专利名称：连续流中粒状产品的品质的测量的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及处理装置中粒状产品的品质的测量，所述产品在所述处理装置中处理或存放，或者仅涉及检查的主题。其对大米具有特殊的应用，大米通常要碾磨来建立和增强最终产品的洁白水平。
背景技术：
大米是一半多世界人口的主要食物。尽管与精米相比，糙米营养价值更高，但是大多数的人更喜欢吃精米。精米是通过将稻粒去除麸皮外层得到的。这通常是通过碾磨来完成的，碾磨机的技术是通过破碎或过碾磨将足够的麸皮去除同时将好的大米的损失减到最小。从对碾磨过程的执行进行优化可以获得明显的好处。这些好处由于更高的生产率是经济的；由于减少了电力消耗和废物所以是环保的；由于更柔和的碾磨保持了稻粒外壳中的营养和维生素所以是健康的。但是，因为大米碾磨具有许多碾磨加工阶段，具有许多自由度，并且输入到碾磨机的大米的特性相当可变，优化碾磨机的性能同时保持碾磨后的大米的质量是一项复杂的任务。为了控制多阶段碾磨过程，获知每个阶段的碾磨度或洁白度是必要的。在大米工业中存在已经确定的用于测量大米的碾磨度和洁白度的标准。碾磨度是对留在大米上的麸皮的量的量化，其是通过对大米进行化学分析来测量的。大米的洁白度包含大米的两个物理特性。第一是大米的颜色(或色调)。一般来讲，碾磨大米时颜色从棕色变到黄色，再变到白色。第二是光泽。一旦将麸皮去除，通过抛光大米以使其更光泽从而可以进一步增加大米的洁白度，即使其具有更高的反射指数。存在许多公知的用于测量洁白度的科学系统，比如CIE洁白度、Himterlab洁白度指数或Ganz洁白度。通常使用的技术是基于蓝光反射。大米的碾磨度和洁白度相关度不大。本发明涉及产品反射率的测量作为产品质量的指南。用于测量产品尤其是粒状产品的反射率的各种装置是总所周知的。存在适于接收不连续样品的静态装置，然后将其照亮直接测量其反射率。还提出了在流动路径中测量粒状产品的反射率的装置，这方面参照美国专利No. 4483244和No. M06084，它们的内容通过引用并入于此。这些专利的第一个No. 4483244具体涉及使大米变白的装置，其中大米的通道被间隔停止用于要采用的反射率测量。美国专利No. 5406084披露了一种使用反射技术测量食品的各个特性的技术。
发明内容
本发明涉及用于在产品运动的设备中测量粒状产品的品质的装置。具体地，本发明涉及能够在产品处于连续流中时测量各个产品品质的装置。该装置具有用于产品通道的槽道。该产品沿着所述槽道驱动或抽出，但是该槽道通常以关于水平面足够的角度设置以允许产品在重力下沿该槽道运动。该槽道可以是从产品料斗到斜槽进料器或其本身的斜槽的排出管道。在该槽道边界中设置窗口用于接触在该槽道中运动的产品，光学系统设置在所述窗口附近用于通过所述窗口监视在所述槽道中下降的产品。该光学系统包括用于通过所述窗口照亮所述槽道中的产品的光源；适于在至少两个波长范围内通过所述窗口接收从产品反射的光的传感器；连接到所述传感器的处理器以接收来自于所述传感器的表示在相应波长内接收到的反射光的品质的信号，对所述处理器进行编程以将来自于所述传感器的各个信号进行比较以生成对所述产品的品质的测量结果。本发明还涉及一种使用刚刚描述的装置测量正如上面涉及的这种粒状产品品质的方法。当产品沿着所述槽道流动并越过所述窗口时，其将接合所述窗口，这种接合可以用于保持所述窗口洁净并确保穿过所述窗口的照射和反射光的良好传输。在本文中，应该指出的是尤其是以高速沿着斜槽或槽道运动的食品它们本身在保持相应的斜槽或槽道表面洁净是非常有效的。清洁过程的一个方面是产品在相应表面上的连续运动。由于该原因， 本发明的装置的槽道中的所述窗口的安装应该相当仔细操作，以确保在斜槽表面与窗口的材料(通常是玻璃)之间具有平滑的过渡。在一些情况下，可以适当的临时或就在生成品质测量结果之前增加产品的流量，来使清洁效果最大化。在本发明的实施中，来自于所述传感器的信号表示在至少两个波长范围的每个中接收到的反射光的品质；一般是从绿、蓝和红波长范围中选择的。可以以各种方式对比这些信号。正如下文中描述的，表示蓝和绿波长范围中的反射光的品质的信号的比率的测量结果提供了对相关洁白度的指示。但是，可以使用其他对比和比率。表示在一个波长范围内的反射光的信号与表示在两个或多个其他波长范围内的反射光的信号的总和的比率可以是产品品质的有用指示器。例如，反射的蓝光信号可以与反射的绿光和红光信号的总和或所有三个主要颜色的反射信号的总和进行比较。本发明的装置中的槽道上的所述窗口一般设置在所述槽道下侧。这意味着流动产品的重量的一部分施加到窗口表面以使清洁效果最大化。但是，其可以设置在槽道的侧壁上，直接与面对的侧壁相对，或者设置在倾斜的槽道面上。在这方面重要的是存在足够量的产品接触所述窗口以确保反射光来自于所述产品而不是来自于所述产品之后的表面。为了确保该效果，在所述槽道中保持最小的流体流深度是理想的，和/或确保任何背面是完全非彩色的或非反射的。如果所述窗口设置在槽道的与面对侧壁相对的侧面上，那么当然最小深度是所述窗口的高度。这种布置的缺点当然是在槽道中的产品与窗口表面之间存在较小的压力。为了克服该问题，或者为了确保在任何情况下存在足够的产品与窗口接触，可以包括一个或多个挡板用于引导产品在槽道中朝向所述窗口下降。为了保持承受品质测量的产品的洁净，根据本发明的装置中的槽道通常是封闭的，具有圆形的或椭圆形的横截面以避免锐角将其中的产品保持住。但是，如果所述槽道相对于水平面足够倾斜，那么正方形或矩形的横截面是可以接受的。横截面的一部分通常是平的以容纳所述窗口。虽然可以适用弯曲的窗口，但是这些窗口可以扭曲光的通道从而不必要地使获得品质测量所需的处理变得复杂。所述光学系统通常是安装在所述槽道的外表面上的封闭单元，基本是密封的以防止空气或外界物质的进入。这样，灰尘或其它空气传播的污染物质就不会危害照射和反射光。所述光源通常是白光源，但是该系统可以包括一个或多个滤光器以将传输到所述窗口的光限制到选定的波长范围。如果要适用白光照射窗口之后的产品，那么照射或反射光必须分成光谱分量以产生在本发明的实施中使用的信号。可以将在两个不同波长范围内的白光或光引向窗口之后的产品，所述传感器适于监视在两个相应的不同波长范围内的反射光。在一个特殊的实施方式中，可以从两个分开的元件将两个波长范围内的光引向窗口，比如闪烁LED，其中由单个传感器监视反射光。但是在它们产生之后，在处理器中将由这个或这些传感器产生的两个信号进行对比并将这两个信号的比率用作产品品质测量的基础。使用该比率技术的优点是其与窗口上的产品的深度变化不太敏感、对诸如来自于槽道内的反射光之类的外部光线变化不太敏感、或者对由于接合在槽道中的窗口上的灰尘导致的窗口的透射率的暂时变化不太敏感。对窗口上的产品深度的变化不太敏感的优点是不需要扼流供给提供固定的深度。当使用比率技术时，反射光的优选的波长范围是蓝光和绿光。但是， 可以使用其它颜色。正如上面指出的，根据本发明的装置中的槽道通常关于水平面是倾斜的，一般倾斜至少45°。虽然确保粒状产品在槽道中不自由落下是最好的，但是这种运动当然可以通过使用正如上面描述的挡板来控制。因此，在本发明的一些应用中，可以使用竖直槽道，但是通常是在限定的管道部分中，在其中会减慢流速但不会停止。本发明可以在产品处理系统作为这些系统的单独的元件使用或者作为这些系统的一个附件来使用。如果一个系统已经包括可以适于构成根据本发明的装置中槽道的流动路径，那么可以将该装置安装在该现存的系统中。可选地，这样的系统可以适于形成第二流动路径用于从主流动路径转移产品，该第二流动路径适于构成根据本发明的装置中的所述槽道。在实施本发明时，通常在产品流动时间隔地重复测量产品品质，对给定的产品流动周期计算平均测量结果。在多级处理系统中，本发明的装置可以安装在不同级中以提供产品品质在处理过程中的不同级的全面分析。这在大米的处理中是特别有价值的，因为大米在最初被越来越多地进行处理以去除麸皮，随后通过抛光处理。
现将参照示意性附图通过示例进一步描述本发明，其中图1是穿过根据本发明的装置中的槽道的纵向截面；图2是穿过图1中示出的那种槽道的侧向截面；图3是穿过适合于本发明开发大的可选槽道的侧向截面；图4是穿过另一个可选槽道截面的侧向截面；图5图示了可以使用挡板来将产品引向竖直槽道壁上的窗口 ；图6图示了用于利用来自于单个光源的光照射所述窗口的光学系统；图7图示了一种光学系统，其中利用来自于分开的光源的光照射所述窗口 ；图8是绘出了反射蓝光与反射绿光的比率与洁白度的关系的图表；以及图9图示了本发明的装置是如何安装在产品处理系统中的。
具体实施例方式参照附图描述的本发明的装置主要是用在连续流中大米洁白度的测量中，但是将会意识到的是其还适合于其它可流动的粒状产品。图1图示了本发明的装置中的一种典型的槽道(或管道)，具有安装有进入门4的上壁2和安装有窗口 8的下壁6。所述槽道的材料优选地是不锈钢或硬质阳极化铝，优选的窗口是玻璃。为了避免阻断窗口上的大米流，如果可能应该限定与槽道的邻接内表面平齐的表面。最重要的是窗口的上游边缘不应该凸出到下槽道壁6的表面之上，因为这将与产品流干涉。用10表示的光学系统连接到槽道的下壁6。该光学系统通常基本是密封单元，其以防止会危害该系统的光学单元以及其内部的光传输的空气或空气传播材料进入的方式固定到槽道壁。当然光学系统内的各个表面保持洁净并且没有尘土和其它材料是重要的，以确保测量结果的精确性。在槽道中窗口 8上流动的大米形成了产品体积，比如窗口上大量的大米，可以光学地监视其光特性，正如下面要更详细描述的。运动的大米还在玻璃窗口上呈现了连续的擦拭效果，保持其洁净。在这方面重要的是槽道中的大米保持了连续运动，同时获取了光学测量结果。如果其是固定不动的，那么存在尘土聚集在窗口上的风险，危害光学信号。图2图示了所述槽道的侧向截面，其作为圆形示出，产品在槽道中的窗口 8的上方和任一侧上流动。需要窗口上方的大米具有显著深度以能够使光学系统获取精确的测量结果。大米的优选的最小深度是任意布置在窗口上方的六粒。优选地其将会更多，但是在任何情况下应该保持基本不变。无论槽道中的深度是多少，为了将从槽道内反射的外部光线的影响减到最小，槽道的与所述窗口相对的内表面理想地应该是非彩色的和非反射的。图3图示了正方形或矩形的槽道截面，其中所述窗口 8安装在一个侧壁上。如果槽道中产品的深度在窗口 8的上边界之上，那么可以精确地获取光学测量结果，当然为光学测量提供基础的大米的深度是槽道的侧向尺寸。虽然这种布置具有确保大米的这种恒定深度的优点，但是大米施加到所述窗口的压力较小，相对于图1和2的槽道，降低了清洁效果。图4示出了另一个可选的截面，相对于图3的截面，其确保了流动产品与窗口的更好的接合，但是为光学测量提供基础的大米的深度不是恒定的。这可以通过安装挡板12以在窗口 8上方限定具有恒定深度的内部槽道来避免。在竖直槽道的极端情况下，可以使用如图5中示出的一个或多个挡板14来达到良好效果。挡板14可以将流动的产品引向槽道的壁6，从而确保在所述窗口上方具有足够的产品流来获取有用的测量结果。正如上面指出的，本发明的装置中的光学系统通常是密封单元的形式，其围绕所述窗口8连接到所述槽道的外表面。图6图示了一个用于照射所述窗口并通过所述窗口监视从流动产品反射的光的装置。来自于单个光源16的光由镜面18反射以便于以大约45° 的角度投射到窗口 8上来照射槽道内窗口的另一侧上的产品。从产品反射的光通过所述窗口折回并由聚焦透镜20收集。聚焦后的光在21处分开并通过滤光器沈和观由两个分开的检测器22和M收集。这些滤光器通常用于蓝光和绿光。因此，检测器22接收仅在蓝光波长范围内的反射光，检测器M接收仅在绿光波长范围内的反射光。每个检测器产生表示接收到的反射光的量的信号，这些信号传输到处理器，所述处理器在图1中用40表示，但是在图6中没有示出。图7图示了一种可选的光学系统，其中使用两个分开的光源30和32。这些光源具有不同的波长范围并且通过定序器(未示出)交替地脉动性地打开和关闭，每个光源将光引到窗口 8上。光照射窗口的另一侧上的产品，然后反射光通过窗口返回并由聚焦透镜 36收集。聚焦后的光由单个检测器34收集。该检测器解码出两个表示从两个分开的光源同步接收到的反射光的量的信号。这两个信号传输到处理器，所述处理器在图1中用40表示，但是在图7中没有示出。所述处理器生成槽道中产品的品质的测量结果作为两个不同波长范围上的反射光的比率。该处理器可以首先通过使用最初设置在槽道外部所述窗口上方并且不与流动产品接触的参考板7来校准，如果所述参考板具有标准的洁白度说明，那么与所述参考板的洁白度相关的槽道中的产品的洁白度可以计算如下
权利要求
1.用于测量连续流中粒状产品的品质的装置，在所述装置中用于所述产品的通道的槽道适于允许产品沿其运动，并且具有设置在槽道边界中的窗口以用于与在所述槽道中运动的产品接触，所述装置包括用于监视槽道中的产品的光学系统，所述光学系统包括通过所述窗口照射所述槽道中的产品的光源；传感器，其适于通过所述窗口接收从所述产品反射的在至少两个波长范围内的光；处理器，其连接到所述传感器以接收来自于所述传感器的表示在相应波长内接收到的反射光的量的信号，所述处理器被编程为将来自于所述传感器的各个信号进行比较以生成对所述产品的品质的测量结果。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述槽道关于水平面以一角度设置以允许产品在重力下沿着所述槽道运动。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述角度是至少45°。
4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述窗口设置在所述槽道的下侧。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于，所述窗口设置在所述槽道的侧壁上。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述窗口设置成直接与所述槽道的面对侧壁相对。
7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述槽道是敞开的槽道。
8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括挡板以用于将在所述槽道中运动的产品引向所述窗口。
9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述光学系统是封闭的单元， 其安装在所述槽道的外表面上并且基本密封以防止空气和外界物质进入。
10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述光源是白光源，所述光学系统包括用于仅将在特定波长范围内的光引到所述传感器上的部件。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，滤光器在反射光的路径上。
12.根据权利要求1-9中任一项所述的装置，其特征在于，所述光源包括分开的元件以用于发射出在不同波长范围内的光。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，这些元件是发光二极管。
14.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，所述装置包括定序器以用于交替地使所述元件发出脉冲，所述传感器包括单个检测器，所述单个检测器与所述定序器同步以解码各个信号。
15.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，反射光的其中一个波长范围是蓝光的波长范围。
16.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，反射光的其中一个波长范围是绿光的波长范围。
17.—种测量连续流中粒状产品的品质的方法，所述方法包括使所述产品沿着槽道运行，所述槽道在其壁上具有窗口，所述产品在沿槽道运行时与所述窗口接合；通过所述窗口照射槽道中的产品；在至少两个波长范围内分开地检测通过所述窗口反射的光以产生表示在每个波长范围内接收到的相应反射光的量的信号；将所述信号传输到处理器，所述处理器从产生的信号计算一比率作为所述粒状产品的品质的测量结果。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，在两个波长范围内检测反射光，所述处理器从产生的信号计算所述产生的信号之间的比率。
19.根据权利要求17或18所述的方法，其特征在于，所述槽道关于水平面以一角度设置，产品在重力下沿着所述槽道运动。
20.根据权利要求17-19中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括在产品通过所述窗口上方时保持产品在所述窗口上的最小深度的步骤。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述最小深度通过挡板保持，所述挡板在产品沿着所述槽道运动时将产品引向所述窗口。
22.根据权利要求17-21中任一项所述的方法，其特征在于，产品流从主产品流被转向以用于品质测量。
23.根据权利要求17-22中任一项所述的方法，其特征在于，所述波长范围的其中一个是蓝光波长范围，另一个是绿光波长范围。
24.根据权利要求17-23中任一项所述的方法，其特征在于，在产品流动时产品品质被间隔地重复测量，对于给定产品的量，平均测量结果被计算。
25.根据权利要求17-24中任一项所述的方法，其特征在于，所述粒状产品是大米，被测量的产品品质是洁白度。
26.粒状产品的处理装置，其中所述产品在所述装置的一部分中处于连续流中，所述装置包括用于所述产品的主流动路径和根据权利要求1-16中任一项所述的装置，其中所述槽道构成了所述主流动路径的一部分。
27.粒状产品的处理装置，其中所述产品在所述装置的一部分中处于连续流中，所述装置包括用于所述产品的主流动路径和用于从所述主流动路径使产品转向以用于品质测量的第二流动路径；以及根据权利要求1-16中任一项所述的装置，其中所述槽道构成了所述第二流动路径的一部分。
28.根据权利要求沈或27所述的装置，其特征在于，所述装置具有多个处理级，其中根据权利要求1-16中任一项所述的装置安装在每个处理级中。
全文摘要
在用于测量连续流中粒状产品的品质的装置中，允许所述产品沿着槽道运行，所述槽道具有设置在槽道边界中的并且由运动的产品接触的窗口。光学系统监视所述槽道中的产品。光源通过所述窗口照射槽道中的产品，传感器接收从所述产品通过所述窗口反射的在至少两个波长范围内的光。处理器接收来自于所述传感器的表示在各个波长范围内接收到的反射光的量的信号，并且将各个信号进行比较以生成对产品品质的测量结果。所述窗口通常设置在所述槽道的下侧，其中所述槽道关于水平面以至少45°的角度设置以允许产品在重力下沿着所述槽道运动并接触所述窗口。
文档编号G01N21/85GK102422145SQ200980159018
公开日2012年4月18日 申请日期2009年12月16日 优先权日2009年4月30日
发明者G·哈米德 申请人:布勒索尔泰克斯有限公司