ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СПОСОБ СОРТИРОВКИ ПЛОДОВИ ОВОЩЕЙ ПО ЦВЕТУ Советский патент 1974 года по МПК G01J3/50 G01N21/25 

1

Изобретение относится к области сортировки плодов и овощей, а именно к фотоэлектрическим способам сортировки последних, например, при комбайновой уборке томатов и послеуборочном разделении плодов и овощей на фракции различной спелости и ивета.

Известен фотоэлектрический способ сортировки плодов и овощей по цвету, например по спелости, путем облучения плодов и овощей пучком света и определения коэффициента отражения.

С целью улучшения качества сортировки в предлагаемом способе облучение проводят пучком света с непрерывно изменяющейся во времени длиной волны, преимущественно равной 500-640 им, а сортировку плодов и овощей осуществляют в зависимости от величипы и знака первой производной коэффициента отражения.

На фиг. 1 дана схема устройства для выполнения предлагае ого способа.

Схема содержит источник 1 излучения, систему линз 2-5, щель 6, диспергирующий элемент (призма) 7 и зеркала 8. При этом устройство для развертки спектра включает диск 9 с отверстиями 10, электродвигатель 11, фотоэлементы 12 оптических приемников, н.юд 13, дифференцирующий 14 и интегрирующи 15 блоки, усилители 16, 17 и исполнительный механизм 18.

На фиг. 2 дан график спектральной зависимости коэффициентов отражения томатов пяти стадий зрелости р (Я), где 19-23 - средние значения коэффициентов отражения

нлодов, а 24-28 - границы доверительных интервалов, в которые попадают с надежностью 0,99 значения коэффициентов отражения плодов соответственно красной, розовой, бурой, молочной и зеленой стадий зрелости;

на фиг. 3 - график зависимости первой производной коэффициентов отражения томатов пяти стадий зрелости по длине волны от длины волны подающего на плод излучения

1 «)

15

где кривые: 29 - для красных, 30 - розовых, 31 - бурых, 32 - молочных и 33 зеленых томатов.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Плоды и овонлн облучаются пучком света с ненрерывно и.зменяющейся во времени длииой

волиы, для че.о с помощью линзы 2 изображение светян егося тела источника излучения проектируется на Н1,ель. При этом изображение щели в виде освещенной полосы через линзу 3 попадает на призму, разлагающую излучение источи ка в спектр. Необходимый

участок спектра выделяют нанесением на грань призмы маски, непрозрачной для светового потока. Длина волны света при этом преимуществепно равна 500-640 нм.

Сортировку плодов и овощей осуществляют в зависимостн от величины и знака nepBoii производной коэффициента отражения.

Пример. С помощью лннзы 4 изображение выделенного участка снектра с длиной волны 500-640 нм проектируется на диск устройства для развертки спектра, вращающегося с постоянной скоростью от электродвигателя. При вращении диска его отверстие, смещаясь но изобрал ению спектра, носледсвательно пропускает на линзы 5 излучения с длинами волн от 500 до 640 нм. Линзы 5 разделяют проходящий через отверстие пучок на две половины, направляющиеся зеркалами на плод. Последний подают в фотокамеру с помощью транспортера (на чертежах не показан).

Пересекая освещенную монохроматическим светом зону, ограниченную крайними лучами, идунщми от зеркал, плод отражает излучение, которое вызывает в фотоэлементах изменение фототоков пропорционально коэффиииентам отражения.

Таким образом па входе в дифференцирующий блок подается электрический сигнал i/j р.

Оиределение величины и знака ироизводно)) осуществляют дифференцирующим блоком, на выходе которого злектрнмеский сигнал

/2 .-- или -,так как развертка сиектра

осуществляется во времени. При этом в диапазоне длин волн от 560 до 640 нм хорощо различаются производные для красных, розовых и бурых плодов. Производные для молочных и зеленых илодов отличаются незначительно, поэтому границы используемого спектра расщиряют в сторону более коротких волн до 500 нм.

Для четкого разделения нлодов на пять стаЙр

дин зрелости значения -- интегрируются в

uf/,

указанном диапазоне длины волн, при этом

л 640

л.( rfs

графически значения- - для плодов

,

). 500

каждой фракции представляют площади фигур, образованных осью абсцисс и кривыми

- /(Я) (см. фиг. 3).

Количественные значения площадей составляют 205; 173,5; 154; 55,5 и 29,5 соответстве/гно красных, розовых, бурых, молочных и зеленых плодов. После интегриующего блока сигнал усиливается усилителем и его используют для унравления исиолнительным мехаиизмом, например электродвигателем.

В. зависимости от величины выходного сигнала f/5 вал последнего поворачивается на

соответствующий угол и через передаточный механизм направляет плод в необходимый лоток.

Предмет изобретения

Фотоэлектрический способ сортировки нлодов и овощей по цвету, например по спелости, путем облучения плодов и овощей пучком света и определения коэффициента отражения, отличающийся тем, что, с целью улучщеиия качества сортировки, облучение проводят пучком света с ненрерывно изменяющейся во времени длиной волны, иреимущественно равной 500-640 нм, а сортировку плодов и овощей осуществляют в зависимости от величины и зиака первой производиой коэффициента отражения. 1,2В 3 5 П 12

Рг

80 7й SO 50

fUJ 30

гв

W

.л.,

Ш /7 SO 520 580 800 Ш BSff 7211 750

Фиг. 2

f ty Й

Qi