專利名稱：散裝食品的nir在線測(cè)量方法與設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種散裝材料的內(nèi)含物質(zhì)，特別是散裝食品的NIR在線測(cè)量方法。
為此存在著各種不同的測(cè)量方法，例如NMR測(cè)量技術(shù)，微波法或電容法。實(shí)際上很難找到一種通用的方法，一些方法只能測(cè)量一種單一的內(nèi)含物質(zhì)。
眾所周知產(chǎn)品濕度的微波測(cè)量方法適用于整個(gè)谷粒的情況。在谷物的加工過(guò)程中電容測(cè)量法是很通用的方法，例如在專利文獻(xiàn)DOS3024794中所描述的那樣。整個(gè)谷粒含水量的確定以及網(wǎng)路水量調(diào)整到某一含水量的情況下用這種解決方法可以很準(zhǔn)確的進(jìn)行。
電容測(cè)量是通過(guò)一個(gè)平板電容器，即通過(guò)一個(gè)大平面元件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。測(cè)量樣品在電容器平板附近移動(dòng)，這對(duì)于在線測(cè)量，也就是說(shuō)對(duì)于在生產(chǎn)線上的測(cè)量是很理想的。通過(guò)相應(yīng)構(gòu)成的測(cè)量段而得到測(cè)量樣品的平均值。
對(duì)于面粉或粗粉濕度的NIR在線測(cè)量來(lái)說(shuō)樣品本身要進(jìn)行相反的處理工作。
NIR測(cè)量不僅需要一個(gè)光源，而且還需要一套光學(xué)系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)逐點(diǎn)測(cè)量。大家知道，對(duì)于光學(xué)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)每一個(gè)運(yùn)動(dòng)，無(wú)論是光學(xué)系統(tǒng)還是測(cè)量樣品，都會(huì)產(chǎn)生特殊的問(wèn)題并且造成表面狀況不清晰。
進(jìn)行NIR測(cè)量的產(chǎn)品樣品不僅處于恒定的條件下，例如一定的壓力與密度，而且在實(shí)際測(cè)量中像實(shí)驗(yàn)室測(cè)量一樣是處于靜止的狀態(tài)情況下，這些問(wèn)題可以有效地得到解決。申請(qǐng)人相當(dāng)成功地介紹了一種實(shí)際的測(cè)量設(shè)備(見(jiàn)EPPSNr.179108)。這種設(shè)備的不足之處是整粒測(cè)量，例如整個(gè)谷粒蛋白質(zhì)含量測(cè)量無(wú)法實(shí)現(xiàn)。在實(shí)踐中存在著一種不盡人意的情況整個(gè)谷粒的含水量采用電容測(cè)量技術(shù)或微波測(cè)量技術(shù)而得到，面粉的蛋白質(zhì)含量用所述的NIR方法進(jìn)行測(cè)量，整個(gè)谷粒的蛋白質(zhì)含量必須在實(shí)驗(yàn)室中確定。
此外，到目前為止有許多用于磨坊中間產(chǎn)品的在線專用測(cè)量?jī)x器，例如用于產(chǎn)品顏色測(cè)量的儀器。在任何情況下可以用一種校準(zhǔn)樣品進(jìn)行標(biāo)定以排除所有的干擾參數(shù)。
在生產(chǎn)部門，例如在磨坊中一些實(shí)際存在的情況作為特別的干擾在起著作用，諸如采用了從γ射線到微波之間3至5個(gè)基本不同的波長(zhǎng)范圍，并且測(cè)量結(jié)果很難進(jìn)行比較，盡管最初是整粒產(chǎn)品而不是粗粉或面粉，而這種情況基本上是相同的。
本發(fā)明的任務(wù)是至少要基本上克服所提到的這些缺點(diǎn)并且使測(cè)量樣品不用從生產(chǎn)過(guò)程中撤出而實(shí)際在線測(cè)量。
本發(fā)明提出的解決方法其特征是-產(chǎn)品作為高密度產(chǎn)品流在一個(gè)NIR測(cè)量值采集器前通過(guò)。
-在這種解決方法中，所采集的由大量的在時(shí)間上鄰接的單個(gè)測(cè)量而構(gòu)成的反射光的波長(zhǎng)范圍是一個(gè)連動(dòng)樣品區(qū)的全譜，測(cè)量時(shí)間在100微秒以下，最好是小于50微秒的譜。
-內(nèi)含物質(zhì)可以通過(guò)重要測(cè)量值的統(tǒng)計(jì)平均值而得到，并且以校正值為基礎(chǔ)而計(jì)算出來(lái)。
由于本發(fā)明完全不受傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室思考方式的約束，如樣品的制備，樣品的處于靜止?fàn)顟B(tài)，在某些情況下同一樣品多個(gè)測(cè)量值的取樣并取其平均值，因而使人感到驚奇的是已經(jīng)采用實(shí)驗(yàn)設(shè)備得到了高精度的測(cè)量值。這里僅僅需要一種有一定密度并且是均勻的樣品流，因而要求有一種可以再現(xiàn)的樣品表面性能。對(duì)于樣品本身來(lái)說(shuō)，要求它與測(cè)量值采集器相對(duì)運(yùn)動(dòng)，最好是隨生產(chǎn)線向前運(yùn)動(dòng)。可以在不斷變更樣品材料的情況下進(jìn)行大量的單一測(cè)量，因而有意識(shí)地得到各種不同的測(cè)量結(jié)果。
重要的是，多數(shù)的單一測(cè)量其測(cè)量時(shí)間小于50毫秒，這樣，一種內(nèi)含物質(zhì)或者可能存在的更多的內(nèi)含物質(zhì)，可以根據(jù)所選的波長(zhǎng)范圍通過(guò)統(tǒng)計(jì)平均值計(jì)算出來(lái)。
這樣通過(guò)時(shí)間和不同的樣品區(qū)域得到雙重的平均值。盡管產(chǎn)品是運(yùn)動(dòng)的，而且照射時(shí)間很短，比起目前所采用的方法還是可以得到質(zhì)量更好一些的測(cè)量值。
特別使人感到驚奇的是在整粒測(cè)量時(shí)也可以得到與內(nèi)含物質(zhì)有關(guān)的高精度測(cè)量值。這樣就第一次有可能采用同一系統(tǒng)而在線地測(cè)得各種不同類型的內(nèi)含物質(zhì)像水、蛋白質(zhì)、灰份以及產(chǎn)品的顏色，這種方法不僅適用于粉狀產(chǎn)品而且也適用于顆粒狀產(chǎn)品。這樣就可以在磨坊中從整個(gè)谷粒的儲(chǔ)藏，經(jīng)過(guò)中間產(chǎn)品直到成品采用相同的測(cè)量原理而對(duì)其內(nèi)含物質(zhì)進(jìn)行測(cè)量，這樣很容易地立即能得到比較值。這樣就極大的簡(jiǎn)化了磨坊管理，而且與技術(shù)現(xiàn)狀相比可以更多地采用有關(guān)的自動(dòng)化方法進(jìn)行生產(chǎn)。
新的發(fā)明具有許多其他非常有利的安排。
產(chǎn)品在NIR測(cè)量值采集器前的運(yùn)動(dòng)一直連續(xù)進(jìn)行并保持恒定是非常有利的。有單一產(chǎn)品類型的情況下建議單一測(cè)量的時(shí)間及產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)速度應(yīng)當(dāng)相互調(diào)整使得產(chǎn)品(在谷粒的情況下指一個(gè)單個(gè)顆粒)在單一測(cè)量的時(shí)間內(nèi)其自身移動(dòng)最好小于谷粒長(zhǎng)度的1/10。
首先在非常不均勻的產(chǎn)品類型中，對(duì)于調(diào)節(jié)功能、例如為了影響單一內(nèi)含物質(zhì)的成份，本發(fā)明采用了由實(shí)際專業(yè)人員使用的檢驗(yàn)方法。這些方法在于掌握了被檢驗(yàn)的材料，可以說(shuō)從很多方面來(lái)考察與評(píng)價(jià)，在考察期間產(chǎn)品是運(yùn)動(dòng)的，人們經(jīng)常完全可以看到這個(gè)樣品。這種新的方法可以以特別有利的方式測(cè)量彼此重疊的樣品區(qū)。在任何情況下，重要的是要進(jìn)行大量的測(cè)量。作為經(jīng)驗(yàn)值，目前認(rèn)為單一測(cè)量數(shù)應(yīng)當(dāng)大于30次。
依據(jù)另外更為有利的安排，所有期望的NIR波長(zhǎng)范圍同時(shí)進(jìn)行測(cè)量，最好采用二極管-陣列原理。根據(jù)這個(gè)建議測(cè)量精度得到了提高，特別是為了進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量設(shè)備的主要部件可以保持不動(dòng)。本質(zhì)上來(lái)說(shuō)必需沒(méi)有運(yùn)動(dòng)的部位。
在另一實(shí)施例中短時(shí)間的先后測(cè)量了各個(gè)波長(zhǎng)范圍并且對(duì)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果進(jìn)行了處理。
另一個(gè)可供優(yōu)先考慮的構(gòu)思在于連續(xù)的產(chǎn)品流向后堵塞并且在后堵部位相對(duì)于測(cè)量值采集器運(yùn)動(dòng)。
那些在眾所周知的NIR測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中被認(rèn)為是有害的，現(xiàn)在反而作為優(yōu)點(diǎn)而加以使用，就是說(shuō)產(chǎn)品是在測(cè)量值采集器前運(yùn)動(dòng)、或流動(dòng)是有利的。
在磨坊中待加工的產(chǎn)品一直是處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的，這一點(diǎn)作為測(cè)量的基礎(chǔ)對(duì)于統(tǒng)計(jì)計(jì)算方法來(lái)說(shuō)單個(gè)測(cè)量的極限數(shù)量最少是10-15，最好是大于30，不僅可以被變換著的樣品取樣過(guò)程、而且隨時(shí)被采集，從而所需的平均值可以由此計(jì)算出來(lái)。在與額定值存在偏差的情況下，可以在產(chǎn)品流中或者在不同的加工階段馬上由外部進(jìn)行干預(yù)，因?yàn)檎`差的大小在幾秒鐘之內(nèi)就可以確定。
在主要管路或旁路管路中，產(chǎn)品的后堵塞最好是通過(guò)一個(gè)流動(dòng)速度可調(diào)的配料蝸桿來(lái)產(chǎn)生。此后堵塞可同時(shí)用于產(chǎn)品穿過(guò)能力的采集。此外，新的發(fā)明涉及到一種連續(xù)采集產(chǎn)品、特別是散裝食品內(nèi)含物質(zhì)的具有NIR測(cè)量設(shè)備的測(cè)量設(shè)備，其特征在于它有一個(gè)直通測(cè)量段，一個(gè)NIR測(cè)量值采集設(shè)備，優(yōu)先用于測(cè)量系列，其測(cè)量時(shí)間小于100，最好是小于80到50毫秒以下，以及有一臺(tái)用于對(duì)內(nèi)含物質(zhì)平均值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算的計(jì)算機(jī)。
在一個(gè)完全不同的實(shí)施例中，為了對(duì)不同頻譜范圍同時(shí)進(jìn)行采集而使用了二極管陣列。
現(xiàn)在用其它細(xì)節(jié)對(duì)本發(fā)明予以說(shuō)明。其中

圖1對(duì)測(cè)量值可以進(jìn)行處理的完整的測(cè)量值采集器;
圖2比例放大的測(cè)量值采集器;
圖3人們熟知的NIR-吸收譜;
圖4示出一種工業(yè)上不能使用的任意產(chǎn)品流程的測(cè)量;
圖5是EPPSNr，179108所述技術(shù)現(xiàn)狀的測(cè)量原理;
圖6是示出一種不僅適用于整粒測(cè)量而且適用于不易流動(dòng)產(chǎn)品的完整測(cè)量段;
圖7是示出一種眾所周知的二極管陣列測(cè)量原理;
圖7a示出一種更具體采用二極管陣列原理的NIR測(cè)量設(shè)備實(shí)例;
圖8示出一種特別適用于面粉狀物料的測(cè)量段;
圖9示出一個(gè)根據(jù)圖6和圖8、用于磨坊中特定產(chǎn)品的完整的各個(gè)測(cè)量段組。
下面針對(duì)圖1予以說(shuō)明。有一套帶有測(cè)量頭2的光學(xué)系統(tǒng)的測(cè)量值采集器1直接置于樣品Pr之上。
具有用于信號(hào)5，5′傳輸?shù)淖儞Q器單元的前置電子線路3聯(lián)接到測(cè)量值采集器1上，并且接到計(jì)算機(jī)PC，6上。圖1表示一種運(yùn)動(dòng)圖，其中產(chǎn)品按箭頭Bw方向不斷地從右向左運(yùn)動(dòng)。
測(cè)量頭2，2′，2″，2′′′，2Ⅳ，2Ⅹ是多重的用垂線表示，分別置于另一個(gè)產(chǎn)品區(qū)Pr1，Pr2，Pr3，Pr4，Pr5，Prx之上。實(shí)際上是樣品Pr在靜止不動(dòng)的測(cè)量頭2的前面移動(dòng)，并且在時(shí)間t1，t2，t3，t4，t5，tx采集測(cè)量值M1，M2，M3，M4，M5，MX。重要的是對(duì)于單個(gè)測(cè)量、也就是對(duì)于M1，M2等等所需要的時(shí)間應(yīng)當(dāng)在盡可能短的時(shí)間范圍內(nèi)，這種情況在一定意義上說(shuō)是一種“閃光燈式的采集”。各個(gè)閃光燈式采集的測(cè)量值M1，M2，M3，M4，M5，MX通過(guò)前置電子線路的光學(xué)系統(tǒng)傳輸給計(jì)算機(jī)PC，在小于10毫秒的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行測(cè)量系列的統(tǒng)計(jì)平均值的計(jì)算。計(jì)算每個(gè)平均值所需的測(cè)量數(shù)在此可根據(jù)任務(wù)的要求來(lái)決定，可以從幾十個(gè)到100個(gè)。
“在線”這一概念可以理解為在生產(chǎn)本身范圍內(nèi)的測(cè)量。“在線”還表明樣品是否可以完全從生產(chǎn)部件中取出以及是否可以在外部測(cè)量?jī)x器中得到檢驗(yàn)。
“在線”準(zhǔn)確地說(shuō)就是產(chǎn)品在加工機(jī)械或運(yùn)輸通道中或在其一有效的旁路中進(jìn)行測(cè)量。在“在線”測(cè)量中，樣品不用取走，至多是樣品偏轉(zhuǎn)并且重新返回。一般的困難是眾所周知的。在樣品取出的情況中，“在線”測(cè)量時(shí)樣品的取樣和樣品測(cè)量的地點(diǎn)問(wèn)題非常重要。
在圖2中示出了經(jīng)過(guò)放大的NIR光學(xué)系統(tǒng)，其中光源用10表示。此外，在圖中測(cè)量值采集器1有一個(gè)橢圓形鏡(反射器)11，一個(gè)帶有驅(qū)動(dòng)電機(jī)13的濾光輪12，一個(gè)烏布里希球14，光接收器15以及一個(gè)產(chǎn)品樣品Pr，此樣品通過(guò)窗口17與測(cè)量值接收器1分開(kāi)并且與一個(gè)參照量進(jìn)行比較，也就是進(jìn)行校準(zhǔn)。重要的是，濾光輪以比較高的速度，即以每秒大于10轉(zhuǎn)，最好是大于25轉(zhuǎn)的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，并且在圓周方向上要有足夠多的濾光器，例如6，12或24個(gè)，通過(guò)這些濾光器可以采集到所需的全部光譜。
圖3示出了一個(gè)面粉狀物品的眾所周知的吸收光譜。表上標(biāo)出了水和蛋白質(zhì)一對(duì)測(cè)量值，在示例中水的測(cè)量值超過(guò)1900nm，蛋白質(zhì)超過(guò)2100nm。
隨著測(cè)量設(shè)備擴(kuò)展度的不同，水和蛋白質(zhì)的數(shù)值，也就是說(shuō)水的含量與蛋白質(zhì)的含量可以同時(shí)或者依次來(lái)確定，例如通過(guò)選擇相應(yīng)的濾光器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
圖4表示采用新的發(fā)明的檢驗(yàn)方法證實(shí)了實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，也就是任何散裝物品堆的測(cè)量值自身并不能給出產(chǎn)品有代表性的測(cè)量值，因?yàn)槊恳粋€(gè)散裝的變化都產(chǎn)生一個(gè)測(cè)量誤差。
圖5表示在EP-PSNr179108專利文獻(xiàn)中說(shuō)明的用于檢驗(yàn)測(cè)量樣品濃度的方法。這種方法只能有效地用于面粉狀物品。
圖6表示一個(gè)完整的測(cè)量段，其中有產(chǎn)品輸送管道的一部分20和20′，上方有產(chǎn)品輸送管接頭21，下方有產(chǎn)品輸送管接頭22。測(cè)量段23分為主輸送管道24和旁路管道25。主輸送管道24的截面與產(chǎn)品輸送管道20及20′的截面基本相同。這樣在最大可能的通過(guò)能力下，所有的產(chǎn)品均可以通過(guò)主輸送管道24。為了迫使部分產(chǎn)品流從旁路管道流過(guò)，在主輸送管道24與旁路管道25的過(guò)濾區(qū)裝有一個(gè)粉塵漏板26。
在測(cè)量頭2的范圍內(nèi)密集的產(chǎn)品流的輸送是通過(guò)一個(gè)可控制的輸送蝸桿27實(shí)現(xiàn)的。此輸送蝸桿同時(shí)通過(guò)選擇一個(gè)確定的轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)保證在旁路管道或者在測(cè)量通道25中產(chǎn)品恒定地下沉。這樣，可以得到一個(gè)可控的并且可以預(yù)選的產(chǎn)品輸送速度Bw，因而產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)適宜特定的情況。在測(cè)量段使人感興趣的是，與原來(lái)的設(shè)想相反，這種解決方法本身在緩流的散裝物、例如整個(gè)谷粒方面可以給出非常好的結(jié)果，在這以后這種解決方法最初是對(duì)粉狀物品構(gòu)思的。用于使測(cè)量原料強(qiáng)制返回到主輸送管道24中。輸送蝸桿通過(guò)一個(gè)連續(xù)可調(diào)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)28由計(jì)算機(jī)單元6進(jìn)行控制。
圖7表示二極管陣列原理的應(yīng)用，其中此設(shè)備有一個(gè)樣品通道30，一個(gè)光源10以及一個(gè)二極管陣列探測(cè)裝置31。在二極管陣列原理中，所有所需的波長(zhǎng)均可同時(shí)測(cè)量。需要進(jìn)行分析的光用一個(gè)多色儀32或者一個(gè)色散元件局部地按頻譜分開(kāi)并送到二極管陣列探測(cè)裝置31上。這樣就可以用光敏二極管的數(shù)量多少來(lái)選擇波長(zhǎng)分辨率。多色儀32(例如一種全息光柵)與二極管陣列探測(cè)裝置適配。這種原理的最大優(yōu)點(diǎn)是除了為使參考光束偏轉(zhuǎn)而需要一塊鏡子以外，并不需要運(yùn)動(dòng)部件。
圖7a示出了一種更具體一些的采用二極管陣列原理的NIR測(cè)量設(shè)備實(shí)例。其中采用了兩個(gè)模件，一個(gè)用于光源的模件33以及一個(gè)傳感裝置模件34。傳感裝置模件34有兩個(gè)全息光柵35和36以及兩個(gè)二極管陣列37和38。光波導(dǎo)39通到測(cè)量頭40，此測(cè)量頭安裝在樣品通道30的適當(dāng)位置上。光波導(dǎo)39被截?cái)嗖澇蓮澢鷮?dǎo)線，此導(dǎo)線最好由玻璃纖維-光波導(dǎo)構(gòu)成。為了得到清晰的單一信號(hào)，最好在光波導(dǎo)39的范圍內(nèi)安裝一個(gè)用于截?cái)喙庑盘?hào)的截?cái)嗥骰驇Э讏A盤41。光源10可以是一個(gè)鎢-鹵素?zé)?，其中光信?hào)同樣經(jīng)過(guò)光波導(dǎo)39′照到樣品上。樣品通道30僅圖示了一個(gè)關(guān)斷設(shè)備或配料設(shè)備，例如一個(gè)振動(dòng)篩42以及一個(gè)用箭頭43標(biāo)出的水平監(jiān)視探針。這種方案的優(yōu)點(diǎn)在于兩個(gè)模件互不相關(guān)并且可以調(diào)到與樣品通道隔開(kāi)一定距離。
根據(jù)圖6，對(duì)于顆粒型的物品最好采用帶蝸桿配料器27、28的測(cè)量段23。
圖8示出一種特別適用于面粉狀物料的測(cè)量段。然而在兩種情況中，可以采用同樣的測(cè)量技術(shù)及光學(xué)系統(tǒng)，因?yàn)闃悠返膫魉团c產(chǎn)品特殊的滾動(dòng)特性更加吻合。
測(cè)量段可以是主管道或者是旁路管道，這取決于特定的要求。從樣品通道30中輸送配料是通過(guò)一個(gè)裝在內(nèi)部的錐形振動(dòng)器42′實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)振動(dòng)器由計(jì)算機(jī)單元6控制。錐形振動(dòng)器42′最好懸掛起來(lái)，其所在不同的高度位置是可調(diào)的，以便控制住整個(gè)運(yùn)行狀態(tài)的散裝物品。測(cè)量樣品的流動(dòng)速度最好選擇在0.5-2厘米/秒。通過(guò)目鏡44可以檢查產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)狀況并且用錐形振動(dòng)器42′進(jìn)行調(diào)節(jié)。
在圖9中示出了一個(gè)根據(jù)圖6和圖8，用于磨坊中特定產(chǎn)品的完整的各個(gè)測(cè)量段組，并且示出了如面粉或粗粉這一類成品經(jīng)過(guò)清整、碾磨準(zhǔn)備后的儲(chǔ)存與防護(hù)。所有的測(cè)量段均通過(guò)總線系統(tǒng)50接到中央計(jì)算機(jī)6′上，這樣相應(yīng)的信號(hào)可以集中處理并且相應(yīng)的控制指令可以傳輸給所需的工作單元。
為了采集用于輸入端控制的定性參數(shù)可以采用顆粒狀物品測(cè)量段55。第二個(gè)顆粒狀物品測(cè)量段55′用于確定例如在網(wǎng)路前的含水量，其中經(jīng)過(guò)一個(gè)網(wǎng)路設(shè)備51給顆粒狀物品加入所需的水量并且通過(guò)磅秤52采集水的流量。通過(guò)一個(gè)粉狀物測(cè)量段53例如可以測(cè)量蛋白質(zhì)含量并且經(jīng)過(guò)一個(gè)混合器54加熱面粉以達(dá)到所需蛋白質(zhì)含量的額定值。面粉的穿過(guò)能力也可以用一個(gè)面粉秤55采集。
在所有實(shí)施方案中，一個(gè)NIR測(cè)量值采集設(shè)備均配置一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)單元，或者多個(gè)NIR測(cè)量接收設(shè)備配置一個(gè)公共的計(jì)算機(jī)單元。
依據(jù)特殊的應(yīng)用情況，對(duì)于內(nèi)含物質(zhì)計(jì)算一秒鐘平均值，10秒鐘平均值或幾分鐘平均值可能是有利的。特別是對(duì)于調(diào)節(jié)任務(wù)來(lái)說(shuō)秒級(jí)平均值有更大的優(yōu)點(diǎn)，與此相反，對(duì)于實(shí)現(xiàn)控制目的來(lái)說(shuō)，取更長(zhǎng)一些的測(cè)量時(shí)間內(nèi)的平均值則更加優(yōu)越。
權(quán)利要求
1.散裝物品，特別是散裝食品的內(nèi)含物質(zhì)連續(xù)在線NIR測(cè)量的方法，其特征在于，-產(chǎn)品作為稠密的物品流在測(cè)量值采集器前通過(guò)；-在那里反射光的波長(zhǎng)范圍是由大量的時(shí)間上依次進(jìn)行的單一測(cè)量來(lái)采集的，這些單一測(cè)量各相對(duì)運(yùn)動(dòng)樣品區(qū)的一個(gè)完整譜，每個(gè)譜的測(cè)量時(shí)間小于100毫秒，最好是小于50毫秒；-內(nèi)含物質(zhì)是通過(guò)重要測(cè)量值的統(tǒng)計(jì)平均值圖而查明的并且以校正值為基礎(chǔ)計(jì)算出來(lái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于控制產(chǎn)品在NIR測(cè)量值采集器前面的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并使運(yùn)動(dòng)恒定，對(duì)于顆粒狀、可流動(dòng)的材料最好通過(guò)一個(gè)輸運(yùn)蝸桿，而對(duì)于面粉狀、不易流動(dòng)的材料則通過(guò)一個(gè)振動(dòng)混料器加以實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，單一測(cè)量的測(cè)量時(shí)間及產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)速度要相互匹配，即在單一測(cè)量的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)品(在谷粒的情況下為單一顆粒)移動(dòng)距離應(yīng)當(dāng)小于谷粒長(zhǎng)度的1/10。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一個(gè)的方法，其特征在于，采用二極管陣列原理同時(shí)測(cè)量所有所希望的波長(zhǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一個(gè)的方法，其特征在于，若干單一的特定的波長(zhǎng)可以短時(shí)間的依次測(cè)量并且對(duì)相關(guān)的測(cè)量值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一個(gè)的方法，其特征在于，連續(xù)產(chǎn)品流在無(wú)壓力情況下堵塞，被堵塞的產(chǎn)品在垂直檢測(cè)量采集器的方向上，以預(yù)選的速度運(yùn)動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一個(gè)的方法，其特征在于，在主管道或旁路管道中通過(guò)流量的自動(dòng)調(diào)節(jié)而產(chǎn)生堵塞。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7的方法，其特征在于堵塞同時(shí)用于采集產(chǎn)品的通過(guò)能力。
9.連續(xù)采集產(chǎn)品內(nèi)含物質(zhì)，特別是采用NIR測(cè)量裝置的連續(xù)采集散裝食品的測(cè)量設(shè)備，其特征在于，它有一個(gè)管型的流動(dòng)測(cè)量段，一個(gè)NIR測(cè)量值采集設(shè)備，對(duì)于眾多測(cè)量來(lái)說(shuō)，每個(gè)單一測(cè)量的時(shí)間小于100-50毫秒，并且有一臺(tái)用于統(tǒng)計(jì)計(jì)算內(nèi)含物質(zhì)平均值的計(jì)算機(jī)以及使測(cè)量樣品相對(duì)于NIR測(cè)量值采集設(shè)備產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的設(shè)備。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的測(cè)量設(shè)備，其特征在于，它有一個(gè)具有可使測(cè)量樣品產(chǎn)生可控強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)手段的測(cè)量通道。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的測(cè)量設(shè)備，其特征在于，它有一個(gè)用于同時(shí)采集各單一譜段的二極管陣列。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的測(cè)量設(shè)備，其特征在于，它有一個(gè)每秒轉(zhuǎn)動(dòng)大于10圈，最好大于25圈，通過(guò)相應(yīng)的濾光器以及探測(cè)裝置用于在時(shí)間上依次采集具有可預(yù)選某些波長(zhǎng)的單一譜段的旋轉(zhuǎn)濾光器原理。
全文摘要
本發(fā)明介紹了一種新的NIR測(cè)量方法及設(shè)備，采用這種設(shè)備可以在線測(cè)量粉狀和顆粒狀散裝食品產(chǎn)品的各種含量。需要采集大量取樣測(cè)量數(shù)據(jù)并且通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，每一個(gè)單一取樣測(cè)量時(shí)間小于100毫秒，最好小于50毫秒。既可以采用循環(huán)濾波原理，也可以采用二極管陣列原理。對(duì)于谷物產(chǎn)品，采用這個(gè)新方法可以以高精度和良好的表達(dá)方式測(cè)定例如蛋白質(zhì)、水以及灰分的含量，這樣就可以將這些測(cè)量值直接用于有關(guān)參數(shù)的控制和調(diào)整。
文檔編號(hào)G01N33/02GK1079050SQ93105018
公開(kāi)日1993年12月1日 申請(qǐng)日期1993年4月20日 優(yōu)先權(quán)日1991年4月23日
發(fā)明者H·托克勒, 彼得·佩滕 申請(qǐng)人:比勒股份公司, 彼得·佩滕