186516. lajstromszámú szabadalom • Eljárás élelmiszeripari termékekből, különösen szemesterményekből vett minták optikai minőségi vizsgálatára és berendezés az eljárás foganatosítására
1 186 515 2 A találmány tárgya eljárás élelmiszeripari termékekből, különösen szemes terményekből, úgymint búza, kukorica, rizs, stb vett minták optikai minőségi vizsgálatára, és berendezés az eljárás foganatosítására. A találmány az optikailag áttetsző minták fényátbocsátó képességének vizsgálatán alapul és a laboratóriumi vizsgálatok széles körén beiül felhasználható, például a tészták, a liszt és egyéb élelmiszeripari termékek minőségének megállapításánál vagy a termékek rovarfertőzöttségének ellenőrzésénél. Az élelmiszeriparban széles körben alkalmaznak optikai vizsgálatokat a minőség meghatározására. Búzánál, kukoricánál például a mintául választott szemeket kettévágják, és a vágott felület fényességéből következtetnek a minőségre. Ez az eljárás hosszadalmas és szubjektív hibák forrását képezi. Egy másik ismert eljárásnál a minták fényátbocsátó képessége alapján következtetnek a minőségre, A fényátbocsátó képesség és a minőség között a tapasztalatok alapján szoros összefüggés van. A minőségre csak nagyszámú minta vizsgálata alapján lehet következtetni. A fényátbocsátó képesség mérése, bár annak elvi alapjai közismertek, a kis méretű, szabálytalan alakú szemek vizsgálata esetén összetett és nehezen megoldható feladat. A problémát az képezi, hogy az átvilágító fénysugár útjába helyezett fényérzékelőket nemcsak a mintákon keresztülhatolt fény éri, hanem azok visszaverődés, fényszórás vagy fénytörés következtében egyéb fényt is érzékelnek. A szemek alakja szabálytalan, és nem gondosan beállított rendszereknél a fényforrás fénye a mintát megkerülve közvetlenül is az érzékelőkre juthat. Egy általánosan elterjedt vizsgálati módszernél a mintákat matt üveglapra helyezik és megfelelő átvilágítás után a sötét és a világos foltok területének összehasonlításából következtetnek a minőségre. Ez a módszer szintén szubjektív, eredménye függ a mérést végző személyek felkészültségétől, gyakorlatától és pillanatnyi hangulatától. A találmány feladata olyan eljárás létrehozása élelmiszeripari termékekből vett optikailag áttetsző minták vizsgálatára, amely nagyszámú minta esetén képes gyorsan és egyszerűen megbízható objektív eredményeket szolgáltatni. A találmány alapját az a felismerés képezi, hogy egy fényforrásból, a mintából és a fényérzékelőből kialakított optikai rendszernél olyan feltételeket kell létesíteni, hogy a fényforrás fénye megfelelő módon irányítottan a minta középső tartományán hatoljon át, amely a vizsgálat szempontjából legjelentősebb, és az érzékelő szelektív módon csak az áthatolt fénysugarak egy csökkentett résztartományát érzékelje. A fényforrás megfelelő irányításával elérhetjük, hogy a mintatartó falairól másodlagos fényforrást képező visszaverődés nem keletkezik, azaz az elsődleges nyaláb előbb a mintát éri, és csak azon keresztülhatolva jut a minta tartó falához. A fény irányításával elérhetjük ezenkívül, hogy a fő sugárnyaláb a minta középső tartományán (tehát a széleket nem érintve) hatol át. Búzánál, kukoricánál, rizsnél a viszonylag állandó vastagságú középső zóna vizsgálata döntő a minőség szempontjából, a szélek kiiktatása a hibák leggyakoribb forrását kapcsolja ki. Ha a megfelelően irányított kibocsátott sugárnyalábból az érzékelő kiválaszt egy résztartományt, akkor ez a másodlagos megvilágítás lehetőségét tovább csökkenti. A találmány lényege tehát a sajátos fényforrásminta-fényérzékelő megvilágítási feltételekben van, amelynek biztosításával az objektív vizsgálatok lefolytatását akadályozó tényezőket kiszűrhetjük. A találmány szerint eljárást hoztunk létre élelmiszeripari termékekből, különösen szemes terményekből vett minták optikai úton történő minőségi vizsgálatára, amelynek során a vizsgálati mintákat azonos körülmények mellett átvilágítjuk, az átvilágító sugarakat felfogjuk és kiértékeljük, amelynél a találmány szerint az egyes mintákat egy minta tartó rekeszeibe helyezzük, és azokat egyedi irányított fényforrások fénysugaraival oly módon világítjuk át, hogy a fényforrásból kilépő, az optikai tengelyhez képest legalább az 50°-os és legfeljebb 90°-os kúpszögü sugárnyaláb még a mintának a vizsgálat szempontjából jelentős (tehát értékes minőségi információt hordozó) középső tartományán halad keresztül, és az átvilágító fénysugaraknak a legalább 20°-os, legfeljebb 40°-os kúpszögü tartományon belülre eső részét egy-egy egyedi fényérzékelővel felfogjuk és a fényérzékelők jeleit közösen értékeljük ki. A fenti feltételek közül az első azt fejezi ki, hogy a fényforrás sugárzási teljesítményének a döntő része a minta értékes középső tartományán menjen keresztül. Ha a fényforrás túlságosan távol van a mintától, akkor még nagyon irányított sugarak esetén is a fény egy része a minta szélén fog keresztülhatolni, vagy a mintatartó faláról verődik vissza. Mindkét eset meghamisítja a méréseket. A második feltétel az érzékelő felületére vonatkozik. Ha ezt a felületet a fentiek szerint választjuk meg, akkor valóban csak a minta középső tartományán keresztülhatolt közvetlen sugarak tudnak ráesni, és ez tovább csökkenti a másodlagos megvilágításból származó torzításokat. Az eljárás egy foganatosítási módjánál a búza malomipari értékének, vagy rizs, kukorica, illetve hasonló termények minőségének meghatározására fényérzékelők által felfogott fény együttes fényerősségét mérjük, és ezt etalon minőségű mintákból hasonló módon származtatott mért fényerősséggel hasonlítjuk össze. A találmány szerinti eljárással ezenkívül könynyen és gyorsan ellenőrizhető a minták rovarral való fertőzöttsége, és ehhez fényérzékelőként egyedi fényvezetőket (száloptikát) használunk, amelyek egyedi képeit egymás mellé egy síkba rendezzük el és az egyesített képet közvetlenül vagy optikai és/ vagy elektronoptikai nagyítás után megfigyeljük. A rovar képe feltűnően elüt a mintákon keresztülhatolt fény által megvilágított területektől, a rovar sajátosságaitól függően ennél a mérésnél a fényforrás színét és/vagy intenzitását is változtathatjuk, hogy a fertőzött helyek minél jobban kirajzolódjanak. A találmány szerint berendezést is létrehoztunk a fenti eljárás foganatosítására, amelynek két egy5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
