一种饲料含水率在线检测光谱仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种饲料含水率在线检测光谱仪，解决现有的饲料含水率检测方法实时性差，无法适应生产线检测需求的问题。本装置包括信号采集箱，信号采集箱连接有电源及数据处理器，其特征在于：所述信号采集箱内设有光源和用于光电信号转换的红外探测器，光源和红外探测器之间具有内光路和外光路两条光路通道，外光路具有将光源反射到样品上的外光路反光镜、以及将样品反射光反射到红外探测器的探测信号反光器；内光路具有将光源直接反射到红外探测器的内光路反射镜。本实用新型通过获取饲料的近红外光谱信息检测饲料含水率，响应速度快，能适应饲料生产线实时、快速的检测需求；采用双光路消除了光源信息对检测结果的影响，检测更为准确。
【专利说明】一种饲料含水率在线检测光谱仪
【技术领域】
[0001]一种饲料含水率在线检测光谱仪，属于农业及生物质资源利用系统装备领域。
【背景技术】
[0002]饲料的含水率是一项非常重要的质量指标，它直接影响到饲料的品质和饲料企业的经济效益，对其进行有效控制是保证饲料产品质量安全的关键技术之一。含水率超过规定的标准，饲料容易发霉变质，不利于保存，还会使营养成分的含量相对减少；但如果产品含水率过低，对企业又造成了不必要的损失，而且高低不均的含水率，还造成产品质量的不稳定，影响到产品的品牌声誉。在饲料加工过程中，适宜的含水率有利于制粒，降低能耗、提高生产。因此，在配合饲料的生产过程中，要使生产更顺利地进行，能耗更低，颗粒更光洁均匀，最终产品又符合规定的含水率标准，就必须进行生产全过程的含水率检测。目前的饲料含水率检测方法一般为实验室烘箱烘干法，检测效率低，无法实现在线实时检测。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于解决现有的饲料含水率检测方法实时性差，无法适应生产线检测需求的问题，提供一种饲料含水率在线检测光谱仪，可以在传送带上快速连续测量，且非接触被测物料，实现在线动态实时检测，反应时间短，可在数毫秒内获得检测结果，实现了对产品含水率的实时控制。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种饲料含水率在线检测光谱仪，包括信号采集箱，信号采集箱连接有电源及数据处理器，所述信号采集箱内设有光源和用于光电信号转换的红外探测器，光源和红外探测器之间具有内光路和外光路两条光路通道，外光路具有将光源反射到样品上的外光路反光镜、以及将样品反射光反射到红外探测器的探测信号反光器；内光路具有将光源直接反射到红外探测器的内光路反射镜。本装置采集饲料的近红外光谱信息对含水率进行检测，可以迅速得到不同饲料样品的近红外光谱数据，根据前期建立的数据库迅速得出饲料含水率信息，响应快速，适合实时线上检测。信号采集箱内设有内光路和外光路，外光路经过样品的反射后，包含特征信息；内光路直接从光源反射到红外探测器，具有完整的光源信息，将内光路和外光路做差分处理后，消除外光路所得特征信息中受到的光源信息影响，消除了光源长期使用后产生的光谱偏移对结果的影响，提高了检测的准确性。
[0005]作为优选，所述光源与外光路反光镜之间、光源与内光路反光镜之间设有调制盘，两条光路通过同一调制盘。两个光路采用同一调制盘滤光，使两个光路具备相同的光源信息，能更大程度上消除光源信息对检测结果的影响。
[0006]作为优选，所述光源的后侧还设有反光罩。
[0007]作为优选，所述探测信号反光器为凹面镜，红外探测器位于凹面镜的焦点处。
[0008]作为优选，所述外光路反光镜具有相对设置的两个，两个外光路反光镜对光源进行两次反射后投射到样品。[0009]作为优选，所述内光路反光镜具有相对设置的两个，两个内光路反光镜对光源进行两次反射后投射到红外探测器。
[0010]作为优选，所述信号采集箱上设有探头，外光路反光镜反射的光源通过探头投射到样品，探头与样品间距10?60cm。
[0011]作为优选，所述光源为卤素灯，色温为2800?3300K，功率为45?60W。
[0012]作为优选，还包括控制箱，电源及数据处理器设置在控制箱内，控制箱与信号采集箱通过电源线和数据线连通。控制箱和信号采集箱分离，操作人员可以远程操作和监控信
肩、O
[0013]作为优选，所述控制箱上还设有控制开关以及与数据处理器连接的显示屏。
[0014]本实用新型通过获取饲料的近红外光谱信息检测饲料含水率，响应速度快，能适应饲料生产线实时、快速的检测需求；采用双光路消除了光源信息对检测结果的影响，检测更为准确。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型一种结构示意图。
[0016]图中:1.饲料样品,2.光源,3.反光罩,4.第一外光路反光镜,5.第二外光路反光镜，6.红外探测器,7.探测信号反光器,8.第二内光路反光镜,9.第一内光路反光镜，
10.信号采集箱，11.控制箱，12.显示屏，13.调制盘，14.控制开关。
【具体实施方式】
[0017]下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型进一步说明。
[0018]实施例:一种饲料含水率在线检测光谱仪，如图1所示。本装置包括控制箱11和信号采集箱10，控制箱11和信号采集箱10之间通过电源线和数据线相互连接。控制箱内设有电源及处理器，控制箱外壳体上还设有控制开关14及于处理器连接的显示屏12。
[0019]信号采集箱10内设有光源2，光源通过电源线与控制箱11内的电源连接。光源2的后方设有反光罩3，光源2的前方设有调制盘13，光源投射出去的光线线通过调制盘13调制滤光。信号采集箱10内具有两个光路，分别为内光路和外光路。内光路为:光源2发出的光线通过调制盘13后通过第一内光路反光镜9反射到第二内光路反射镜8，再反射到红外探测器6。外光路为:光源2发出的光线通过调制盘13后通过第一外光路反光镜4反射到第二外光路反射镜5，外光路反射镜5反射光源的光线穿过信号采集箱10的探头投射到饲料样品I上，样品反射光从探头反射回信号采集箱10内，并通过探测信号反光器7将样品反射光反射到红外探测器6。探测信号反光器7为凹面镜，红外探测器6设置在探测信号反光器7的焦点。红外探测器6将光信号转化为电信号，并通过信号线与控制箱11内的处理器连接。
[0020]工作时，将外光路获取的带样品特征信号的近红外光盘数据与内光路获取的光源信息数据做差分，可以消除光源信息对检测结果的影响。
【权利要求】
1.一种饲料含水率在线检测光谱仪，包括信号采集箱，信号采集箱连接有电源及数据处理器，其特征在于:所述信号采集箱内设有光源和用于光电信号转换的红外探测器，光源和红外探测器之间具有内光路和外光路两条光路通道，外光路具有将光源反射到样品上的外光路反光镜、以及将样品反射光反射到红外探测器的探测信号反光器；内光路具有将光源直接反射到红外探测器的内光路反射镜。
2.根据权利要求1所述的一种饲料含水率在线检测光谱仪，其特征在于:所述光源与外光路反光镜之间、光源与内光路反光镜之间设有调制盘，两条光路通过同一调制盘。
3.根据权利要求1所述的一种饲料含水率在线检测光谱仪，其特征在于:所述光源的后侧还设有反光罩。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种饲料含水率在线检测光谱仪，其特征在于:所述探测信号反光器为凹面镜，红外探测器位于凹面镜的焦点处。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种饲料含水率在线检测光谱仪，其特征在于:所述外光路反光镜具有相对设置的两个，两个外光路反光镜对光源进行两次反射后投射到样品O
6.根据权利要求1或2或3所述的一种饲料含水率在线检测光谱仪，其特征在于:所述内光路反光镜具有相对设置的两个，两个内光路反光镜对光源进行两次反射后投射到红外探测器。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种饲料含水率在线检测光谱仪，其特征在于:所述信号采集箱上设有探头，外光路反光镜反射的光源通过探头投射到样品，探头与样品间距 10 ?60cm。
8.根据权利要求1或2或3所述的一种饲料含水率在线检测光谱仪，其特征在于:所述光源为卤素灯，色温为2800?3300K，功率为45?60W。
9.根据权利要求1或2或3所述的一种饲料含水率在线检测光谱仪，其特征在于:还包括控制箱，电源及数据处理器设置在控制箱内，控制箱与信号采集箱通过电源线和数据线连通。
10.根据权利要求9所述的一种饲料含水率在线检测光谱仪，其特征在于:所述控制箱上还设有控制开关以及与数据处理器连接的显示屏。
【文档编号】G01N21/27GK203519488SQ201320670957
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2013年10月29日
【发明者】王会 申请人:杭州同孚环保科技有限公司