RU2682854C1 - Device for seeds sorting - Google Patents
Device for seeds sorting Download PDFInfo
- Publication number
- RU2682854C1 RU2682854C1 RU2018117824A RU2018117824A RU2682854C1 RU 2682854 C1 RU2682854 C1 RU 2682854C1 RU 2018117824 A RU2018117824 A RU 2018117824A RU 2018117824 A RU2018117824 A RU 2018117824A RU 2682854 C1 RU2682854 C1 RU 2682854C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- optical
- output
- group
- input
- outputs
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 63
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 16
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- YBIDYTOJOXKBLO-USLOAXSXSA-N (4-nitrophenyl)methyl (5r,6s)-6-[(1r)-1-hydroxyethyl]-3,7-dioxo-1-azabicyclo[3.2.0]heptane-2-carboxylate Chemical compound C([C@@H]1[C@H](C(N11)=O)[C@H](O)C)C(=O)C1C(=O)OCC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 YBIDYTOJOXKBLO-USLOAXSXSA-N 0.000 description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 3
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 3
- 210000000352 storage cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
- B07B13/00—Grading or sorting solid materials by dry methods, not otherwise provided for; Sorting articles otherwise than by indirectly controlled devices
- B07B13/14—Details or accessories
- B07B13/18—Control
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
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 сортировку семян по качественным признакам.The invention relates to devices for sorting according to the parameters or properties of products or materials to be sorted, for example, sorting performed using devices that perceive or measure these parameters or properties, in particular, to devices for sorting seeds according to quality characteristics.
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.Scanning laser sorters are known (US Pat. No. 6509537, IPC
Недостатками данных схем являются высокая сложность, обусловленная сложностью оптической схемы и необходимостью обеспечения высоких скоростей вращения зеркальной призмы или зеркала, и низкое качество сортировки семян из-за ограниченной разрешающей способности фотодетекторов или видеокамеры с линейным видеодатчиком.The disadvantages of these schemes are the high complexity due to the complexity of the optical scheme and the need to ensure high speeds of rotation of the mirror prism or mirror, and the poor quality of seed sorting due to the limited resolution of photodetectors or video cameras with a linear video sensor.
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, фокусирующую линзу. Данный сортировщик целесообразно принять за прототип.The closest in technical execution to the proposed device is a fiber optic laser sorter (US Pat. RF №2521215, IPC
Недостатками данного устройства являются высокая сложность и трудность технической эксплуатации, заключающиеся в трудоемкости юстировки и калибровки оптической схемы и устройства считывания и обработки изображения.The disadvantages of this device are the high complexity and difficulty of technical operation, consisting in the complexity of alignment and calibration of the optical circuit and the device for reading and image processing.
Заявленное изобретение предназначено для сортировки семян по качественным признакам и направлено на решение задачи упрощения конструкции устройства и его технической эксплуатации.The claimed invention is intended for sorting seeds by qualitative characteristics and is aimed at solving the problem of simplifying the design of the device and its technical operation.
Поставленная задача возникает в лесном и сельском хозяйстве при необходимости сортировки семян по качественным признакам.The problem arises in forestry and agriculture, if necessary, sorting the seeds according to quality characteristics.
Это достигается тем, что устройство для сортировки семян, содержащее источник полихроматического излучения, фокусирующую линзу, согласно изобретению, дополнительно имеет 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, шаговый двигатель, редуктор, вращающийся сортировочный трубопровод, ячейки для хранения отсортированных семян; вход прозрачного трубопровода является входом поступления семян, выход источника полихроматического излучения через фокусирующую линзу 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 аналогово-цифрового преобразователя, выход которого подключен ко входу микропроцессора, выход которого подключен ко входу шагового двигателя, вращающего через редуктор сортировочный трубопровод с целью приведения его выхода в положение, совпадающее со входом требуемой ячейки для хранения отсортированных семян.This is achieved by the fact that the device for sorting seeds containing a polychromatic radiation source, a focusing lens, according to the invention, additionally has a transparent conduit, two N-output optical splitters, two groups of N optical Y-splitters, two groups of N fiber-optic Bragg gratings, two groups of N photodetectors, 2N × 1 multiplexer, analog-to-digital converter, microprocessor, stepper motor, gearbox, rotating sorting pipe, storage cells are sorted x seeds; the entrance of the transparent pipe is the input of seeds, the output of the polychromatic radiation source through the focusing lens and the transparent pipe is optically connected in the direction of direct light flux to the input of the second N-output optical splitter, and in the direction of the reflected light flux to the input of the first N-output optical splitter the outputs of the optical branches of which through the first optical branches of the optical Y-couplers of the first group are optically connected to of the same fiber optic Bragg gratings of the first group, the outputs of which are reflected through the reflected light stream to the inputs of the same optical Y-couplers of the first group, the outputs of the second optical branches of which are connected to the inputs of the same photodetectors of the first group, and the outputs of the optical branches of the second N-output optical coupler through the first optical branches of the optical Y-couplers of the second group are optically connected to the inputs of the same fiber optic Bragg gratings of the second group, the outputs of which are reflected in the reflected light stream to the inputs of the same optical Y-couplers of the second group, the outputs of the second optical branches of which are connected to the inputs of the same photodetectors of the second group, and the outputs of the photodetectors of both groups are connected to the information inputs of the 2N × 1 multiplexer, the control input of which is connected to the output of the microprocessor, and the output is connected to the input of an analog-to-digital converter, the output of which is connected to the input of the microprocessor, the output of which о connected to the input of a stepper motor rotating a sorting pipe through a reducer in order to bring its output to a position that matches the input of the desired cell for storing sorted seeds.
На фиг. представлена функциональная схема устройства для сортировки семянIn FIG. presents a functional diagram of a device for sorting seeds
Устройство для сортировки семян состоит из источника полихроматического излучения 1, фокусирующей линзы 2, прозрачного трубопровода 3, первого N-выходного оптического разветвителя 4, второго N-выходного оптического разветвителя 5, первой группы оптических Y-разветвителей 61, 62, …, 6N, волоконно-оптических брэгговских решеток (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, аналогово-цифрового преобразователя (АЦП) 13, микропроцессора 14, шагового двигателя 15, редуктора 16, вращающегося сортировочного трубопровода 17, ячеек для хранения отсортированных семян 18.A device for sorting seeds consists of a source of
Вход прозрачного трубопровода 3 является входом устройства для поступления семян. Выход источника полихроматического излучения 1 через фокусирующую линзу 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, …, 1011. 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 и 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 шагового двигателя 15, вращающего через редуктор 16 сортировочный трубопровод 17 с целью приведения его выхода в положение, совпадающее со входом требуемой ячейки для хранения отсортированных семян 18.The entrance of the
Устройство для сортировки семян работает следующим образом.A device for sorting seeds works as follows.
Поступление семян для сортировки (сепарации) осуществляется по вертикально расположенному прозрачному трубопроводу 3.The receipt of seeds for sorting (separation) is carried out through a vertically located
С выхода источника полихроматического излучения 1 полихроматический световой поток, содержащий набор частот излучений в заданном диапазоне, поступает через фокусирующую линзу 2 и прозрачную стенку трубопровода 3 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.From the output of the
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.From the outputs of the optical branches of the first N-output optical splitter 4, light fluxes arrive through the first optical branches of the optical Y-couplers of the first group 6 1 , 6 2 , ..., 6 N to the inputs of the first group VOBR 7 1 , 7 2 , ..., 7 N , each of which reflects the luminous flux in its narrow spectral range. Light fluxes with different wavelengths reflected from the first group of VOBR 7 1 , 7 2 , ..., 7 N are fed to the inputs of the corresponding optical Y-couplers of the first group 6 1 , 6 2 , ..., 6 N , from the outputs of the second branches of which they come next to the inputs of the respective photodetectors of the first group 8 1 , 8 2 , ..., 8 N.
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.Similarly, from the outputs of the optical branches of the second N-output
С выходов фотоприемников 81, 82, …, 8N и 111, 112, …, 11N электрические сигналы поступают на входы «2N×1» мультиплексора 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 и 111, 112, …, 11N в виде спектральных характеристик отраженного от семени и прошедшего через него световых потоков. На основании анализа спектральных характеристик микропроцессор 14 формирует сигналы управления шаговым двигателем 15, вращающим через редуктор 16 сортировочный трубопровод 17 и обеспечивающим приведение его выхода в положение, совпадающее со входом той ячейки для хранения отсортированных семян 18, в которой хранятся семена с качественными характеристиками, соответствующими характеристикам данного семени.From the outputs of the photodetectors 8 1 , 8 2 , ..., 8 N and 11 1 , 11 2 , ..., 11 N, electrical signals are fed to the inputs “2N × 1” of the
Преимуществами заявляемого устройства для сортировки семян являются высокое быстродействие, ограниченное только быстродействием микропроцессора (в настоящее время это мегагерцовый диапазон) и сложностью программы анализа, им реализуемой, а также малые габаритные размеры, позволяющие использовать устройство в мобильном варианте.The advantages of the inventive device for sorting seeds are high speed, limited only by the speed of the microprocessor (currently it is the megahertz range) and the complexity of the analysis program that it implements, as well as the small overall dimensions that allow the device to be used in a mobile version.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018117824A RU2682854C1 (en) | 2018-05-14 | 2018-05-14 | Device for seeds sorting |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018117824A RU2682854C1 (en) | 2018-05-14 | 2018-05-14 | Device for seeds sorting |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2682854C1 true RU2682854C1 (en) | 2019-03-21 |
Family
ID=65858686
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018117824A RU2682854C1 (en) | 2018-05-14 | 2018-05-14 | Device for seeds sorting |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2682854C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2714705C1 (en) * | 2019-05-20 | 2020-02-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова" | Forest restoration method |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU971520A1 (en) * | 1979-11-13 | 1982-11-07 | Всесоюзный Проектно-Конструкторский И Научно-Исследовательский Институт Автоматизации Пищевой Промышленности "Пищепромавтоматика" | Method for automatically sorting products according to morphological characteristics |
US5141110A (en) * | 1990-02-09 | 1992-08-25 | Hoover Universal, Inc. | Method for sorting plastic articles |
RU2245198C1 (en) * | 2003-09-03 | 2005-01-27 | Кубанский государственный аграрный университет | Seed sorting method |
JP2009240876A (en) * | 2008-03-29 | 2009-10-22 | Satake Corp | Optical rice grain sorter |
WO2013163756A1 (en) * | 2012-05-01 | 2013-11-07 | Minesense Technologies Ltd. | Sorting materials using pattern recognition, such as upgrading nickel laterite ores through electromagnetic sensor-based methods |
RU2589537C2 (en) * | 2011-04-28 | 2016-07-10 | КволиСенс Аг | Sorting device |
-
2018
- 2018-05-14 RU RU2018117824A patent/RU2682854C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU971520A1 (en) * | 1979-11-13 | 1982-11-07 | Всесоюзный Проектно-Конструкторский И Научно-Исследовательский Институт Автоматизации Пищевой Промышленности "Пищепромавтоматика" | Method for automatically sorting products according to morphological characteristics |
US5141110A (en) * | 1990-02-09 | 1992-08-25 | Hoover Universal, Inc. | Method for sorting plastic articles |
RU2245198C1 (en) * | 2003-09-03 | 2005-01-27 | Кубанский государственный аграрный университет | Seed sorting method |
JP2009240876A (en) * | 2008-03-29 | 2009-10-22 | Satake Corp | Optical rice grain sorter |
RU2589537C2 (en) * | 2011-04-28 | 2016-07-10 | КволиСенс Аг | Sorting device |
WO2013163756A1 (en) * | 2012-05-01 | 2013-11-07 | Minesense Technologies Ltd. | Sorting materials using pattern recognition, such as upgrading nickel laterite ores through electromagnetic sensor-based methods |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2714705C1 (en) * | 2019-05-20 | 2020-02-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова" | Forest restoration method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100593113C (en) | Wafer defect detection system with traveling lens multi-beam scanner | |
US6462815B1 (en) | Device for optically testing surfaces | |
CN103674926B (en) | Optical devices | |
KR20210141749A (en) | LIDAR system with multi-mode waveguide photodetector | |
CN102419473A (en) | Imaging method and microscope device | |
CN102374983A (en) | Apparatus for receiving raman scattering signals and method of doing the same | |
US7079256B2 (en) | Interferometric optical apparatus and method for measurements | |
US20020024669A1 (en) | Spectral ellipsometer having a refractive illuminating optical system | |
RU2682854C1 (en) | Device for seeds sorting | |
JPH11173946A (en) | Optical characteristic measuring apparatus | |
RU2675056C1 (en) | Express analyzer of seed quality | |
RU2700759C1 (en) | Seed sorting device | |
RU2687509C1 (en) | Seed sorting device | |
EP0735350B1 (en) | Spectroscope comprising an optical fibre branching | |
EA040058B1 (en) | SEED QUALITY EXPRESS ANALYZER | |
CN104316629A (en) | Liquid phase multi-channel detector device | |
CN104848944B (en) | Z scanning optical polarization measurement device and measurement method thereof | |
CN111512141B (en) | Apparatus for illuminating particles and system and method for particle imaging | |
US20190017926A1 (en) | Optical system | |
JPH08334317A (en) | Measuring microscope | |
RU2599357C2 (en) | Fibre-optic colour sorter | |
JPS61242779A (en) | Method of detecting inclination and focus of laser beam in laser beam machining device | |
GB2141541A (en) | Optical transducers | |
RU1770847C (en) | Refraction index gradient distribution measuring device | |
SU386238A1 (en) | DEVICE FOR OPTICAL CONTROL | I flatness SURFACE DETAILS |