置有第二放置腔104，第二放置腔104远离连通腔101的一侧设置有第二安装槽105，连通腔101的右侧设置有第三安装槽106，平凸镜5凸面朝下设于第一放置腔102内腔的底部，平凸镜5的顶部设置有与外壳1可拆卸式连接的光纤套筒6，光纤7贯穿设置于光纤套筒6上，光纤套筒6位于外壳1顶部的一侧设置有用于固定光纤7位置的固定机构，第二放置腔104的内腔设置有呈45°倾斜的反光镜9，第二安装槽105的内腔可拆卸安装有第一限位块10，防尘玻璃11设置于第三安装槽106内腔的左侧，第三安装槽106内腔的右侧设置有用于固定防尘玻璃11位置的第二限位块12，其中旋转电机3可采用型号为JGB37-555的正反转低速电动机。本发明中：遮光板4包括安装段41、连接段42和遮光段43，安装段41与旋转电机3的输出轴固定连接，连接段42位于安装段41和遮光段43之间，遮光段43的一侧的中心处开设有透光孔431。本发明中：固定机构包括螺纹管81和与螺纹管81螺纹连接的紧固螺栓82，螺纹管81固定于光纤套筒6的一侧，光纤套筒6的一侧且对应螺纹管81的位置开设有供紧固螺栓82穿过的开口。本发明中：光纤套筒6的表面且对应第一安装槽103的位置设置有第一外螺纹，第一安装槽103的内腔设置有与第一外螺纹相配合的第一内螺纹。本发明中：第一限位块10的表面且对应第二安装槽105的位置设置有第二外螺纹，第二安装槽105的内腔设置有与第二外螺纹相配合的第二内螺纹。本发明中：防尘玻璃11为环形橡胶块。本发明中：外壳1的后侧固定连接有第二连接柱13，第二连接柱13的后侧固定连接有安装座14，安装座14后侧的四角均开设有螺栓安装孔。本具体实施方式提供的这种水果无损检测用光纤耦合接收装置，充分利用光学系统折射的原理，穿过水果16后的入射光17通过防尘玻璃11进入光纤耦合接收装置密闭的内部光路通道，由反光镜9反射到平凸镜5，并由平凸镜5聚焦到光纤7的探头采集点上；此结构将入射光17通过反光镜9投射到平凸镜5，光纤7垂直安装，有效的减小了水平方向的尺寸；结构紧凑、合理，易于小型化，在近红外水果内部品质无损检测分级领域具有广泛的应用前景。工作原理：光源基准状态校准时：如图6和图7所示，旋转电机3顺时针方向旋转45°，遮光板4向下转动，盖住防尘玻璃11，入射光17只能通过遮光板4上的透光孔431进入光纤耦合接收装置密闭的内部光路通道，由反光镜9反射到平凸镜5，并由平凸镜5聚焦到光纤7的探头采集点上；此时，针对不同水果近红外光谱特性的不同调整光纤7的位置与检测设备的其它参数，完成光源基准状态校准；正常检测状态时：如图8和图9所示，旋转电机3逆时针方向旋转45°，遮光板4向上转动，窗口打开，入射光17通过防尘玻璃11进入光纤耦合接收装置密闭的内部光路通道，由反光镜9反射到平凸镜5，并由平凸镜5聚焦到光纤7的探头采集点上，完成果品完整的近红外光谱特性信息的采集、检测工作。综上所述：该水果无损检测用光纤耦合接收装置适合苹果、脐橙、柑橘、梨、柚子、甜瓜等不同大小、不同类型的水果；能够有效地排除外界杂散光的影响，通过光纤7快速、准确、连续地对水果16近红外光谱进行采集、检测；结构简单、稳定性好、检测精度高；有效的缩小检测设备空间，可完成正常检测和光源基准状态校准两种状态的转换。以上对本申请实施例提供的水果无损检测用光纤耦合接收装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请。同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

权利要求：1.水果无损检测用光纤耦合接收装置，包括外壳1、平凸镜5、光纤7和防尘玻璃11，其特征在于：所述外壳1为L形壳体，所述外壳1的前侧固定连接有第一连接柱2，所述第一连接柱2的前侧固定连接有旋转电机3，所述旋转电机3的输出轴固定连接有遮光板4，所述外壳1的内部设置有连通腔101，所述连通腔101的顶部设置有第一放置腔102，所述第一放置腔102的顶部设置有第一安装槽103，所述连通腔101的左侧设置有第二放置腔104，所述第二放置腔104远离连通腔101的一侧设置有第二安装槽105，所述连通腔101的右侧设置有第三安装槽106，所述平凸镜5凸面朝下设于第一放置腔102内腔的底部，所述平凸镜5的顶部设置有与外壳1可拆卸式连接的光纤套筒6，所述光纤7贯穿设置于光纤套筒6上，所述光纤套筒6位于外壳1顶部的一侧设置有用于固定光纤7位置的固定机构，所述第二放置腔104的内腔设置有呈45°倾斜的反光镜9，所述第二安装槽105的内腔可拆卸安装有第一限位块10，所述防尘玻璃11设置于第三安装槽106内腔的左侧，所述第三安装槽106内腔的右侧设置有用于固定防尘玻璃11位置的第二限位块12。2.根据权利要求1所述的水果无损检测用光纤耦合接收装置，其特征在于：所述遮光板4包括安装段41、连接段42和遮光段43，所述安装段41与旋转电机3的输出轴固定连接，所述连接段42位于安装段41和遮光段43之间，所述遮光段43的一侧的中心处开设有透光孔431。3.根据权利要求1所述的水果无损检测用光纤耦合接收装置，其特征在于：所述固定机构包括螺纹管81和与螺纹管81螺纹连接的紧固螺栓82，所述螺纹管81固定于光纤套筒6的一侧，所述光纤套筒6的一侧且对应螺纹管81的位置开设有供紧固螺栓82穿过的开口。4.根据权利要求1所述的水果无损检测用光纤耦合接收装置，其特征在于：所述光纤套筒6的表面且对应第一安装槽103的位置设置有第一外螺纹，所述第一安装槽103的内腔设置有与第一外螺纹相配合的第一内螺纹。5.根据权利要求1所述的水果无损检测用光纤耦合接收装置，其特征在于：所述第一限位块10的表面且对应第二安装槽105的位置设置有第二外螺纹，所述第二安装槽105的内腔设置有与第二外螺纹相配合的第二内螺纹。6.根据权利要求1所述的水果无损检测用光纤耦合接收装置，其特征在于：所述防尘玻璃11为环形橡胶块。7.根据权利要求1所述的水果无损检测用光纤耦合接收装置，其特征在于：所述外壳1的后侧固定连接有第二连接柱13，所述第二连接柱13的后侧固定连接有安装座14，所述安装座14后侧的四角均开设有螺栓安装孔。

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