Устройство для оценки качества пищевых продуктов Советский патент 1980 года по МПК G01N33/02 

Изобретение относится к области контроля технолотческих процессов производства пищевых продуктов и определения их качества и может быть использовано для контроля таких пищевых продуктов, качество которых отражае ся на окраске поверхности продукта либо на его гранулометрическом составе , например чай Изобрете1ше можно применить также для оценки количественного содержания посторон шх примесей в продуктах однородной консистенщш Известно устройство для оценки качества пи щевых продуктов, содержащее плиту для исследуемого продукта и оптическую систему, включающую источник света, диафрагму, сменные светофильтры и фотоприемник 1. Недостатком такого прибора является низка чувствительность, обусловленная приемом на фоточувствительную поверхность фотоэлемента диффузионно отра5кенного от всего кошро-, яируемого поля светового излучения в малом телесном угле. Вследствие этого также не представляется возможным изучать чаи ишрокой . номенклатуры и различного гранулометрического состава. Целью изобретения является повышение точности оценки качества пищевых продуктов. . Цель достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено блоком управления, а оптическая система имеет дополш1тельный фотоэлемент и световодный жгут, состояии1Й из трех частей, одна из которых, центральная, слуяшт для направления светового потока от истощщка света на плиту, а две другие, боковые, - для отвода отраженного от располагаемого на плите контролируемого продукта светового потока к фотоэлементам, при этом светофильтры расположены между торцами боковых световодов и фотоэлементами, блок управления связан с источником света, через регистрирующий прибор - с фотоэлементами и через блок сканирования- с плитой. На чертеже представлена блок-схема устройства для оцешси качества тп1щевых продуктов. Устройство содержит источник 1 света, диафрагму 2, сме1шые светофильтрыЗ, фотоэлементы 4, светоБОДньш жгут, состоящий из .. трех тастей: центральной 5 и двух боковых 6 И 7, объектив 8 и гошту 9 для исследуемого продукта. Светофильтры 3 расположены между торца ми боковых световодов 6 и 7 и фотоэлемен тами 4. Фотоэлементы 4 через регистрирующий прибор включающий блок 10 вычитания и усиления аналоговых сигналов, блок 11 обработки инфо мации и блок 12 отображения информации, соединены с блоком 13 управле1шя. который, в свою очередь, через блок ска1шрованИя, включающий блок 14 вращательного движения блок 15 связи и блок 16 колебательного движения, связан с плитой 9 для исследуемого продукта. Блок скашрова1шя обеспечивает вращение плиты 9 вокруг оптической оси устройства и перпендикулярно к последней с помощью входящего в блок 14 вращательного движе1шя синхронного двигателя и входящего в блок 16 колебательного движения копира, форма которого расвдтапа так, чтобы при его вращегши плита совершала возвратно-поступательное движение. С целью получения возможности сканироваьшя плиты 9 по различным типам траекторий (спиральным, розеточным и др), харак уеризуемых наперед задаваемыми параметрами (шаг спиралп, число лепестков розеточной траектории и т.д.), блок 15 связи осуществляет необходимое изменение , описьшаюидих возвратно-поступательное движение (частота колебательного движения, закон изменения скорости колебательного движения и т.п.), вырабатываемое блоком 16 колебательного движения Конструктивно блок 15 с&язи состоит из системы зубчатых колес, передающих вращающий момент с вала двигателя блока 14 вращательного движения на ось, на которой укреплен копир блока 16 колебательного движения. Меняя передаточное число блока 15 связи, геометрические размеры и форму копира 16, осуществляют ска1Ш рова}ше плиты 9 по раз;шчным типам траекторий. Волокна световодного жгута распределе 1ы так, что каждые три волокна, находящиеся рядом в нижней части 17 световода, попадаю в разные части: в две боковые 6 и 7 и цен ральную 5. Этим достигается равномерная ос щенность исследуемого продукта и идентичная передача отраженного светового потока ка фотоэлементы. 4. При включении устройства сигнал поступае с блока 13 управления на источник света. Светрвой поток от источника 1 света , прох через диафрагму 2 и центральную 5 световода, проецируется объективом 8 на пр дукт, находящийся на плите 9, при этом форма и размеры светового пятна определяются световым отверстием диафрагмы 2. Отраженньш от продукта световой поток через боковые световоды 6 и 7 направляют на фотоэлементы 4, при этом световой поток проходит через светофильтры 3 разных спектральных характеристик. Сигнал с блока 13 управления подается на блок 14 вращательного движения и блок 16 колебательного движения. При этом плита 9 описьшает заданную траекторию, и световое пятно от центральной части 5 световода будет ска1шровать поверхность исследуемого продукта. Сш{маемые с фотоэлементов 4 сигналы сравшгааются в блоке 10, измеряются в блоке 11 и отображаются в блоке 12. За время сканирования сканирующее пятио перемещается на расстояние, равное диаметру пятна, и обработка информации в блоках Ш, 11 и 12 происходит, когда плита 9 переместится на величину, равную диаметру светового пятна. Когда сканирующее пятно доходит до центра контролируемой поверхности, блок 13 управления отключает синхронный двигатель блока 14 вращательного движения, гаснет лампа осветителя, и один ткл измерения заканчивается. Таким образом, устройство позволяет производить последовательный, поэлементный, просмотр по заданной траектории достаточно малых областей поверхности чая, являющейся стационарным параметрическим полем. Геометрическая форма и размеры сканирующего пятна, т.е. области параметрического поля, с которой в каждый текущий момент времени снимается информация о ее состоянии, определяются требуемой точностью и быстротой измерений, а также физи гескими свойствами поверхности чая: размер чаинок, вероятность встречи с дефектными чаинками или дефектнь ми областями чаинок, представляющими собой Нераздавленные и несферментировавщиеся скопления клеток чайного листа. В зависимости от качества чаинок, попавишх в область сканирующего пятна, спектральные составляющие отра 1«нног6 света меняются и проводя спектрофотометрические измерения на определеш1ых длинах волн, можно установить интенсивность той или иной чайной поверхности, попавшей в сканирующее пятно в данный момент времени. Таким образом, определяется качество элементарной площадки поверхности чая. Формула изобретения Устройство для оценки качества пищевых продуктов, предаочтительно чая, содержащее

плиту для исследуемого продукта и оптическую систему, включающую источник света, диафрагму, сменные светофильтры и фотоприемник, отличающееся тем, что, с целью повышения точности оценки, устройство снабжено блоком управлен ш, а оптическая система имеет, дополнительньш фотоэлемент и световодный жгут, состоящийИЗ трех частей, одна из которых, центральная, служит для направления светового потока от источника света на плиту, а две другие, боковые, - для отвода отраженного от располагаемого на плите контролируемого продукта светового потока к фотоэлементам, при этом светофильтры

расположены между торцами боковых световодов и фотоэлементами, а блок управления связан с источником света, через регистрирующий прибор - с фотоэлементами и через блок сканирования - с плитой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Николайщвили Дж. К., Бргошидзе А. Б., Болквадэе 3. Т. Исследование спектров отражения состав1п 1х частей чайного флеша. Бюллетень Всесоюзного научно-исследовательского института чайной промышле1шости, 1-2 (24-25), г. Махарадзе, Анасеули, 1969, с. 144-150.

7

а

fZ

V

f5

L

У

n