近红外光谱技术具有速度快、无污染、非破坏性等突出的优点, 在水果品质检测技术研究方面越来越受到重视。在漫透射方式检测西瓜内部时, 检测光线只有穿透表层瓜果后, 才能被西瓜内部组织的官能团所吸收, 引起检测光线的光谱发生变化, 从而实现品质检测。由于西瓜的表皮厚, 光线难以穿透, 为保证有足够的光线能透射到西瓜内部, 确保检测结果的准确性, 需要增加入射光线的强度, 而在现有的检测系统中广泛用于光源为卤素灯, 发热量大是其特点之一, 而在检测装置内部, 由于温度升高, 会引起相关器件老化, 影响正常工作。

本文对西瓜检测装置内部光热环境的变化情况进行测试, 以期为采用近红外光谱检测西瓜品质的装置开发提供设计依据。造成光谱能量波动的原因与西瓜品质检测试验台的运动件有关。由于西瓜品质检测试验台的光照箱内温度高, 而西瓜品质检测试验台上西瓜的输送依靠皮带来进行, 如果皮带长时间暴露在高温下, 会破坏皮带。为了保证皮带不受破坏, 且测试环境与实际工作一致, 因此, 在光谱采集过程中, 皮带处于正常工作状态。

其次, 皮带表面光滑, 反光性好, 在其运动过程中, 皮带的抖动引起反射光路径发生变化, 因而进行检测器的光通量也有变化, 从而引起光谱能量和波峰发生波动。第三, 从灯的发热过程来看, 在电源接通后, 灯丝迅速升高到工作温度, 光谱稳定下来, 这一个时间段远远小于本文的观测时间间隔, 且光照箱内部部件的温度升有限, 没有对光源的光谱产生明显的影响。通过对西瓜品质检测试验台光照箱内部光谱和温度连续观测, 发现温度升高过程为一阶系统的阶跃响应过程, 且经过 15 min 后, 光照箱内的热环境可基本稳定。进行西瓜品质检测时, 可在光源开启15min后进行。光源的光谱稳定时间小于 1 min, 光照箱内部部件的温度升高不会对光源的光谱产生明显的影响。中国粮食仪器网  http://www.grainyq.com/