[发明专利]一种食品异物检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及食品加工技术领域，特别是能有效检测食品中异物的装置。

背景技术

在食品采收和加工过程中，经常会遇到异物不经意混入食品中的情况，如金属、玻璃、塑料、毛发、木屑、沙石等。消费者食用了含有异物的食品，会造成身体或精神的伤害。因此，食品生产企业都千方百计地检测并剔除食品中的异物。

根据检测对象和检测技术的差异，食品异物的检测方法主要分为三类。第一类是通过异物和食品的尺寸或重量不同来检测松散产品中混合异物的技术。如面粉工业中的过筛和蔬菜加工中的浮选技术。该方法只能针对特定的食品-异物组合，通用性差。第二类是根据形状或颜色分析来检测松散产品中混合异物的技术，这主要是光学检测技术，易发生漏检。第三类是通过异物和食品对电磁相互作用的差异来发现混杂在食品中异物的检测技术，该领域一直处于发展、完善之中，也易发生漏检。本发明为此领域中的一种新装置。

发明内容

为克服现有检测装置易发生漏检的缺陷，本发明采用如下技术方案：包括微波发生器、微波发射头、微波防护罩、红外热成像仪、红外热图像处理系统；所述的微波发生器与微波发射头相连，微波防护罩罩在微波发射头上方，红外热成像仪与红外热图像处理系统相连。

本发明设计的食品异物检测装置依据以下原理：利用食品和异物含水率的不同，经过微波加热后产生不同温度，使用红外热成像仪进行红外热图像检测，并利用自带功能同时摄下普通可见光图像，再由红外热图像处理系统对两种图像进行对比识别。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有结构简单实用，不易产生漏检，以及通用性强的优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的结构示意图；

示意图中零部件的编号说明：

(1)微波发生器(2)微波发射头(3)微波防护罩(4)红外热成像仪(5)红外热图像处理系统(6)传送带(7)食品

具体实施方式

如图1所示，本发明所述的微波发射头、红外热成像仪均固定于传送带上方适当位置。微波发生器与微波发射头相连，微波防护罩罩在微波发射头上方，红外热成像仪与红外热图像处理系统相连。装置工作时，微波发生器产生的微波通过微波发射头对传送带上的食品及混杂其中的异物进行加热，紧接着使用红外热成像仪进行红外热图像检测，并利用自带功能同时摄下普通可见光图像，再由红外热图像处理系统对两种图像进行对比识别。

本发明涉及的原理如下：

食品中的异物主要有金属、玻璃、塑料、毛发、木屑、沙石等，它们的含水率接近于0，而食品的含水率一般大于10％。

微波是一种高频率的电磁波，对食品加热时，食品内部的极性分子如水、蛋白质、脂肪、糖类即被吸引以高频率做振荡，分子之间互相碰撞产生大量的摩擦热量。食品中的异物因为不含极性分子，因此不会被加热。

由于黑体辐射的存在，任何物体都依据温度的不同对外进行电磁波辐射。波长为2.0-1000微米的部分称为热红外线。热红外成像通过对热红外敏感CCD对物体进行成像，能反映出物体表面的温度场。食品和异物的表面温度不同，因而它们的红外热像的亮度也不同。

使用红外热成像仪进行红外热图像检测，并利用自带功能同时摄下普通可见光图像，再由红外热图像处理系统对两种图像进行对比识别。

一个实施例为：微波发射头水平固定于传送带中间上方15厘米，并与传送带传送方向垂直，微波防护罩罩在微波发射头上方，用于保护周围人员及设备；红外热成像仪垂直固定于传送带中间上方，镜头距传送带20厘米，调整好聚焦。相对于传送方向，红外热成像仪在微波发射头下游15厘米。含水率为10％的花生米单层平铺于传送带上，少量含水率接近于0的玻璃、塑料、毛发、沙石夹杂其中，传送带的速度为2米/分钟。

微波发生器产生频率为2450MHz、功率为700瓦的微波输出到微波发射头，对下方传送带上的花生米和异物进行加热，使花生米的温度升高3～5℃；而花生米中的异物因为不含极性分子，因此不会被加热。

红外热成像仪对加热后的食品进行检测。由于红外热成像仪的热灵敏度为0.05℃，因此红外热图像中食品的亮度明显高于异物的亮度，红外热成像仪在输出时用不同的颜色表示不同的温度。同时利用自带功能同时摄下普通可见光图像，再由红外热图像处理系统对两种图像进行对比识别。这样，就能比较容易将异物从食品中区分开，极少发生漏检。