西瓜品質檢測的系統研究
近紅外光譜技術具有速度快、無污染、非破壞性等突出的優點, 在水果品質檢測技術研究方面越來越受到重視。在漫透射方式檢測西瓜內部時, 檢測光線只有穿透表層瓜果后, 才能被西瓜內部組織的官能團所吸收, 引起檢測光線的光譜發生變化, 從而實現品質檢測。由于西瓜的表皮厚, 光線難以穿透, 為保證有足夠的光線能透射到西瓜內部, 確保檢測結果的準確性, 需要增加入射光線的強度, 而在現有的檢測系統中廣泛用于光源為鹵素燈, 發熱量大是其特點之一, 而在檢測裝置內部, 由于溫度升高, 會引起相關器件老化, 影響正常工作。
本文對西瓜檢測裝置內部光熱環境的變化情況進行測試, 以期為采用近紅外光譜檢測西瓜品質的裝置開發提供設計依據。造成光譜能量波動的原因與西瓜品質檢測試驗臺的運動件有關。由于西瓜品質檢測試驗臺的光照箱內溫度高, 而西瓜品質檢測試驗臺上西瓜的輸送依靠皮帶來進行, 如果皮帶長時間暴露在高溫下, 會破壞皮帶。為了保證皮帶不受破壞, 且測試環境與實際工作一致, 因此, 在光譜采集過程中, 皮帶處于正常工作狀態。
其次, 皮帶表面光滑, 反光性好, 在其運動過程中, 皮帶的抖動引起反射光路徑發生變化, 因而進行檢測器的光通量也有變化, 從而引起光譜能量和波峰發生波動。第三, 從燈的發熱過程來看, 在電源接通后, 燈絲迅速升高到工作溫度, 光譜穩定下來, 這一個時間段遠遠小于本文的觀測時間間隔, 且光照箱內部部件的溫度升有限, 沒有對光源的光譜產生明顯的影響。通過對西瓜品質檢測試驗臺光照箱內部光譜和溫度連續觀測, 發現溫度升高過程為一階系統的階躍響應過程, 且經過 15 min 后, 光照箱內的熱環境可基本穩定。進行西瓜品質檢測時, 可在光源開啟15min后進行。光源的光譜穩定時間小于 1 min, 光照箱內部部件的溫度升高不會對光源的光譜產生明顯的影響。中國糧食儀器網 http://m.51wenwangwen.com/
