用于含油種子快速分選的核磁共振多通道檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于含油種子快速分選的核磁共振多通道檢測系統(tǒng)，該多通道檢測系統(tǒng)包括取樣系統(tǒng)、多套并行稱重進樣系統(tǒng)、多套核磁共振并行檢測系統(tǒng)以及多套并行種子分選系統(tǒng)，所述取樣系統(tǒng)從盛放種子的盛料斗中取出多粒樣品并分別送至與該取樣系統(tǒng)對應(yīng)的并行稱重進樣系統(tǒng)進行稱重并送至后端的多套核磁共振并行檢測系統(tǒng)分別進行檢測，多套并行種子分選系統(tǒng)根據(jù)核磁共振并行檢測系統(tǒng)的檢測結(jié)果分別對種子進行分選并引導(dǎo)到其對應(yīng)類別的容器中。本發(fā)明用于實現(xiàn)對種子樣品進行多通道同時取樣、稱重、進樣、檢測、分選、出樣的功能，實現(xiàn)種子多通道快速自動取樣、分選功能，彌補了傳統(tǒng)的人工取樣方法中的很多缺陷，大大提高了育種的檢測分選效率。
【專利說明】用于含油種子快速分選的核磁共振多通道檢測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種低場核磁共振檢測設(shè)備，具體涉及一種用于含油種子快速分選的核磁共振多通道檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人口的增加和經(jīng)濟的發(fā)展，玉米的需求量不斷上漲。耕地面積減少和環(huán)境的惡化使人們對高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆性強的玉米新品種需求日益迫切。常規(guī)的育種技術(shù)已經(jīng)越來越不能滿足人們的育種需求。而單倍體育種屬于比較快速、高效的生物育種技術(shù)。那么，快速篩選出玉米單倍體，并且提高篩選玉米單倍體的準(zhǔn)確率就非常重要。
[0003]玉米種子的含油率可以作為種子單倍體和雙倍體甄別選優(yōu)的判斷依據(jù)。玉米種子樣品中蘊含的帶氫鍵油脂分子，可以作為核磁共振分析設(shè)備信號采集的準(zhǔn)確靶標(biāo)。目前為止，低場核磁共振技術(shù)已經(jīng)發(fā)展為檢測糧食種子含油率的已知檢測方法中最為快速、準(zhǔn)確和穩(wěn)定的一種。
[0004]基于核磁共振技術(shù)開發(fā)的儀器作為種子含油率測試設(shè)備，其測試方法的優(yōu)越性已得到認可，但目前被應(yīng)用到玉米選種育種領(lǐng)域的核磁共振儀器還不能滿足實際應(yīng)用需求，僅在科研單位中采用，并沒有在科研單位之外得到有效推廣。該領(lǐng)域的企業(yè)類單位甚至以目測篩選作為選種手段，低效率的選種工作嚴(yán)重阻礙了優(yōu)質(zhì)糧食產(chǎn)品的培育。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的在于提供一種用于含油種子快速分選的核磁共振多通道檢測系統(tǒng)，提高了對于含油種子的檢測速度與分揀效率，且節(jié)省了人力投入。
[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的這些問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:
一種用于含油種子快速分選的核磁共振多通道檢測系統(tǒng)，該多通道檢測系統(tǒng)包括取樣系統(tǒng)、多套并行稱重進樣系統(tǒng)、多套核磁共振并行檢測系統(tǒng)以及多套并行種子分選系統(tǒng)，所述取樣系統(tǒng)從盛放種子的盛料斗中取出多粒樣品并分別送至與該取樣系統(tǒng)對應(yīng)的并行稱重進樣系統(tǒng)進行稱重并送至后端的多套核磁共振并行檢測系統(tǒng)分別進行檢測，多套并行種子分選系統(tǒng)根據(jù)核磁共振并行檢測系統(tǒng)的檢測結(jié)果分別對種子進行分選并引導(dǎo)到其對應(yīng)類別的容器中。
[0007]對于上述技術(shù)方案，發(fā)明人還有進一步的優(yōu)化措施。
[0008]作為優(yōu)化，取樣系統(tǒng)包括多軌道數(shù)粒儀、多個光纖感應(yīng)器以及多個電磁閥，多軌道數(shù)粒儀包括多條輸出軌道，光纖感應(yīng)器設(shè)置在多軌道數(shù)粒儀的每個軌道頂端，在每條軌道頂端光纖感應(yīng)器感應(yīng)區(qū)有多個與天平相連的通道口，通過換向電磁閥開關(guān)打開進氣管吹氣把種子送進多套并行稱重進樣系統(tǒng)進行稱重進樣。
[0009]進一步，所述的多套并行稱重進樣系統(tǒng)包括多套并行使用的電子天平，每個電子天平與計算機互聯(lián)通信，稱重后的種子經(jīng)換向電磁閥帶動進氣管吹送進入多套核磁共振并行檢測系統(tǒng)。[0010]進一步，所述多套核磁共振并行檢測系統(tǒng)包括核共振分析儀檢測線圈，經(jīng)稱重后的種子等距地落入核共振分析儀檢測線圈中，檢測過程中沿垂直于磁場方向脈沖施加一個梯度磁場給核共振分析儀檢測線圈，檢測輸出的信號為多粒種子的疊加信號，再經(jīng)傅立葉變換將多粒種子的疊加信號分離，分別得到每粒種子的氫質(zhì)子含量與多套并行稱重進樣系統(tǒng)中得到的每粒種子的重量計算每粒種子的含油率并將結(jié)果輸送至多套并行種子分選系統(tǒng)。
[0011]更進一步，在核共振分析儀檢測線圈中設(shè)有頂桿氣缸，多套并行稱重進樣系統(tǒng)監(jiān)測頂桿氣缸的位置信息并在頂桿氣缸到位后才打開進樣口，將稱重后的種子經(jīng)換向電磁閥帶動進氣管吹送進入多套核磁共振并行檢測系統(tǒng)。
[0012]作為優(yōu)化，所述多套并行種子分選系統(tǒng)包括多套并行工作的種子分選系統(tǒng)，每套種子分選系統(tǒng)對應(yīng)單獨的種子進行分選，每套種子分選系統(tǒng)根據(jù)該粒種子的含油率檢測結(jié)果將其送往不同的分裝容器。
[0013]相對于現(xiàn)有技術(shù)中的方案，本發(fā)明的優(yōu)點是:
1.本發(fā)明所描述的用于含油種子快速分選的核磁共振多通道檢測系統(tǒng)，其用于實現(xiàn)對種子樣品進行多通道(兩個及兩個以上通道)同時取樣、稱重、進樣、檢測、分選、出樣的功能，可適用于玉米、大豆、花生等含油種子，實現(xiàn)種子多通道快速自動取樣、分選功能，彌補了傳統(tǒng)的人工取樣方法中的很多缺陷，大大提高了育種的檢測分選效率；
2.本發(fā)明中在對含油種子進行含油率核磁共振檢測時，采用梯度磁場對多粒種子進行同時檢測，然后再進行信號分離得出每個含油種子的含油量進而計算含油率，節(jié)約了設(shè)備成本，提聞了廣品檢測效率；
3.本發(fā)明所描述的多通道分選系統(tǒng)可長時間運轉(zhuǎn)，工作過程對環(huán)境沒有任何影響，綠色環(huán)保，制造和維護成本低，可為用戶節(jié)約大筆費用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述:
圖1為本發(fā)明實施例一中多通道分選系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明實施例一中多套并行稱重進樣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
其中:1、大料斗、2、數(shù)粒儀；21、數(shù)粒儀軌道；3、光纖感應(yīng)器；4、取樣吹氣用的換向電磁閥；5、電子天平；6、進樣吹氣用的換向電磁閥；7、三通道核磁共振檢測線圈；8、頂桿氣缸；9、裝置專用安置臺9 ;10、工控機10 ;11、滾輪11。
【具體實施方式】
[0015]以下結(jié)合具體實施例對上述方案做進一步說明。應(yīng)理解，這些實施例是用于說明本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍。實施例中采用的實施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做進一步調(diào)整，未注明的實施條件通常為常規(guī)實驗中的條件。
[0016]實施例一:
本實施例描述了一種用于含油種子快速分選的核磁共振多通道檢測系統(tǒng)，具體為三通道分選系統(tǒng)，可同時對三粒種子同時進行取樣、稱重、進樣、檢測、分選、出樣。
[0017]本實施例中的多通道分選系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括取樣系統(tǒng)、三套并行稱重進樣系統(tǒng)、三套核磁共振并行檢測系統(tǒng)以及三套并行種子分選系統(tǒng)，所述取樣系統(tǒng)從盛放種子的盛料斗中取出多粒樣品并分別送至與該取樣系統(tǒng)對應(yīng)的并行稱重進樣系統(tǒng)進行稱重并送至后端的三套核磁共振并行檢測系統(tǒng)分別進行檢測，三套并行種子分選系統(tǒng)根據(jù)核磁共振并行檢測系統(tǒng)的檢測結(jié)果分別對種子進行分選并引導(dǎo)到其對應(yīng)類別的容器中。
[0018]取樣系統(tǒng)包括多軌道數(shù)粒儀2、多個光纖感應(yīng)器3以及多個電磁閥4，多軌道數(shù)粒儀2包括多條輸出軌道21，光纖感應(yīng)器3設(shè)置在多軌道數(shù)粒儀2的每個軌道21頂端，在每條軌道21頂端光纖感應(yīng)器3感應(yīng)區(qū)有多個與天平相連的通道口，通過換向電磁閥4開關(guān)打開進氣管吹氣把種子送進三套并行稱重進樣系統(tǒng)進行稱重進樣。
[0019]所述的三套并行稱重進樣系統(tǒng)包括三套并行使用的電子天平5，每個電子天平5與計算機互聯(lián)通信，稱重后的種子經(jīng)換向電磁閥6帶動進氣管吹送進入三套核磁共振并行檢測系統(tǒng)。
[0020]所述三套核磁共振并行檢測系統(tǒng)包括核共振分析儀檢測線圈7，經(jīng)稱重后的種子等距地落入核共振分析儀檢測線圈7中，檢測過程中沿垂直于磁場方向脈沖施加一個梯度磁場給核共振分析儀檢測線圈7，檢測輸出的信號為多粒種子的疊加信號，再經(jīng)傅立葉變換將多粒種子的疊加信號分離，分別得到每粒種子的氫質(zhì)子含量與三套并行稱重進樣系統(tǒng)中得到的每粒種子的重量計算每粒種子的含油率并將結(jié)果輸送至三套并行種子分選系統(tǒng)。
[0021]在核共振分析儀檢測線圈7中設(shè)有頂桿氣缸(圖1中未示出)，三套并行稱重進樣系統(tǒng)監(jiān)測頂桿氣缸的位置信息并在頂桿氣缸到位后才打開進樣口，將稱重后的種子經(jīng)換向電磁閥6帶動進氣管吹送進入三套核磁共振并行檢測系統(tǒng)。
[0022]所述三套并行種子分選系統(tǒng)包括三套并行工作的種子分選系統(tǒng)，每套種子分選系統(tǒng)對應(yīng)單獨的種子進行分選，每套種子分選系統(tǒng)根據(jù)該粒種子的含油率檢測結(jié)果將其送往不同的分裝容器。
[0023]本實施例針對那個數(shù)多通道分選系統(tǒng)設(shè)計了裝置專用安置臺9，所述裝置專用安置臺9整體分為左側(cè)柜體、中間柜體、右側(cè)橫板；左側(cè)柜體分為三層，第一層固定盛放種子樣品的大料斗1，第二層固定數(shù)粒儀2，第三層放置壓縮機；中間柜體分為三層，第一層固定電子天平5，第二層固定核磁共振檢測線圈7，第三層是容納柜，用于放置核磁共振測試用工控機10和氣缸；右側(cè)橫板與中間柜體固定連接,用于放置顯不器、鍵盤和鼠標(biāo)。本實施例中所述核磁共振測試用工控機10、換向電磁閥、直線動作氣缸均為現(xiàn)有技術(shù)，所述核磁共振測試用工控機10的內(nèi)部安裝有測試軟件，能夠?qū)纹瑱C的控制電路發(fā)送指令驅(qū)動它們運作。
[0024]壓縮機為頂桿氣缸8提供氣源，上升和下降均由預(yù)設(shè)在核磁共振測試用工控機10內(nèi)部的測試軟件和單片機協(xié)調(diào)控制。
[0025]本實施例所述分選系統(tǒng)在具體工作時，盛放在大料斗I中的種子由于數(shù)粒儀2的振動作用，三個通道內(nèi)的種子同時行進，當(dāng)?shù)竭_數(shù)粒儀軌道21頂端時，種子則阻斷了光纖感應(yīng)器3，單片機接收到信號，若此時沒有種子正在稱重，則控制吹氣閥將種子同時吹入三個電子天平5，完成種子的取樣工作進行自動稱重；
若此時檢測通道(核共振分析儀檢測線圈7內(nèi))種子檢測分選完畢(也就是檢測通道內(nèi)沒有種子在檢測)，檢測通道中的頂桿氣缸會上升到一定位置，單片機接收到檢測通道中頂桿到位信號后，則控制吹氣閥把已稱好質(zhì)量的種子分別吹入三個核磁共振檢測通道，完成自動進樣功能，進入核磁共振并行檢測系統(tǒng)；
在核磁共振并行檢測的過程中，特定設(shè)計的序列信號會在檢測過程中沿垂直于磁場方向(如X方向)脈沖施加一個梯度磁場。特殊設(shè)計的射頻線圈7中沿X方向間隔相應(yīng)距離等距地放置一個樣品管(通道)，每個樣品管中會從進樣系統(tǒng)中進入一粒玉米。由于三個通道中的磁場強度大小不一樣，共振頻率不一樣，施加序列信號時，采集的信號是三粒玉米的疊加信號，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理(傅立葉變換)，可將三粒玉米的信號分離，分別得到三粒玉米中氫質(zhì)子的含量。配套的軟件會根據(jù)每個通道的定標(biāo)曲線，根據(jù)種子的質(zhì)量和氫質(zhì)子的含量分別給出三粒玉米的含油率，分別判斷三粒種子是高油還是低油。在每個通道中，通過起分選作用的頂桿氣缸8實現(xiàn)對種子的分選出樣，使高油種子進入高油類別的容器中；低油進入低油容器中。從而完成分選和出樣工作。
[0026]本發(fā)明裝置能夠?qū)崿F(xiàn)種子多通道同時取樣、放樣功能，彌補了傳統(tǒng)的人工取樣方法中的很多缺陷，大大提高了測試效率。該裝置可準(zhǔn)確實現(xiàn)多顆種子同時取樣與放樣功能，由測試軟件控制取放樣，可在I秒內(nèi)同時完成三顆種子的取放樣動作，配合核磁共振分析儀真正實現(xiàn)自動化、智能化、規(guī)模化的選種育種。
[0027]條件許可的情況下，該裝置通道可以從兩顆粒、三顆粒通道，升級為四顆粒、五顆粒通道，并根據(jù)測試需求調(diào)節(jié)取樣與放樣速度，從而有效配合核磁共振分析儀達成自動化、規(guī)?；⒖焖龠x種的目標(biāo)，大大提高檢測效率。
[0028]上述實例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人是能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于含油種子快速分選的核磁共振多通道檢測系統(tǒng)，其特征在于，該多通道檢測系統(tǒng)包括取樣系統(tǒng)、多套并行稱重進樣系統(tǒng)、多套核磁共振并行檢測系統(tǒng)以及多套并行種子分選系統(tǒng)，所述取樣系統(tǒng)從盛放種子的盛料斗中取出多粒樣品并分別送至與該取樣系統(tǒng)對應(yīng)的并行稱重進樣系統(tǒng)進行稱重并送至后端的多套核磁共振并行檢測系統(tǒng)分別進行檢測，多套并行種子分選系統(tǒng)根據(jù)核磁共振并行檢測系統(tǒng)的檢測結(jié)果分別對種子進行分選并引導(dǎo)到其對應(yīng)類別的容器中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于含油種子快速分選的核磁共振多通道檢測系統(tǒng)，其特征在于，取樣系統(tǒng)包括多軌道數(shù)粒儀、多個光纖感應(yīng)器以及多個電磁閥，多軌道數(shù)粒儀包括多條輸出軌道，光纖感應(yīng)器設(shè)置在多軌道數(shù)粒儀的每個軌道頂端，在每條軌道頂端光纖感應(yīng)器感應(yīng)區(qū)有多個與天平相連的通道口，通過換向電磁閥開關(guān)打開進氣管吹氣把種子送進多套并行稱重進樣系統(tǒng)進行稱重進樣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于含油種子快速分選的核磁共振多通道檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述的多套并行稱重進樣系統(tǒng)包括多套并行使用的電子天平，每個電子天平與計算機互聯(lián)通信，稱重后的種子經(jīng)換向電磁閥帶動進氣管吹送進入多套核磁共振并行檢測系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于含油種子快速分選的核磁共振多通道檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述多套核磁共振并行檢測系統(tǒng)包括核共振分析儀檢測線圈，經(jīng)稱重后的種子等距地落入核共振分析儀檢測線圈中，檢測過程中沿垂直于磁場方向脈沖施加一個梯度磁場給核共振分析儀檢測線圈，檢測輸出的信號為多粒種子的疊加信號，再經(jīng)傅立葉變換將多粒種子的疊加信號分離，分別得到每粒種子的氫質(zhì)子含量與多套并行稱重進樣系統(tǒng)中得到的每粒種子的重量計算每粒種子的含油率并將結(jié)果輸送至多套并行種子分選系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的用于含油種子快速分選的核磁共振多通道檢測系統(tǒng)，其特征在于，在核共振分析儀檢測線圈中設(shè)有頂桿氣缸，多套并行稱重進樣系統(tǒng)監(jiān)測頂桿氣缸的位置信息并在頂桿氣缸到位后才打開進樣口，將稱重后的種子經(jīng)換向電磁閥帶動進氣管吹送進入多套核磁共振并行檢測系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于含油種子快速分選的核磁共振多通道檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述多套并行種子分選系統(tǒng)包括多套并行工作的種子分選系統(tǒng)，每套種子分選系統(tǒng)對應(yīng)單獨的種子進行分選，每套種子分選系統(tǒng)根據(jù)該粒種子的含油率檢測結(jié)果將其送往不同的分裝容器。
【文檔編號】G01N24/08GK103592326SQ201310616561
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】楊培強, 陳紹江, 汪紅志, 劉金, 徐小萍, 劉利榮, 陸治勇, 孫寶剛, 張振杰, 張英力 申請人:蘇州紐邁電子科技有限公司