Способ определения качества яиц

 

Применение: изобретение относится к техйике контроля качества яиц, их сортировке и счету и может .быть использовано в птицеводстве и птицеперерабатывающей промышленности. Сущность изобретения: способ основан на перемещении исследуемого яйца через световые лучи фиолетового, сине-зеленого и красного цвета и определении качества яйца в зависимости от величины вычисленной в соответствии с выражением Р .. L J -Т - сз где 1кр, 1С интенсивности прошедших лучей соответственно красного, синезеленого и фиолетового цвета в области максимума noi- лошения0 1 з„п. ф-лы, 1 табл., 3 ил .

А1

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУЬЛИН (19) (!1) (51)5 С О1 И /08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕМИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4737080/13 (22) 13.09.89 . (46) 23.05.92. Бюл, N 19 (71) Украинская сельскохозяйственная академия (72) Ю.И. Посудин и В.Ф. Лепешенков (53) 637,433.9(088.8) (56) Патент СНА Г 4182571, А 01 К 43/00, (; 01 N 38/08, 1980. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЧЕСТВА ЯИЦ (57) Применение: изобретение относится к техйике контроля качества яиц, их сортировке и счету и может .быть исИзобретение относится к технике контроля качества яиц и может быть использовано в птицеводстве и птицеперерабатывающей промышленности в процессе автоматизированной сортировки яиц, Известен способ определения качества яиц с помощью овоскопа, основанный на пропускании светового луча через исследуемое яйцо и визуальном анализе качества яйца.

Данный способ довольно трудоемок, не точен, т.к. зависит от субъективных качеств обслуживающего персонала и не позволяет опре,(елять разнообразные пороки и браки иц, Наиболее близким к предлагаемому является способ, основанный на пропускании чепез исследуемое яйцо пучка белого света с последующей регисТрацией сигналов на длинах волн 575, 590 и

620 нм с помощью соответствующих оппользовано в птицеводстве и птицеперерабатывающей промышленности, Сущность изобретения: способ основан на перемещении исследуемого яйца через световые лучи фиолетового, сине-зеленого и красного цвета и определении качества яйца в зависимости от величины вычисленной в соответствии с выражением

Х куу- Ie3 т — т, где I «, I » I - инср— тенси вности прошедших лучей соот ветственно красного, синезеленого и фиолетового цвета в области максимума поглощения. 1 з „и, ф-лы, 1 табл., 3 ил * тических фильтров, расположенных перед фотоприемниками, Причем сигнал на длине волны 575 нм соответствует поглощению на красных кровяных включениях, сигнал на 620 нм используют для иден" тификации тухлых яиц, а сигнал на

590 нм используют как опорный flj,.

Таким образом, известный способ содержит следующие операции: просвечивают исследуемое. яйцо пучком белого света, диаметр которого равен диаметру яйца; прошедший свет с помощью полупрозрачных пластин разделяют на три луча, каждый из которых пропускают через on- ф0 тические фильтры с максимумами пропус- д кания при 575, 590 и 620 нм по соотношению электрических сигналов, получаемых с каждого из трех фотоприемников, установленных после оптических фильтров, определяют. сте1735766 пень свежести яиц и наличие кровяных включений, Недостатком способа является его ограниченность, связанная с невозможностью определения оплодотворенности яйца, невозможностью автоматизации способа, т,к. способ не предусматривает возможности контроля качества яиц на движущемся конвейере, а также демонстрирует сложности, связанные с использованием узких спектральных интервалов, соответствующих интерференционным фильтрам, и сложной электроники, Действительно, при движении яйца по !

5 конвейеру, во-первых, изменяется диаметр яйца и все количественные соотношения, приведенные в известном способе, нарушаются . Во-вторых, при подходе или уходе яйца из области светового 20 луча фотоприемники регистрации засвечиваются интенсивным световым сигналом, Таким образом, способ предусматривает измерения только s статике, Способ не предусматривает измерения поглощения в фиолетовой области спектра, где имеется пик поглощения СО и где можно идентифицировать оплодотворенность яиц, Целью изобретения является повышение точности, расширение возможностей

30 и обеспечение универсальности способа, выражающихся в определении свежих и тухлых (тумаков") яиц, яиц с кровяными включениями, оплодотворенных и неоплодотворенных яиц с одновременной 35 регистрацией яиц по этим признакам в процессе их движения по конвейеру.

Поставленная цель достигается путем перемещения исследуемого яйца через пять световых лучей, перпендику- 4О лярных продольной оси яйца, причем первый и пятый - лучи белого света, а остальные - монохроматические (фиолетовый, сине-зеленый и красный), При пересечении яйцом первого луча белого света происходит отпирание оптического затвора перед фотоприемниками для последующих трех лучей света. При последовательном пересечении второго (фиолетового), третьего (сине-зеленого) и четвертого (красного) лучей света формируются электрические сигналы, пропорциональные интенсивности прошедшего через центр яйца света, по соотошению которых происходит определение 55 качества яйца, его сортировка и выбраковка . Интенсивность лучей определяют в области максимального поглощения, которое имеет место в момент равенства производной выходного сиг- нала по длине яйца нулю, Пятый луч белого света участвует в запирании оптического затвора, На фиг„ 1 изображено устройство, осуществляющее способ. На фиг. 2 и 3 графически изображен процесс прогускания светового луча через яйцо.Оно имеет: исследуемоеяйцо 1,источники света

2-., оптические широкополосные фильтры .7-9, фотоприемники 10-14, затвор

15, блок отпирания затвора 16, формирователи сигналов 17-19, блок запира- ния затвора 20, блок сравнения 21, исполнительный механизм 22.

11сследуемое яйцо перемещают так, что оно последовательно пересекает пять узких световых лучей, перпендикулярных большой оси яйца (фиг, 1), При пересечении первого луча белого света вырабатывается сигнал на выходе первого фотоприемника, который управ- ляет блоком отпирания затвора Затем яйцо последовательно пересекает второй, третий и четвертый лучи своей центральной частью, соответствующей максимальному диаметру яйца. Монохроматичность лучей обеспечивается или с помощью оптических фильтров, или с помощью лазеров, Рассеяние света на внутренних компонентах яйца и попадание рассеянного света на фотоприемники исключается за счет расположения фильтров непосредственно перед фотоприемниками„ Таким образом, второй, третий и четвертый фотоприемники отпираются по команде с первого фотоприемника только при наличии напротив них яйца во избежание засветки приемников., При прохождении яйца через монохроматические лучи света интенсивность сигналов на выходе фотоприемников зависит от толщины яйца и поглощения, определяемого качеством яйца (фиг„2), Для выбора постоянных участков на этих зависимостях используют формирователи сигналов, которые вырабатывают выходной сигнал, пропорциональный интенсив" ности прошедшего через яйцо света, только тогда, когда производная интенсивности света по длине яйца dI/DL равна нулю(эта -ситуация соответствует горизонтальным участкам на фиг., 2)

После этого сигналы с выхода формирователей сигналов поступают на вход блока сравнения, где происходит обработка этих сигналов по закону:

1735766

6 вый и пятый - лучи белого света, а остальные - монохроматические (фиолетовый, сине-зеленый и красный) . Испольаует момент пересечения передней кромкой яйца первого луча для отпирания затвора перед фотоприемниками монохроматических лучей света.

Регистрирует сигналы на выходе фотоприемников при прохождении центром яйца монохроматических лучей света при выполнении условия dI/dI. = О, где I интенсивность прошедшего через яйцо света, а L — длина яйца; сравнивает полученные сигналы; определяет в результате сравнения параметр К б- в зависимости от значений параметра Р производят сортировку яиц по

2О заданным признакам, l т.р—

> <р Т- с.

Параметр к

Пропускание в данном спектральном участке

Тип яйца

Свежее оп45 лодотворенное

Свежее неоплодотво ренное

О "ТУмак"

С кровяными включениями

142 13 64

2.53

142 9 . 42

l0 9 42

4,03

0,03

0,48

25 9 42

Таким образом, предлагаемый способ включает следующие операции: обеспе" чивает поступательное перемещение ис- ф o p H у л а следуемого яйца; обеспечивает последовательное пересечение яйцом пяти узких световых лучей, из которых перизобретения

1де Iкр, Ic.g " Т

Суть этой операции заключается s следующем. Как видно из графика на фиг. 3. спектры поглощения яиц сущес венно зависят от качества яиц, .Так, свежие яйца характеризуются интенсив ным пиком пропускания в красной. области спектра; яйца с кровяными вклю чениями и "тумаки" имеют соответстве но более низкое пропускание. Таким о разом, свежесть яйца и наличие кровя ных включений (связанных с гемоглоби ном) определяют величину пика пропускания в красной области спектра, В сине-зеленой области (фиг, 3) интенсивность прошедшего через яйцо света практически не зависит от качества яйца - этот сигнал используется как опорный. В фиолетовой области спектра оплодотворенные и неоплодотворенные яйца дают..сигналы, отличающиеся по интенсивности (что можно обяснить различным содержанием. СО, поглощающей в этой области спектра); В целом количественная оценка параметра R дает возможность судить о качестве исследуемых яиц, производя при этом сортировку яиц по заданным признакам, Геометрия способа предусматривает расположение световых лучеи таким образом, что расстояние между первым и пятым лучами примерно равно половине длины яйца L/2: красный луч отстоит от сине-зеленого а сине-зеленый от фиолетового и фиолетовый от первого на расстоянии примерно равном L/12, где L -. длина яйца.

В процессе поступательного движения яйца условие dI/dL=-О начинает выполняться сначала для красного луча, затем для сине-зеленого и фиолетового, После прохождения яйцом пятого луча срабатывает блок запирания затвора, обеспечивающий запирание фотоприемников монохроматических лучей света.

В качестве примера реализации способа можно привести контроль качества утиных яиц четырех типов: свежих, оплодот ворен ных, с кровяными включениями и "тумаков", Спектры поглощения этих яиц (фиг. 3) характеризуются отличиями в различных участках спектров: в красной области амплитуды сигналов .максимальны для свежих и оплодотворен30 ных яиц, минимальны для яиц с кровяными включениями и "тумаков", t3 фиолетовой области свежие и оплодотворенные отличаются по уровню поглощения„

Количественные данные, полученные в результате сравнения поглощения яиц всех типов, представлены в таблице.

1. Способ определения качества яиц, предусматривающий облучение яйца

7 1735766 8 перпендикулярно его большой оси опти- ном и фиолетовом диапазонах спектра, ческими лучами в видимой области спект при этом яйцо последовательно перемера в трех диапазонах длин волн, изме- щают через каждый световой луч, а инрение интенсивности прошедших лучей в тенсивность светового луча определя" каждом диапазоне, определение разнос- ют в области максимума поглощения, 5 тей интенсивностей и определение ка- 2„Способ по и. 1, о т л и ч а ючества яиц по значению отношения этих шийся тем, что максимум поглощеразностей, отличающийся сия определяют в момент равенства нулю

l тем, что, с целью повышения точности; 1О производной выходного сигнала пп облучение ведут в красном, синезеле- длине яйца, 1735766

Ъ

Ъ b

% .

М

-з>

С / z

4 лина яйца

Фиг. 2

1735766

Ф%

Составитель И. Боримский

Техред M.Äèäûê Корректор M. Самборская

Редактор Е. Полионова ЕЮ ЮВ ЮЮ Ю Ю Ю.Ю \.М

Заказ 1812 Тираж Подписное

ВЯИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, 3-35, Рауаская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101