专利名称：一种瓶装液体异物检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光学检测技术领域，涉及一种瓶装液体异物检测装置。
背景技术：
异物检测装置是指在医药、饮料等生产和质检过程中，对透明或半 透明药品、输液瓶、口服液等液体产品进行质量检测的装置。瓶装液体 产品中的异物检测主要检测液体中是否含有不溶于液体的各种物质，例 如玻璃碎片、固体杂质等。随着人们对药品和食品质量的日渐重视，以 及国家对药品和食品质量检査制度、标准和流程的完善，医药、饮料等 液体产品中的异物检测日渐成为必不可少的检测流程。目前，通常采用 人工灯检测方法，即在一定灯照条件下，检测人员用人眼直接观测瓶装 液体产品，检查液体产品中是否含有异物，以及含有异物大小、数量等。 此方法人力和物力投入量大，监测效率，并且难于检测液体中透光异物。
在先技术中也存在一种双信号接收的自动异物检查机(参见实用新 型专利"双信号接收的自动异物检查机"，实用新型专利号
ZL200720074851.6)，此装置中光路上依次设置有发光管组件、光发射集 光镜、光接收集光镜、成像镜、分光镜，以及两个分光光路上设置的光 阑和光接收传感器阵列，利用光路中光阑提高系统得信噪比和灵敏度， 此装置具有一定的优点，但是仍存在不足..利用光阑提高系统得信噪比和灵敏度，信噪比和灵敏度提高程度有限；系统屮光接收传感器阵列在
接收信号光的同吋，也可以接收到外界干扰光，即产生测量噪声，受外
界干扰较大，影响检测稳定性；光学系统构成复杂，同时，机械定位要
求程度高，难于检测透光特性与所处液体相似的异物。 发明内容
本实用新型的目的在于克服了上述在先技术的不足，提供一种瓶装 液体异物检测装置。
本实用新型包括光源组件、光束整形器件、相衬器件、成像物镜组 件、光电探测器阵列、信号发生器、信号解调器；光束整形器件、相衬 器件、成像物镜组件、光电探测器阵列依次设置在光源组件出射光束光 路上，被检测物质设置在光束整形器件和相衬器件之间的光路上；光电 探测器阵列设置在成像物镜的像平面上；光源组件和信号解调器均与信 号发生器连接；信号解调器与光电探测器阵列连接。
所述的光源组件为非相干光源组件、相干光源组件、非相千光源阵 列、相干光源阵列、光纤光源的一种。
所述的光束整形器件为光束扩束器、光束准直器、光束准直整形器、 光束扩束整形器的一种。
所述的成像物镜组件为消色差物镜、复消色差物镜、平场成像物镜、 偏振光成像物镜的一种。
所述的光电探测器阵列为光敏管阵列、光电二极管阵列、线阵电荷 耦合器件、面阵电荷耦合器件、线阵互补型金属氧物半导体晶体管、面 阵互补型金属氧物半导体晶体管、光学微通道板的一种。
所述的信号发生器为模拟信号发生器、数字信号发生器、混合型信 号发生器的一种。
所述的信号解调器为模拟信号解调器、数字信号解调器、软件信号解调处理模块的一种。
本实用新型有益效果是，与现有技术相比，由于采用相衬技术，检 测透明或半透明等异物灵敏度高，对相位异物检测性能优越；采用了光 源调制和光电探测器阵列调制信号分析技术，提高了异物检测的灵敏度 和信噪比；同时，从原理上抑制外界干扰光对装置检测的影响，提供了 装置检测稳定性；并且具有系统设计合理、结构简单、实现所需费用低、 机械定位要求低、使用操作便利等特点。


图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细说明。
如图l， 一种瓶装液体异物检测装置包括光源组件l、光束整形器件 2、相衬器件4、成像物镜组件5、光电探测器阵列6、信号发生器7、信 号解调器8;光束整形器件2、相衬器件4、成像物镜组件5、光电探测 器阵列6依次设置在光源组件1出射光束光路上，被检测物质3设置在 光束整形器件2和相衬器件4之间的光路上；光电探测器阵列6设置在 成像物镜5的像平面上；光源组件1和信号解调器8均与信号发生器7 连接；信号解调器8与光电探测器阵列6连接。
光源组件1采用非相干光源阵列，光束整形器件2为光束准直整形 器，相衬器件4采用泽尼克型相衬成像透镜组，成像物镜组件5采用平 场成像物镜，光电探测器阵列6为光电二极管阵列，信号发生器7采用 模拟信号发生器，信号解调器8采用模拟信号解调器，被检测物质3为 注射用透明药品。
本实用新型工作过程为光源组件1出射光束经过 束整形器件2进行整形准直；信号发生器7与光源组件1相连接，发射调制驱动信号给 光源组件l，对光源组件1出射光束进行调制，调制频率避开外界干扰光 波动频率以及电网供电频率，外界干扰光波动频率通常为低频，小于 100Hz，本实施例中选择光源组件1调制信号频率为500Hz;经过整形准 直后的调制光束射向被检测瓶装液体产品3，经过被检测瓶装液体产品3 的透射调制光束射向相衬器件4，相衬器件4采用泽尼克型相衬成像透镜 组，实现相位异物的相位信息向振幅信息的转化；经过相衬器件4后的 光束被成像物镜组件5收集，成像于光电探测器阵列6上；光电探测器 阵列6设置在被检测瓶装液体产品3经过相衬器件4和成像物镜组件5 成像的像平面上，光电探测器阵列6探测到的信号为被检测瓶装液体产 品3的调制光束透过信号；光电探测器阵列6与信号解调器8相连接， 将被检测瓶装液体产品3调制光电信息传输给信号解调器8，同时信号发 生器7与信号解调器8连接，将参考信号传输给信号解调器8用于信号 解调；信号解调器8将光电探测器阵列6采集到的被检测瓶装液体产品3 的调制光束透过信号进行信号解调，检测调制信号频率为500Hz的信号， 得到被检测瓶装液体产品3的光透过信号，经过分析光透过信号便可得 到被检测瓶装液体产品3中的异物大小、数量、分布等信息。本实用新 型中由于调制频率与外界干扰光波动频率错开，明显抑制外界千扰光对 装置检测的影响，并且检测透明和半透明异物的灵敏度和信噪比高，效 果好。
本实用新型提供了一种调制信号分析异物检测装置，成功实现了液 体产品中的异物检测，由于采用相衬技术，对相位异物检测性能优越，异物检测的灵敏度和信噪比高，同时利用调制解调技术排出了外界千扰 光对装置检测的影响，检测稳定性好，同吋具有设计合理、结构简单、 实现所需费用低、机械定位要求低、使用操作便利等特点。
权利要求1、一种瓶装液体异物检测装置，包括光源组件、光束整形器件、相衬器件、成像物镜组件、光电探测器阵列、信号发生器、信号解调器，其特征在于光束整形器件、相衬器件、成像物镜组件、光电探测器阵列依次设置在光源组件出射光束光路上，被检测物质设置在光束整形器件和成像物镜组件之间的光路上；光电探测器阵列设置在被检测物质经过相衬器件和成像物镜所成像的像平面上；光源组件和信号解调器均与信号发生器连接；信号解调器与光电探测器阵列连接。
2、 如权利要求l所述的一种瓶装液体异物检测装置，其特征在于 所述的光源组件为非相干光源组件、相千光源组件、非相干光源阵列、 相干光源阵列、光纤光源的一种。
3、 如权利要求1所述的一种瓶装液体异物检测装置，其特征在于所述的光束整形器件为光束扩束器、光束准直器、光束准直整形器、光 束扩束整形器的一种。
4、 如权利要求1所述的一种瓶装液体异物检测装置，其特征在于所述的成像物镜组件为消色差物镜、复消色差物镜、平场成像物镜、偏 振光成像物镜的一种。
5、 如权利要求1所述的一种瓶装液体异物检测装置，其特征在于所述的光电探测器阵列为光敏管阵列、光电二极管阵列、线阵电荷耦合 器件、面阵电荷耦合器件、线阵互补型金属氧物半导体晶体管、面阵互 补型金属氧物半导体晶体管、光学微通道板的一种。
6、 如权利要求l所述的一种瓶装液体异物检测装置，其特征在于 所述的信号发生器为模拟信号发生器、数字信号发生器、混合型信号发 生器的一种。
7、如权利要求l所述的一种瓶装液体异物检测装置，其特征在于: 所述的信号解调器为模拟信号解调器、数字信号解调器、软件信号解调 处理模块的一种。
专利摘要本实用新型涉及一种瓶装液体异物检测装置。现有技术易受外界干扰，信噪比和灵敏度低，系统构成复杂，透明半透明异物检测效率低。本实用新型中利用相衬技术和光信号调制解调技术，光源组件出射光束被信号发生器调制后，经过光束整形器件、被检测瓶装液体产品、相衬组件、成像物镜组件、光电探测器阵列，信号解调器将光电探测器阵列采集到的调制光束透过信号进行信号解调，得到被检测瓶装液体产品含有异物的信息。本实用新型具有灵敏度和信噪比高、抗干扰能力强、透明半透明异物检测效率高、结构简单合理等特点。
文档编号G01N21/90GK201382904SQ20092011356
公开日2010年1月13日 申请日期2009年2月9日 优先权日2009年2月9日
发明者沈海滨, 蒋惠忠, 高秀敏 申请人:沈海滨;高秀敏