Устройство для определения качества зерна Советский патент 1980 года по МПК G01N33/10 

Изобретение относится к электронно-оптическим приборам для анализа структуры различных светорассеивающих объектов и может быть использовано для определения стекловидности, поврежденности вредителями, например клопом черепашкой, и трещиноватости пшеницы и риса на предприятиях по хранению и переработке зерна, а также в энтимологической экспертизе, в минералотии, криминалистике и для научноисследовательских целей. Известен прибор для определения зерен, поврежденных клопом-черепашкой, содержащий установленные в корпусе осветитель, состоящий из лампы накаливания, рефлектора и инфракрасного фильтра, подвижную кассету для зерен, расположенную на пути светового потока, оптическую систему, включающую объек тив, электронно-оптический преобразователь с высоковольтным блоком питания и окуляр 1. Недостатком зтого прибора является то, что при ориентации поврежденных или мучнистых участков зерен вниз относительно источника света они ошибочно воспринимаются как здоровые, стекловидные. Анализ затрудняют световые блики при прохождении света в межзерновом пространстве, недостаточно контрастно выделяются освещенные зерна на фоне кассеты и, нечётко дифференщфуются поврежденные и здоровые (желтобокие и мучнистые) зерна. Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для определения качества зерна, преимущественно пшеницы и риса, содержащее источник, света, кассету, вьшолненную в виде трубки и располо-, женную с возможностью перемещения в направляющей на пути светового потока, валик и оптическую систему, включающую объектив, электронно-оптический преобразователь с высоковольтным блоком питания и окуляр 2. Использование в укзанном устройстве только проходящего света, давая возможность выявлять границы изменения структуры зерновки (мучнистые пятна, очаги повреждения и т.д.), не позволяет контролировать ее поверхность - морщины вдавленности, следы уколов вредителя на фоне очага повреждения, что весьма важно для идентификации электронно-оптического изображения и характеристики качества зерна. Оптическая система этого устройства обуславливает большой вертикальный габарит, что затрудняет работу да$дранта-оператора с ним в сидячем положении. Постоянное круглое сечение направляющей ограни(р{вает анализ зерен больших поперечных размеров. Кроме того, точность определения трещиноватости зерен риса ограничена тем, что ось осветителя рассогласована с главной осью оптической системы в плоскости поперечного сечения зерен. Целью настояшего изобретения является повышение точности контроля качества зерна. Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным источником све та, блоком управления и призмой, установленной перед окуляром, валик выполнен подпружиненным, а направляющая представляет собой желоб, имеюший сквозное окно, при этом источники света расположены по обе стороны трубки под углом один к другому. Направляющий желоб может иметь V-обраЗ ное поперечное сечение. Для изменения световых потоков в цепях питания источников установлены переменные резисторы, связанные с блоком управления. На чертеже изображена электронно-оптическая схема предлагаемого устройства. Устройство для опреде.г1екия качества зерна, преимущественно пшеницы и риса, содержит источник 1 проходящего света, выполненную из прозрачного материала цилиндрическую кассету 2 для зерен 3; расположенную в направляющей 4 V-образного поперечного сечения, имеющей сквозное окно 5, валик 6, прижимаемый посредством пружины 7 к касс те 2 и задающий ей поступательно-вращатель ное движение, дополнительный источник 8 отраженного света и оптическую систему, состоя щую из объектива 9, электронно-оптического преобразователя 10, окуляра 11 и призмы 12 Угол рассогласования между продольными осями валика 6 и кассеты 2, а также соотношения их диаметров выбираются такими, чтобы каждое зерно при перемещении в поле зрения оптической системы совершило минимум один оборот. Для изменения величины световых потоков источников 1 и 8 в цепях их питания устано , лены переменные резисторы 13 и 14, связанны с блоком 15 управления, с помощью которог осуществляется выборочное подключение одног из источников (либо обоих) к низковольтном источнику 16 питания. Последний зацитывает также .высоковольтный блок 17 питания элек тронно-оптического преобразователя 10. 7 4 Устройство работает следующим образом. Цилиндрическую кассету 2 заполняют зернами 3 так, чтобы они располагались одно за другим вдоль продольной оси, после чего, вращая валик 6, устанавливают ее в направляющей 4 и вводят в поле обзора оптической системы. После этого осуществляют анализ зерен как в проходящем, так и в отраженном свете, либо комбинированный. В первом случае с блока 15 управления поступает питающее напряжение на источник 1, который через окно 5 освещает зерна 3 в кассете 2. Часть инфракрасного излучения рассеивается в зернах 3, контрастное изображение которых объективом 9 проецируется на фотокатод электронно-оптического преобразователя 10, на экране которого изображение рассматривают через окуляр 11 и призму 12. Пропущенньш зернами 3 или прошедший через межзерновое пространство свет проходит мимо объектива 9. Вращая валик 6, задают кассете 2 поступательно-вращательное движение, рассматривают зерна со всех сторон и по характеру их изображения в проходящем инфракрасном свете судят об их качестве. Стекловидные зерна в этом случае представляются зеленоватыми - цвета свечения люминофора экрана электроннооптического преобразователя 10, му шистые и поврежденные клопом-черепашкой имеют соответственно серые и черные пятна. Трещины в зернах в основном имеют поперечное располохсение, поэтому за счет рассогласования осей источника 1 света и главной оси оптической системы в продольной плоскости зерен достигается четкое изображение теней трешин. Аналогично, подавая питание только на источник 8 света, осуществляют анализ поверхности зерен в отраженном инфракрасном свете. При этом между интенсивностью свечения люминофора экрана электронно-оптического преобразователя и характером консистенции наблюдается обратная зависимость: очаги повреждения видны наиболее светлыми, мучнистые участки темнее, стекловидные наиболее темные. В случае совместного использования проходящего и отраженного света через блок 15 управления с низковольтного блока 16 пита1ШЯ напряжение одновременно поступает на оба источника 1 и 8 и, меняя величину их световых потоков с помощью переменных резисторов 13 и 14, добиваются оптимального эффекта визуального анализа. Применение отраженного инфракрасного света, совместное его использование с проходящим, а также рассогласование осей ист(1чни