[发明专利]一种激光分选物料装置

说明书

技术领域

本发明属于食品加工技术领域，尤其涉及一种激光分选物料装置。

背景技术

光电分选装置应用于各种粮食、蔬菜、干果等农产品、花粉，海产品，各种塑料，茶叶等物料优劣品质的分选，能够快速有效的分辨并剔除出异物以及劣质的物料。

利用光电分选装置进行物料的筛选时，需要确定一特征波长对应好物料和坏物料之间的光谱响应信号差异最大化，然后根据该选择的特征波长选择合适的具有该特征波长的光源。

目前，已有的光电色选装置中采用的光源通常为荧光灯管，其光谱为带有特征波长的连续光谱，但是该类光源的发射光谱特征波段的半波宽度较宽，对于某一种物料的色选，只是利用荧光灯光谱中的很窄一段，使得荧光灯的能量利用率较低，且不是特征波长位置的光能量可能会降低信号的信噪比。

目前主流的光电色选装置中多是采用输出单一波长的光源、单一探测器探测的方式，例如专利号为US7,557,922、名称为“Detection system for use ina sorting apparatus，A method for determining drift in the detection system and asorting apparatus comprising such detection system”的美国专利中公开了一种检测系统，该检测系统利用从参考元件反射的光信号以及从物料散射的光信号共同检测物料，从而对物料进行分选，虽然该专利中公开了光源个数可以为多个，但是该专利中的光源输出的光的波长都是相同的。如若遇到物料的分选对象较为复杂的情况，物料与不同分选对象之间的光谱响应信号差异最大值处在不同的波长位置，而利用传统的单一波长的光源的方案，其不能对较为复杂的分选对象进行分选，难以实现精确的分选。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种激光分选物料装置，能够提高光源的能量利用率，能够分选复杂的对象。

为实现上述目的，本发明的一个实施例提供一种激光分选物料装置，包括：多个输出不同波长光的激光器、激光合束装置、一中心带有小孔的第一反射镜、可旋转的多面反射镜、激光分束装置、与每个输出不同波长光的激光器相对应的光电传感器；

其中，所述激光合束装置用于将所有激光器输出的不同波长的光进行合束输出；

所述经过激光合束装置合束后的含多种不同波长的激光穿过第一反射镜中心的小孔入射至所述多面反射镜的反射面上，并反射至物料上；

从物料上散射的光依次经过多面反射镜的反射面、第一反射镜的反射面反射至激光分束装置中；

所述激光分束装置将从物料散射回的光依次分成只存在单一波段的波长的光，分别入射到对应的光电传感器中，所述光电传感器用于收集对应波长的光信号。

优选地，还包括一背景板，所述背景板位于物料的后方。该背景板为检测物料提供参考电平。

优选地，在所述激光合束装置和第一反射镜之间的光路中还设置用于去除杂散光的光阑，这样可以去除激光合束装置输出至第一反射镜中的光束中的杂散光。

优选地，在至少一个光电传感器的光路前还设置像面针孔。

优选地，所述像面针孔紧贴在所述光电传感器的受光窗口上。

优选地，所述第一反射镜和激光分束装置之间的光路中还设置了一会聚透镜。

优选地，所述多个输出不同波长光的激光器包括红光激光器、绿光激光器、蓝光激光器和红外激光器；

所述激光合束装置中包括沿光路方向依次倾斜设置的透红反绿合束片、透绿反蓝合束片和透红外反可见光合束片；

其中，所述红光激光器输出的红色激光依次透过透红反绿合束片、透绿反蓝合束片，并经透红外反可见光合束片反射出激光合束装置；所述绿光激光器输出的绿色激光由透红反绿合束片的反射并透过透绿反蓝合束片，最终经透红外反可见光合束片反射出激光合束装置；所述蓝光激光器输出的蓝色激光由透绿反蓝合束片反射，最终经透红外反可见光合束片反射出激光合束装置；所述红外激光器输出的红外激光直接透过透红外反可见光合束片，从激光合束装置中输出。

优选地，所述激光分束装置中包括沿光路方向依次倾斜放置的反红外透可见光分光片、反蓝透绿分光片、反绿透红分光片；

所述反红外透可见光分光片将从物料反射回的光中的红外光反射至相应的光电传感器中，并透过其他波长的光；

所述反蓝透绿分光片将透过反红外透可见光分光片的光中的蓝光反射至相应的光电传感器中，并透过其他波长的光；