Экспресс-анализатор качества семян


B07C5/00 - Сортировка по параметрам или свойствам сортируемых изделий или материалов, например сортировка, выполняемая с помощью устройств, которые воспринимают или измеряют эти параметры или свойства; сортировка с помощью устройств, приводимых в действие вручную, например переключателей (сортировка вручную B07C 7/00, разделение твердых материалов путем просеивания, грохочения, с использованием газовых потоков или других видов разделения сыпучих материалов сухими способами B07B; сортировка монет G07D)

Владельцы патента RU 2675056:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова" (RU)

Изобретение относится к устройствам сортировки по параметрам или свойствам сортируемых изделий или материалов, например сортировки, выполняемой с помощью устройств, которые воспринимают или измеряют эти параметры или свойства, в частности к устройствам, обеспечивающим экспресс-анализ семян по качественным признакам. Заявленное изобретение предназначено для экспресс-анализа семян по качественным признакам и направлено на решение задачи упрощения конструкции устройства и его технической эксплуатации. Поставленная задача возникает в лесном и сельском хозяйстве при необходимости экспресс-анализа семян по качественным признакам. Экспресс-анализатор качества семян содержит источник полихроматического излучения, оптический волновод, прозрачный трубопровод, два N-выходных оптических разветвителя, две группы из N оптических Y-разветвителей, две группы из N волоконно-оптических брэгговских решеток, две группы из N фотоприемников, мультиплексор «2N×1», аналого-цифровой преобразователь, микропроцессор и блок отображения данных. 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам сортировки по параметрам или свойствам сортируемых изделий или материалов, например, сортировки, выполняемой с помощью устройств, которые воспринимают или измеряют эти параметры или свойства, в частности, к устройствам, обеспечивающим экспресс-анализ семян по качественным признакам.

Известны сканирующие лазерные сортировщики (пат. US №6509537 МПК В07С 5/00, опубл. 21.01.2003, пат. US №6864970, МПК G01N 21/00, опубл. 08.03.2005, пат. US №2010/0046826, МПК G06T 7/00, опубл. 25.02.2010), содержащие устройство транспортировки сортируемого материала, устройство считывания изображения, устройство обработки изображения.

Недостатками данных схем являются высокая сложность, обусловленная сложностью оптической схемы и необходимостью обеспечения высоких скоростей вращения зеркальной призмы или зеркала, и низкое качество анализа семян из-за ограниченной разрешающей способности фотодетекторов или видеокамеры с линейным видеодатчиком.

Наиболее близким по техническому исполнению к предложенному устройству является оптоволоконный лазерный сортировщик (пат. РФ №2521215, МПК В07С 5/34, В07В 13/00, опубл. 27.06.14), содержащий источник полихроматического излучения, оптический волновод. Принят за прототип.

Недостатками данного устройства являются высокая сложность и трудность технической эксплуатации, обусловленные сложностью и трудностью настройки оптической схемы и устройства считывания и обработки изображения.

Заявленное изобретение предназначено для экспресс-анализа семян по качественным признакам и направлено на решение задачи упрощения конструкции устройства и его технической эксплуатации.

Поставленная задача возникает в лесном и сельском хозяйстве при необходимости экспресс-анализа семян по качественным признакам.

Это достигается тем, что в экспресс-анализаторе качества семян, содержащем источник полихроматического излучения, оптический волновод, согласно изобретению, дополнительно введены прозрачный трубопровод, два N-выходных оптических разветвителя, две группы из N оптических Y-разветвителей, две группы из N волоконно-оптических брэгговских решеток (ВОБР), две группы из N фотоприемников, мультиплексор «2N×1», аналого-цифровой преобразователь (АЦП), микропроцессор и блок отображения данных, вход прозрачного трубопровода является входом поступления семян, выход источника полихроматического излучения через оптический волновод и прозрачный трубопровод оптически связан по направлению прямого распространения светового потока - со входом второго N-выходного оптического разветвителя, а по направлению отраженного светового потока- со входом первого N-выходного оптического разветвителя, выходы оптических разветвлений которого через первые оптические разветвления оптических Y-разветвителей первой группы оптически связаны со входами одноименных ВОБР первой группы, выходы которых по отраженному световому потоку подключены ко входам одноименных оптических Y-разветвителей первой группы, выходы вторых оптических разветвлений которых подключены ко входам одноименных фотоприемников первой группы, а выходы оптических разветвлений второго N-выходного оптического разветвителя через первые оптические разветвления оптических Y-разветвителей второй группы оптически связаны со входами одноименных ВОБР второй группы, выходы которых по отраженному световому потоку подключены ко входам одноименных оптических Y-разветвителей второй группы, выходы вторых оптических разветвлений которых подключены ко входам одноименных фотоприемников второй группы, а выходы фотоприемников обеих групп подключены к информационным входам мультиплексора «2N×1», управляющий вход которого связан с выходом микропроцессора, а выход подключен ко входу АЦП, выход которого подключен ко входу микропроцессора, выход которого подключен ко входу блока отображения данных, выход которого является выходом устройства.

На фиг. представлена функциональная схема экспресс-анализатора качества семян.

Экспресс-анализатор качества семян состоит из источника полихроматического излучения 1, оптического волновода 2, прозрачного трубопровода 3, первого N-выходного оптического разветвителя 4, второго N-выходного оптического разветвителя 5, первой группы оптических Y-разветвителей 61, 62, …, 6N, первой группы ВОБР 71, 72, …, 7N, первой группы фотоприемников 81, 82, …, 8N, второй группы оптических Y-разветвителей 91, 92, …, 9N, второй группы ВОБР 101, 102, …, 10N, второй группы фотоприемников 111, 112, …, 11N, мультиплексора «2N×1» 12, АЦП 13, микропроцессора 14, блока отображения данных 15, который может быть выполнен, например, в виде печатающего устройства или дисплея.

Вход прозрачного трубопровода 3 является входом устройства для поступления семян. Выход источника полихроматического излучения 1 через оптический волновод 2 и прозрачный трубопровод 3 оптически связан по направлению прямого распространения светового потока со входом второго N-выходного оптического разветвителя 5, а по направлению отраженного светового потока - со входом первого N-выходного оптического разветвителя 4, выходы оптических разветвлений которого через первые оптические разветвления оптических Y-разветвителей первой группы 61, 62, …, 6N оптически связаны со входами одноименных ВОБР первой группы 71, 72, …, 7N. Выходы ВОБР первой группы 71, 72, …, 7N по отраженному световому потоку подключены ко входам одноименных оптических Y-разветвителей первой группы 61, 62, …, 6N, выходы вторых оптических разветвлений которых подключены ко входам одноименных фотоприемников первой группы 81, 82, …, 8N. Выходы оптических разветвлений второго N-выходного оптического разветвителя 5 через первые оптические разветвления оптических Y-разветвителей второй группы 91, 92, …, 9N оптически связаны со входами одноименных ВОБР второй группы 101, 102, …, 10N. Выходы ВОБР второй группы 101, 102, …, 10N по отраженному световому потоку подключены ко входам одноименных оптических Y-разветвителей второй группы 91, 92, …, 9N, выходы вторых оптических разветвлений которых подключены ко входам одноименных фотоприемников второй группы 111, 112, …, 11N. Выходы фотоприемников обеих групп 81, 82, …, 8N, 111, 112, …, 11N подключены к информационным входам мультиплексора «2N×1» 12, управляющий вход которого связан с выходом микропроцессора 14. Выход мультиплексора «2N×1» 12 подключен ко входу АЦП 13, выход которого подключен ко входу микропроцессора 14. Выход микропроцессора 14 подключен ко входу блока отображения данных 15, выход которого является выходом устройства.

Экспресс-анализатор качества семян работает следующим образом.

Поступление семян для экспресс-анализа осуществляется по вертикально расположенному прозрачному трубопроводу 3. С выхода источника полихроматического излучения 1 полихроматический световой поток, содержащий набор частот излучений в заданном диапазоне, поступает на вход оптического волновода 2, с выхода которого через прозрачную стенку трубопровода 3 поступает на поверхность проходящих семян. Отраженный от поверхности семени световой поток поступает на вход первого N-выходного оптического разветвителя 4, а световой поток, прошедший через семя, поступает на вход второго N-выходного оптического разветвителя 5.

С выходов оптических разветвлений первого N-выходного оптического разветвителя 4 световые потоки поступают через первые оптические разветвления оптических Y-разветвителей первой группы 61, 62 , …, 6N на входы первой группы ВОБР 71, 72, …, 7N, каждая из которых отражает световой поток в своем узком спектральном диапазоне. Отраженные от первой группы ВОБР 71, 72, …, 7N световые потоки с различными длинами волн поступают на входы соответствующих оптических Y-разветвителей первой группы 61, 62, …, 6N, с выходов вторых разветвлений которых они поступают далее на входы соответствующих фотоприемников первой группы 81, 82, …, 8N.

Аналогично с выходов оптических разветвлений второго N-выходного оптического разветвителя 5 световые потоки поступают через первые оптические разветвления оптических Y-разветвителей второй группы 91, 92, …, 9N на входы второй группы ВОБР 101, 102, …, 10N. Отраженные от второй группы ВОБР 101, 102, …, 10N световые потоки с различными длинами волн поступают на входы соответствующих оптических Y-разветвителей второй группы 91, 92, …, 9N, с выходов вторых разветвлений которых они поступают далее на входы соответствующих фотоприемников второй группы 111, 112, …, 11N.

С выходов фотоприемников 81, 82, …, 8N, 111, 112, …, 11N электрические сигналы поступают на входы мультиплексора «2N×1» 12, с выхода которого аналоговый сигнал поступает на вход АЦП 13. С выхода АЦП 13 код поступает на вход микропроцессора 14, который управляет коммутацией (опросом) мультиплексора «2N×1» 12 и обрабатывает информацию, поступающую от фотоприемников 81, 82, …, 8N, 111, 112, …, 11N, - спектральные характеристики отраженного от семени и прошедшего через него световых потоков. На основании анализа спектральных характеристик микропроцессор 14 формирует данные анализа качества семян, которые далее поступают на блок отображения данных 15, выход которого является выходом экспресс-анализатора качества семян.

Экспресс-анализатор качества семян, содержащий источник полихроматического излучения, оптический волновод, отличающийся тем, что дополнительно введены прозрачный трубопровод, два N-выходных оптических разветвителя, две группы из N оптических Y-разветвителей, две группы из N волоконно-оптических брэгговских решеток, две группы из N фотоприемников, мультиплексор «2N×1», аналого-цифровой преобразователь, микропроцессор и блок отображения данных, вход прозрачного трубопровода является входом поступления семян, выход источника полихроматического излучения через оптический волновод и прозрачный трубопровод оптически связан по направлению прямого распространения светового потока со входом второго N-выходного оптического разветвителя, а по направлению отраженного светового потока - со входом первого N-выходного оптического разветвителя, выходы оптических разветвлений которого через первые оптические разветвления оптических Y-разветвителей первой группы оптически связаны со входами одноименных волоконно-оптических брэгговских решеток первой группы, выходы которых по отраженному световому потоку подключены ко входам одноименных оптических Y-разветвителей первой группы, выходы вторых оптических разветвлений которых подключены ко входам одноименных фотоприемников первой группы, а выходы оптических разветвлений второго N-выходного оптического разветвителя через первые оптические разветвления оптических Y-разветвителей второй группы оптически связаны со входами одноименных волоконно-оптических брэгговских решеток второй группы, выходы которых по отраженному световому потоку подключены ко входам одноименных оптических Y-разветвителей второй группы, выходы вторых оптических разветвлений которых подключены ко входам одноименных фотоприемников второй группы, а выходы фотоприемников обеих групп подключены к информационным входам мультиплексора «2N×1», управляющий вход которого связан с выходом микропроцессора, а выход подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен ко входу микропроцессора, выход которого подключен ко входу блока отображения данных, выход которого является выходом устройства.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к средствам контроля параметров изделий цилиндрической формы, в частности их сортировки и комплектования по размерным группам. Устройство для контроля и сортировки изделий цилиндрической формы содержит загрузочное и приемное устройство, транспортер, связанные с приводами, измерительный узел, устройство перемещения изделий с транспортера на измерительный узел, устройство сортировки изделий, компьютер.

Устройство для сортировки предметов, транспортируемых по конвейерной линии, содержит участок конвейерной линии (2), на котором выполняется сортировка предметов (3), средства (4) захвата, предназначенные для захвата предметов (3) и работающие на указанном участке конвейерной линии.

Изобретение относится к способам и устройствам сортировки различных объектов на ограниченное количество классов в соответствие с их формой. Основное применение изобретение находит для процессов сортировки (разбраковки) драгоценных камней по их форме, прежде всего алмазов.

Изобретение относится к способу и системе для транспортировки и объединения двух или более групп ступенчато уложенных почтовых отправлений. Способ транспортирования и объединения включает следующие этапы: а) транспортирование указанных (i-1)-й и i-й групп (2, 2'), начиная с начального момента (tSTART) времени, вдоль соответствующих траекторий перемещения вперед к указанной зоне (CZi) пересечения; b) определение, для каждой группы (2, 2') по меньшей мере положения (Р(i-1)0, Pi0) ее головной части (2Н, 2Н') в указанный начальный момент (tSTART) времени и длины Li i-й группы (2'); и с) регулирование начала движения каждой группы (2, 2') к указанной зоне (CZi) пересечения в зависимости от по меньшей мере указанного положения (Р(i-1)0, Pi0) ее головной части (2Н, 2Н') в указанный начальный момент (tSTART) времени и указанной длины Li-1, Li так, чтобы передний край указанной (i-1)-й группы (2) перекрывал, по меньшей мере частично, задний край указанной i-й группы (2') для образования одной объединенной группы (30) в указанной зоне (CZi) пересечения.

Устройство для загрузки транспортной единицы (10), предусмотренной для транспортировки штучных грузов (12), в частности почтовых отправлений, включает в себя первую и вторую вдвигаемые в транспортную единицу (10) на различной высоте транспортерные секции (18, 20) для перемещения и выгрузки первого и второго потоков (22, 24) штучных грузов.

Группа изобретений относится к мясоперерабатывающей промышленности, а именно к способу и системе переработки мясной обрези. Обрезь подают в виде последовательности порций сборной обрези (ПСО), причем каждая порция сборной обрези (ПСО) содержит множество обрезей, при этом в ПСО измеряют соотношение жира и мяса с помощью сепаратора (20), управляемого контроллером (50, 51, 52).
Изобретение относится к различным технологическим процессам, а именно к контролю электрических свойств алмазных пластин на промежуточных стадиях технологического процесса изготовления алмазных детекторов ионизирующих излучений.

Изобретение относится к обработке штучных грузов, по форме близких к параллелепипеду, примерно одинаковой высоты, например посылок, и может быть использовано при автоматической сортировке грузов с последующей их автоматической перегрузкой из накопителей сортировочной установки в контейнеры.

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и направлено на повышение производительности и точности сортировки по размерным группам цилиндрических деталей.

Изобретение относится к устройствам сортировки по параметрам или свойствам сортируемых изделий или материалов, например сортировки, выполняемой с помощью устройств, которые воспринимают или измеряют эти параметры или свойства, в частности к устройствам, обеспечивающим экспресс-анализ семян по качественным признакам. Заявленное изобретение предназначено для экспресс-анализа семян по качественным признакам и направлено на решение задачи упрощения конструкции устройства и его технической эксплуатации. Поставленная задача возникает в лесном и сельском хозяйстве при необходимости экспресс-анализа семян по качественным признакам. Экспресс-анализатор качества семян содержит источник полихроматического излучения, оптический волновод, прозрачный трубопровод, два N-выходных оптических разветвителя, две группы из N оптических Y-разветвителей, две группы из N волоконно-оптических брэгговских решеток, две группы из N фотоприемников, мультиплексор «2N×1», аналого-цифровой преобразователь, микропроцессор и блок отображения данных. 1 ил.

Наверх