[发明专利]固体单粒无损检测与自动化分选系统及固体单粒分选方法

说明书

本发明提供了一种固体单粒无损检测与自动化分选系统及固体单粒分选方法，该系统包括固体单粒进样装置、籽粒传送装置、光谱数据采集装置、籽粒分选装置、PLC控制部件以及上位机，固体单粒进样装置将待测籽粒放置到籽粒传送装置上，籽粒传送装置承载待测籽粒进行移动，光谱数据采集装置采集放置在所述籽粒传送装置上的固体籽粒的近红外透射光谱，籽粒分选装置对待测试籽粒进行分选，上位机建立固体籽粒类别鉴别模型，根据所述模型对待测籽粒进行鉴别，根据鉴别结果通知PLC控制部件控制籽粒分选装置进行分选。本发明采用近红外透射分析法进行对固体单粒的无损检测，并且实现了固体单粒进样、鉴别、分选流程的自动化，提高了分选效率和精度。

技术领域

本发明涉及自动化检测技术领域，尤其涉及一种固体单粒无损检测与自动化分选系统及固体单粒分选方法。

背景技术

在农业、食品、药品等领域经常需要对固体籽粒进行分选。如，为了提升玉米、水稻、小麦、大豆等农作物种子的质量，需要筛选出种子中的杂质和异种种子；为了保证食品的安全，需要保证其原材料的质量，因此也需要对玉米等各类谷物进行筛选，保证食品安全；药品安全一直是公众十分关注的问题，对于固体药品颗粒，往往也需要进行鉴定和筛选，保证药品的质量。现有的基于生物化学的种子、药品质量检测方法会对样品造成损伤，而且成本高昂，用时较长。

近红外透射光谱分析技术拥有快速、无损、操作简单、成本低的优点，近年来在农作物种子的定量和定性分析、食品和药品的质量检测领域有着广泛的应用，取得了很大的成功。

近红外透射光谱检测种子主要有群体分析和单籽粒分析两种方式。在固体籽粒的质量的检测和筛选过程中，单粒无损分析技术更加实用，目前常用的单粒无损分析是漫反射光谱分析技术。

漫反射光谱分析技术只能采集到籽粒的表面部分信息。对于成分分布均匀的固体颗粒，漫反射光谱分析技术可以取得较好的效果，但是对于农作物种子等结构复杂的非均匀样品，漫反射光谱分析技术分析样品时分析光未能通过籽粒，不能采集固体单粒的内部信息，无法采集籽粒的整体信息，无法实现固体颗粒的内部成分分析；种子样品摆放位置、籽粒的姿态严重影响光谱采集质量，影响分析结果，并使分析模型无法稳定使用。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决或者减缓上述问题的固体单粒无损检测与自动化分选系统及固体单粒分选方法，实现了固体单粒进样、鉴别、分选流程的自动化，提高了分选效率和精度。

根据本发明的一个方面，提供了一种固体单粒无损检测与自动化分选系统，该系统包括：固体单粒进样装置、籽粒传送装置、光谱数据采集装置、籽粒分选装置、PLC控制部件以及分别与所述光谱数据采集装置和PLC控制部件相连接的上位机；

所述固体单粒进样装置，用于将待测籽粒放置到所述籽粒传送装置上；

所述籽粒传送装置，用于承载所述待测籽粒沿着从所述光谱数据采集装置到所述籽粒分选装置的方向移动；

所述光谱数据采集装置，用于采集放置在所述籽粒传送装置上的固体籽粒的近红外透射光谱，并将光谱数据上传到所述上位机；

所述籽粒分选装置，用于对所述籽粒传送装置上的固体籽粒进行分选；

所述PLC控制部件，与所述固体单粒进样装置、籽粒传送装置和籽粒分选装置连接，用于根据所述上位机的指令对所述固体单粒进样装置、籽粒传送装置和籽粒分选装置进行控制；

所述上位机，用于根据所述光谱数据采集装置上传的光谱数据建立固体籽粒类别鉴别模型，根据所述模型对待测籽粒进行定性鉴别，当待测籽粒移动到籽粒分选装置时，根据鉴别结果通知PLC控制部件控制籽粒分选装置进行分选。