Фотоэлектрический способ сортировки плодови овощей по цвету

 

1ll1 4l8773

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

Союз Советских

Социалистимескик

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 03,02.72 (21) 1743634, 28-13 с присоединением заявки (32) Приоритет

Опубликовано 05.03.74. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 09.08.74 (51) М. I,л. G Oln 21j22

А 23п 15/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам нзооретений и открытий (53) УДК 621.11/.19.62-52 (088.8) |

I рjп, 1 (72) Лвторы изобретс ièÿ

И. Ф. Бородин и В. П. Богуи

Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства имени В. П. Горячкина (71) Заявитель

;54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СПОСОБ СОРТИРОВКИ ПЛОДОВ

И ОВОЩЕЙ ПО ЦВЕТУ

Изобретение относится к области сортировки плодов и овощей, а именно к фотоэлекгрическим способам сортировки последпих, папример, при комбайновой уборке томатов и послеуборочиом разделении плодов и овощей ца фракции различной спелости и цвета.

Известен фотоэлектрический способ сортировки плодов и овощей по цвету, например по спелости, путем облучения плодов и овощей пучком света и определения коэффициента отражения.

С целью улучшения качества сортировки в предлагаемом способе облучение проводят пучком света с цепрерывпо изменяющейся во времени длиной волны, преимущественно равной 500 †6 цм, а сортировку плодов и овощей осуществляют B зависимости от величины и знака первой производной коэффицпе п а отражения.

На фиг. 1 дана схема устройства для выполнения предлагаемого способа.

Схема содержит источник 1 излучения. с..стему линз 2 — 5, щель 6, диспергирующий элемент (призма) 7 и зеркала 8. При этом устройство для развертки спектра гключает диск

9 с отверстиями 10, электродвигатель 11, фотоэлеме1пы 12 оптических приемников, плод

13, дифференцирующий 14 и интегрирующий

15 блоки, усилители 16, 17 п исполц)пельпь1й механизм 18.

На фиг. 2 дан график спектральной зависимости коэффициентов отражеиия томатов пяти стадий зрелости o= f ()i), где 19 — 23— средние значения коэффициентов отражения плодов, а 24 — 28 — границы доверительных интервалов, в которые попадают с надежностью 0,99 значения кзэффициеитов отражения плодов соответственно красной, розовой, бурой, молочной и зеленой стадий зрелости;

10 ца фиг. 3 — график зависимости первой производной коэффициентов отражения томатов пяти стадий зрелости по длпие волны от длины волны подающего на плод излучения

15 „: f(), где кривые: 29 — для красных, 30 — розовых, 31 — буры. „32 — молочных и 33 зеленых том атов.

20 Предлагаемый спосоо осуществляется следующим образом.

Плоды п овощи облучаются пучком света с непрерывно изменяющейся во времени длиной

25 волны, для че,о с помощью лппзы 2 изображение светящегося тела источника излучения проектируется ll;I щель, Прп этом изображение щели в виде освещенной полосы через линзу 3 попадает па призму. разлагающую из30 лучеппс исто-пп;кll в спектр. Необходимый участок спектра выделяют нанесением па грань призмы маски, непрозрачной для светового потока. Длина волны света при э ром преимущественно равна 500 — 640 нм.

Сортировку плодов и овощей осуществляют в зависимости от величины и знака первоп производной коэффициента отражения.

Пример. С помощью линзы 4 изображение выделенного участка спектра с длиной волны 500 — 640 нм проектируется на диск устройства для развертки спектра, вращгпощегося с постоянной скоростью от электродвигателя. При вращении диска его отверстие, смещаясь по изображению спектра, последовательно пропускает на линзы 5 излучения с длинами волн от 500 до 640 нм. Линзы 5 разделя.от проходя. ций через отверстие пучок па две половины, направляющиеся зеркалами на плод. Последний подают в фотокамеру с помощью транспортера (на чертежах не показан).

Пересекая освещенную монохроматическнм светом зону, ограниченную крайними лучами, идущими от зеркал, плод отражает излучение, которое вызывает в фотоэлементах изменение фототоков пропорционально коэффициентам отражения.

Таким образом на входе в дифференцирующий блок подается электрический сигнал

U< — — о.

Определение величины и знака производной осуществлшот дифференцирующим блоком, на выходе которого электрический сигнал

dp dp

U = — или, так как развертка спектра

Ы dt осуществляется во времени. При этом в диапазоне длин волн от 560 до 640 нм хорошо различаются производные для красных, розовых и бурых плодов. Производные для молочных и зеленых плодов отличаются незначительно, поэтому границы используемого спектра расширяют в сторону более коротких волн до 500 нм.

Для четкого разделения плодов на пять стасЕ р дий зрелости значения — интегрируются в

d7, 5 указанном диапазоне длины волн, при этом

>,=во графически значения для плодов

>,=500

10 каждой фракции представляют площади фигур, образованных осью аосцисс и кривыми

dp

= f (Х) (см. фиг. 3) .

15 количественные значения площадей составляют 205; 173,5; 154; 55,5 и 29,5 соответстве но красных, розовых, бурых, молочных и зеленых плодов.

После интегриующего блока сигнал усили20 вается усилителем и его используют для управления исполнительным механизмом, напри»ер электродвигателем.

В, зависимости от величины выходного сигнала U„- вал последнего поворачивается на

25 соответствующий угол и через передаточный механизм направляет плод в необходимый лоток.

Предмет изобретения

Фотоэлектрический способ сортировки плодов и овощей по цвету, например по спело35 сти, путем облучения плодов и овощей пучком света и определения коэффициента отражения, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества сортировки, облучение проводят пучком света с непрерывно изменя40 ющейся во времени длиной волны, преимущественно равной 500 — 640 нм, а сортировку плодов и овощей осуществляют в зависимости от величины и знака первой производной коэффициента отражения.

Составитель А. Братчикова

Редактор Л. Гончарова Техред Е. Борисова Корректор Л. Чуркина

Заказ 1869(9 Изд. № 552 Тира)ь 651 Подпис"ое

1(НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раугиская паб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2