一种手持式蛋壳强度检测装置及方法与流程

1.本发明涉及蛋壳检测领域，尤其涉及一种手持式蛋壳强度检测装置及方法。


背景技术：

2.蛋壳质量是蛋鸡生产性能的重要指标之一，其会直接影响到养殖效益，因此提高蛋壳质量对于增加养殖收益具有十分重要的意义。其中蛋壳强度为蛋壳质量的其中一部分评测标准，传统手段对蛋壳强度测定需要进行敲击直到蛋壳有破碎后，以此来获得蛋壳强度数据。因此，一种快速、无损鸡蛋蛋壳质量检测方法的研发变得尤为重要。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术中的不足之处，本发明提出一种快速、无损的手持式蛋壳强度检测装置。
4.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种手持式蛋壳强度检测装置，其包括壳体、透镜、激光器、光谱仪和电源，所述壳体的下部具有手持部，所述电源可拆卸连接于手持部内，所述透镜嵌设在壳体的前端，所述激光器和光谱仪固定在壳体内部且依序设在透镜后端，所述激光器的输出端与光谱仪的输入端之间通过光纤连接，所述壳体的后端设有显示屏，光谱仪与显示屏通讯连接。
5.进一步的，所述电源为锂电池。
6.一种蛋壳强度的检测方法，采用上述的手持式蛋壳强度检测装置进行检测，检测方法包括以下步骤：s1：将蛋壳置于工作槽中，利用现有蛋壳强度检测手段对蛋壳强度进行测试，获得蛋壳强度数据；s2：将蛋壳置于工作槽中，利用所述的手持式蛋壳强度检测装置进行测试，利用激光器所产生的激光脉冲照射在蛋壳上产生激光等离子体；s3：由光纤接受等离子体信号，将其传输至光谱仪中，光谱仪再将所接收到等离子体信号转换为等离子体光谱信号，将其传输至显示屏；s4：利用选定的元素特征谱线，对所得到的蛋壳元素含量数据进行分析，建立训练集样品的谱线信号强度及蛋壳元素之间的线性关系；s5：由蛋壳元素及蛋壳强度的关系，便可以间接得到蛋壳强度；s6：对非训练集的待测样品，重复s1、s2、s3、s4步骤，根据s4建立的线性关系即可确定蛋壳元素含量，由s5便可以得到蛋壳强度。
7.进一步的，所述蛋壳元素为ca或p等其他元素。
8.本发明采用以上技术方案具有以下技术效果：1、无需移动鸡蛋样品，使用便携式的手持式蛋壳强度检测装置进行检测，减少了搬运中损坏的风险；2、采用激光诱导击穿光谱该无损手段对蛋壳强度进行测试，由光谱所得到的蛋壳
元素信号与蛋壳元素含量进行相关性分析，无损快速得到蛋壳质量信息。
附图说明
9.以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明；图1为本发明手持式蛋壳强度检测装置的示意图；图2为谱线信号强度与蛋壳元素含量的拟合曲线图。
具体实施方式
10.如图1所示，本发明一种手持式蛋壳强度检测装置，其包括壳体1、透镜2、激光器3、光谱仪4和电源5，所述壳体1的下部具有手持部11，所述电源5可拆卸连接于手持部11内，所述透镜2嵌设在壳体1的前端，所述激光器3和光谱仪4固定在壳体1内部且依序设在透镜2后端，所述激光器3的输出端与光谱仪4的输入端之间通过光纤7连接，所述壳体1的后端设有显示屏6，光谱仪4与显示屏6通讯连接。
11.优选的，所述电源5为锂电池。
12.本发明一种蛋壳强度的检测方法，采用上述的手持式蛋壳强度检测装置进行检测，检测方法包括以下步骤：s1：将蛋壳置于工作槽中，利用现有蛋壳强度检测手段对蛋壳强度进行测试，获得蛋壳强度数据；s2：将蛋壳置于工作槽中，利用所述的手持式蛋壳强度检测装置进行测试，利用激光器所产生的激光脉冲照射在蛋壳上产生激光等离子体；s3：由光纤接受等离子体信号，将其传输至光谱仪中，光谱仪再将所接收到等离子体信号转换为等离子体光谱信号，将其传输至显示屏；s4：利用选定的元素特征谱线，对所得到的蛋壳元素含量数据进行分析，建立训练集样品的谱线信号强度及蛋壳元素之间的线性关系；s5：由蛋壳元素及蛋壳强度的关系，便可以间接得到蛋壳强度；s6：对非训练集的待测样品，重复s1、s2、s3、s4步骤，根据s4建立的线性关系即可确定蛋壳元素含量，由s5便可以得到蛋壳强度。
13.本发明以市场购买的鸡蛋作为分析对象，本实施例以ca元素作为分析元素（不止可以对ca元素进行分析，还可以对其余与蛋壳质量相关的其余元素进行分析，比如p元素），通过多条特征谱线来计算等离子体温度。这些谱线独立，不会互相影响，不会与其他元素谱线发生干扰，自吸收效应可忽略不计。
14.计算过程：通过数据拟合，如图2所示，建立谱线信号强度与蛋壳元素含量的函数关系，其中横坐标为蛋壳元素含量，纵坐标为待测鸡蛋的谱线信号强度。利用该线性关系，通过该方法获得鸡蛋的等离子体光谱，得到谱线信号强度，即可获得样品的元素含量，最终获得蛋壳强度。
15.上面结合附图对本发明的实施加以描述，但是本发明不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式是示意性而不是加以局限本发明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实
施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。


技术特征：
1.一种手持式蛋壳强度检测装置，其特征在于：其包括壳体、透镜、激光器、光谱仪和电源，所述壳体的下部具有手持部，所述电源可拆卸连接于手持部内，所述透镜嵌设在壳体的前端，所述激光器和光谱仪固定在壳体内部且依序设在透镜后端，所述激光器的输出端与光谱仪的输入端之间通过光纤连接，所述壳体的后端设有显示屏，光谱仪与显示屏通讯连接。2.根据权利要求1所述的一种手持式蛋壳强度检测装置，其特征在于：所述电源为锂电池。3.一种蛋壳强度的检测方法，采用权利要求1或2所述的手持式蛋壳强度检测装置进行检测，其特征在于：所述检测方法包括以下步骤：s1：将蛋壳置于工作槽中，利用现有蛋壳强度检测手段对蛋壳强度进行测试，获得蛋壳强度数据；s2：将蛋壳置于工作槽中，利用所述的手持式蛋壳强度检测装置进行测试，利用激光器所产生的激光脉冲照射在蛋壳上产生激光等离子体；s3：由光纤接受等离子体信号，将其传输至光谱仪中，光谱仪再将所接收到等离子体信号转换为等离子体光谱信号，将其传输至显示屏；s4：利用选定的元素特征谱线，对所得到的蛋壳元素含量数据进行分析，建立训练集样品的谱线信号强度及蛋壳元素之间的线性关系；s5：由蛋壳元素及蛋壳强度的关系，便可以间接得到蛋壳强度；s6：对非训练集的待测样品，重复s1、s2、s3、s4步骤，根据s4建立的线性关系即可确定蛋壳元素含量，由s5便可以得到蛋壳强度。4.一种蛋壳强度的检测方法，其特征在于：所述蛋壳元素为ca或p。

技术总结
本发明公开一种手持式蛋壳强度检测装置及方法，其包括壳体、透镜、激光器、光谱仪和电源，所述壳体的下部具有手持部，所述电源可拆卸连接于手持部内，所述透镜嵌设在壳体的前端，所述激光器和光谱仪固定在壳体内部且依序设在透镜后端，所述激光器的输出端与光谱仪的输入端之间通过光纤连接，所述壳体的后端设有显示屏，光谱仪与显示屏通讯连接。本发明采用激光诱导击穿光谱该无损手段对蛋壳强度进行测试，由光谱所得到的蛋壳元素信号与蛋壳元素含量进行相关性分析，无损快速得到蛋壳质量信息。息。息。


技术研发人员：周涛 孔令华 丁志刚 杨金伟 林娟娟 李文梅 李铸 李鹏
受保护的技术使用者：福建工程学院
技术研发日：2021.08.31
技术公布日：2021/10/23