本實用新型涉及一種X射線食品異物檢測系統(tǒng)，主要可用于食品的X光異物檢測，也可以用于其他物體/物料的X光檢測。

背景技術：

隨著人們物質生活水平的不斷提高，食品安全越來越受到廣泛的關注。食品在加工和包裝時，常常會摻雜著某些異物，如金屬、玻璃、石頭、塑料和橡膠等，這些異物不僅影響著食品的質量，而且某些異物難于用肉眼檢測，容易被消費者誤食，造成食品安全事故?，F(xiàn)有X射線異物檢測系統(tǒng)主要包括設有傳送帶的傳送系統(tǒng)、用于發(fā)射X射線的光源系統(tǒng)、用于采集透射X光的圖像采集系統(tǒng)、用于剔除異物的異物剔除裝置以及中控單元，通過傳送帶使待檢測物體經過X射線檢測區(qū)域，通過分析透射的X射線強度或者待檢測物體對X射線吸收強度就可以揭示出待檢測物體的成分是否符合要求或落入不符合要求的范圍，這種檢測系統(tǒng)不僅能夠檢測異物，而且還能夠對產品的數(shù)量、質量以及形狀等進行判別，在食品檢測領域被廣泛的應用。但是由于X射線的不可見性和對人體傷害性，應用中的安全性非常重要，現(xiàn)有檢測系統(tǒng)存在作業(yè)人員伸手進入系統(tǒng)后會遭到X射線照射、特別是在中控單元軟件程序崩潰的情況下傳送系統(tǒng)和光源系統(tǒng)可能依然處于運行狀態(tài)的缺陷，因此存在著很大的安全隱患，現(xiàn)有技術有必要在安全監(jiān)測和控制方面作進一步改進。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術下的上述缺陷，本實用新型提供了一種X射線食品異物檢測系統(tǒng)，不僅能夠快速有效的檢測食品中存在的異物并將含有異物的食品剔除，保證了食品的安全，而且具有較高的安全性。

本實用新型的技術方案是：一種X射線食品異物檢測系統(tǒng)，包括中控單元、IO轉接板、光源系統(tǒng)、傳送系統(tǒng)、剔除系統(tǒng)、安全監(jiān)測系統(tǒng)、人機交互裝置、X射線探測器及保護殼體，所述傳送系統(tǒng)設有傳送帶機構、傳送帶機構的驅動裝置及用于控制所述傳送帶機構的驅動裝置工作的傳送控制電路，所述光源系統(tǒng)設有X射線管及用于控制X射線管工作的光源控制電路，所述剔除系統(tǒng)設有剔除執(zhí)行機構、剔除執(zhí)行機構的驅動裝置以及控制所述剔除執(zhí)行機構的驅動裝置工作的剔除控制電路，所述X射線探測器的信號輸出端連接所述中控單元，所述安全監(jiān)測系統(tǒng)設有安全監(jiān)測傳感器及與所述安全監(jiān)測傳感器配套的安全監(jiān)測信號采集電路，所述安全監(jiān)測傳感器的數(shù)量為一個或多個，所述光源控制電路、傳送控制電路、剔除控制電路和安全監(jiān)測信號采集電路連接所述IO轉接板，通過所述IO轉接板與所述中控單元通信連接，所述X射線探測器和人機交互裝置連接所述中控單元，所述保護殼體的前后兩端分別設有前、后開口，所述傳送帶機構水平穿過所述前開口和后開口，所述傳送帶機構的中部位于所述保護殼體內，所述傳送帶機構的前部和后部分別位于所述保護殼體前后兩端的外面，所述X射線管和所述X射線探測器位于所述殼體內，所述人機交互裝置、中控單元和IO轉接板安裝在所述保護殼體上或者安裝在獨立的控制柜上，所述前開口和后開口處均設有能夠遮蔽相應開口的柔性鉛簾。

本實用新型的有益效果為：本實用新型通過中央控制單元的協(xié)同和控制，使各部分協(xié)同工作，能夠穩(wěn)定有效的對食品異物進行檢測，通過X射線穿透后得到的灰度圖像進行深入的對比分析，使檢測結果更加精確，能夠有效地剔除不符合要求的食品和其他異物，保證食品安全。

由于設置了人機交互裝置，方便參數(shù)設置等人工輸入和圖像的顯示；由于設置了安全監(jiān)測系統(tǒng)，特別是能夠通過設置在安全監(jiān)測系統(tǒng)中的紅外人體檢測器等能夠檢測出人體信號的信息采集元件/裝置，能夠實時發(fā)現(xiàn)進入防護殼體內的人體并采取停止X射線管工作等必要措施，有效地避免了在這種情況下對人的意外傷害；由于設置了IO轉接板，能夠在收到來自安全檢測系統(tǒng)的安全異常信號后，IO轉接板能夠直接或在一定的條件下直接向光源系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)發(fā)出停止工作的指令,無需經過中控單元的數(shù)據(jù)處理和指令，由此提高了對異常信號的反應速度，并且可以依據(jù)現(xiàn)有技術通過或主要通過IO轉接板的硬件電路實現(xiàn)這種反應，在接到安全異常信號后通過硬件電路生成和向光源系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)發(fā)出停止工作的指令，由此使得這種安全保護措施無需依賴于中控單元甚至IO轉換板的軟件程序，有效地提高了這種安全保護措施的可靠性。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構框圖；

圖2是本實用新型內部檢測結構簡圖。

具體實施方式

參見圖1-2，本實用新型公開的X射線食品異物檢測系統(tǒng)，包括中控單元、IO轉接板、光源系統(tǒng)、傳送系統(tǒng)、剔除系統(tǒng)、安全監(jiān)測系統(tǒng)、人機交互裝置、X射線探測器3及保護殼體，所述傳送系統(tǒng)設有傳送帶機構、傳送帶機構的驅動裝置及用于控制所述傳送帶機構的驅動裝置工作的傳送控制電路，所述光源系統(tǒng)設有X射線管6及用于控制X射線管工作的光源控制電路，所述剔除系統(tǒng)設有剔除執(zhí)行機構、剔除執(zhí)行機構的驅動裝置以及控制所述剔除執(zhí)行機構的驅動裝置工作的剔除控制電路，所述X射線探測器的信號輸出端連接所述中控單元，所述安全監(jiān)測系統(tǒng)設有安全監(jiān)測傳感器5及與安全監(jiān)測傳感器配套的安全監(jiān)測信號采集電路，所述安全監(jiān)測傳感器的數(shù)量為一個或多個，所述光源控制電路、傳送控制電路、剔除控制電路和安全監(jiān)測信號采集電路連接所述IO轉接板，通過所述IO轉接板與所述中控單元通信連接，所述X射線探測器和人機交互裝置連接所述中控單元，所述保護殼體的前后兩端分別設有前、后開口，所述傳送帶機構水平穿過所述前開口和后開口，所述傳送帶機構的中部位于所述保護殼體內，所述傳送帶機構的前部和后部分別位于所述保護殼體前后兩端的外面，所述X射線管和所述X射線探測器位于所述殼體內，所述人機交互裝置、中控單元和IO轉接板安裝在所述保護殼體上或者安裝在獨立的控制柜上，所述前開口和后開口處均設有能夠遮蔽相應開口的柔性鉛簾4。在本實用新型公開的上述硬件架構下，所述中控單元可以依據(jù)現(xiàn)有技術調取系統(tǒng)資源，協(xié)調并控制系統(tǒng)各部分的工作，接收來自人機交互系統(tǒng)的人工輸入信息（例如參數(shù)設置、啟動或停止等），依據(jù)檢測流程，向所述光源系統(tǒng)和傳送系統(tǒng)發(fā)出相應的指令，使系統(tǒng)進行檢測狀態(tài)或關閉狀態(tài)（停止工作狀態(tài)），通常在進入檢測狀態(tài)之前應先進行系統(tǒng)自檢，如自檢存在異常，則不具備開光條件，將自檢獲得的相關原因在人機交互界面進行顯示，光源系統(tǒng)和傳送系統(tǒng)不啟動，如果自檢正常具備開光條件，則測試開始，進行光源系統(tǒng)的光源訓管操作，探測器進行歸一化校準，必要時，還需要再通過對標準被檢測物體的檢測進行相關閾值設置，然后進入正常的檢測狀態(tài)，接收來自圖像采集系統(tǒng)的X射線強度信息或透射圖像信息并進行分析處理，生成檢測圖像顯示信息并傳送至人機交互界面進行相應的檢測圖像顯示，當分析結果為相關被檢測物體1為應剔除被檢測物體時，向所述剔除系統(tǒng)發(fā)出剔除該應剔除被檢測物體的指令，使剔除系統(tǒng)進行剔除相關應剔除被檢測物體的剔除動作，所述安全監(jiān)測系統(tǒng)可以依據(jù)現(xiàn)有技術，在安全監(jiān)測傳感器采集到安全異常信號時將安全異常信號傳送至IO轉接板，所述IO轉接板依據(jù)安全異常信號向光源系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)發(fā)出停止工作的指令，或者將安全異常信號轉送至中控單元，由中控單元對安全異常信號進行分析，在需要系統(tǒng)停止工作時向光源系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)發(fā)出停止工作的指令，所述光源系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)依據(jù)源自IO轉接板或源自中控單元的停止指令停止工作，所述IO轉接板可以依據(jù)現(xiàn)有技術進行中控單元與光源系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、安全監(jiān)測系統(tǒng)和剔除系統(tǒng)之間的信息轉接（包括轉接中控單元給各系統(tǒng)的指令），在系統(tǒng)工作過程中與中控單元之間進行心跳信號聯(lián)系，當因中控單元程序崩潰而導致心跳信號異常和/或心跳信號聯(lián)系異常時，向光源系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)發(fā)出停止工作的指令，所述光源系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)依據(jù)該停止工作的指令停止工作。

所述X射線管可以位于所述傳送帶機構的傳送帶2的上方，所述X射線探測器位于所述傳送帶下方的X射線的光路上，由此使得穿透被檢測物體后的X射線為X射線探測器接收，并形成相應的圖像信號傳送至中控單元，以分析形成探測圖像。

所述人機交互裝置可以設有觸摸屏顯示器和操作按鈕，以方便人機交互。

所述觸摸屏顯示器和操作按鈕可以位于所述保護殼體或獨立控制柜的正面，以方便操作和查看。

所述保護殼體的材料可以為厚度1-3cm的鉛合金材料，所述鉛合金材料中鉛含量大于60%，以實現(xiàn)可靠的防護。

所述柔性鉛簾可以主要由若干條狀含鉛柔性材料組成，所述含鉛柔性材料可以采用任意適宜的現(xiàn)有技術，例如，用于現(xiàn)有X射線探測系統(tǒng)的柔性鉛簾材料。

本實用新型還可以設有高度檢測裝置，所述高度檢測裝置設有能夠探測傳送帶上物料高度的紅外測距儀，所述紅外測距儀數(shù)量為一個或多個，當數(shù)量為一個時，位于所述前開口處的柔性鉛簾的內側或外側，當數(shù)量為多個時，位于所述前開口處的柔性鉛簾的內側和/或外側。所述高度檢測裝置在機器運行時實時開啟，檢測傳送帶上的被檢測物體的高度是否符合要求，若被檢測物體的高度不符合要求時則被判定為高度不合格物體（高度不合格物體宜作為一種應剔除物體或統(tǒng)稱為異物）進行處理，系統(tǒng)在不開啟光源系統(tǒng)的情況就可以直接啟動相應的剔除裝置，使剔除執(zhí)行機構做剔除動作，將被高度不合格物體剔除。

本實用新型還可以設有重量檢測裝置，所述重量檢測裝置設有能夠采集傳送帶壓力信號的壓力傳感器，所述壓力傳感器位于所述傳送帶機構前部或中部的傳送帶下方。所述重量檢測裝置在機器運行時實時開啟，所述壓力傳感器采集傳送帶向其施加的壓力信號，通過比較空載時（傳送帶相應區(qū)域沒有被檢測物體）和荷載時（傳送帶相應區(qū)域載有被檢測物體）的壓力變化，就能夠獲悉相應被檢測物體的重量或質量。經重量檢測裝置監(jiān)測，如果被檢測物體的重要不符合要求，則被判定為重量不合格物體（重量不合格物體宜作為一種應剔除物體或統(tǒng)稱為異物）進行處理。系統(tǒng)在不開啟光源系統(tǒng)的情況就可以直接啟動相應的異物剔除裝置將重量不合格物體剔除，由此縮短了檢測步驟和后續(xù)檢測過程的負荷，有利于節(jié)省資源，提高效率。另外，采用重量檢測裝置獲得的各測量數(shù)據(jù)還可以對進入系統(tǒng)的物體總重量、合格物體總重量和被剔除物體重量（不合格物體）進行在線計量和統(tǒng)計。

所述重量檢測裝置優(yōu)選設置于前開口區(qū)域，例如，后開口處鉛布簾的前面或后面，使被檢測物體先經過重量檢測區(qū)域，后經過X射線的檢測區(qū)域。

所述壓力傳感器的數(shù)量可以為一個或多個。

優(yōu)選的，將所述重量檢測裝置和/或高度檢測裝置設置在前開口處的鉛布簾之前的區(qū)域，所述中控單元獲得相關的重量信號和/或高度信號后進行分析，如果分析結果為不合格物體，可以通過人工方式和/或機械方式（例如設置在前開口處的鉛布簾之前的異物剔除裝置）將不合格物體剔除，無需進入系統(tǒng)內部進行X光檢測，由此減少系統(tǒng)后續(xù)過程中的異物負荷，提高生產效率，同時，也可以由此將重量不合格物體和/或高度不合格物體與內容物不合格物體（經X光檢測出其中包含異物的應剔除物體）區(qū)分開來，以方便對這些物體在從傳送帶上移除（剔除）后的處理，例如，高度不合格物體可能為不屬于本次檢測的其他物體，但并非廢品，應放回原處或這種物體應該放置的地方，也可能是本次檢測的物體堆放數(shù)量過多或過少，需要重新返回檢測系統(tǒng)進行檢測，重量不合格物體也存在類似情況，而經過X射線檢測發(fā)現(xiàn)其中包含異物的物體，則其本身就是不合格產品，通常應按廢品處理。如果不加區(qū)分地將因不同原因剔除的物體在剔除過程中混在一起全部作為廢品處理，則會造成不應有的浪費。

另一方面，由于高度不符合要求的被檢測物體經X光照射后得到的灰度圖像與標準距離下的灰度圖像存在較大的誤差，而相關閾值是依據(jù)一定高度下的標準被檢測物體設置的，在高度不一致的情況下特別是高度相差較大的情況下，不能夠準確的進行異物檢測，而在前開口之前設置高度檢測裝置和相應的異物剔除裝置（或進行人工剔除），能夠保證進入系統(tǒng)內進行X光檢測的物體具有適宜的高度，由此避免了因高度差異導致的X光檢測錯誤，提高了檢測的準確性。而在進入X射線檢測區(qū)域之前進行重量和高度兩種檢測，在重量和高度同時合格的情況下，基本上可以排除混入其他物體的可能性，結合X射線檢測，在很大程度上保證了檢測后的合格物體是同種產品。

所述剔除執(zhí)行機構的數(shù)量可以為一個或多個，當所述剔除執(zhí)行機構的數(shù)量為一個時，為設置于所述保護殼體后面的后剔除執(zhí)行機構，所述剔除執(zhí)行機構的數(shù)量為多個時，包括設置于所述保護殼體后面的后剔除執(zhí)行機構和設置于所述保護殼體前面的前剔除執(zhí)行機構。

當在前開口處的鉛布簾之前的區(qū)域設置所述重量檢測裝置和/或高度檢測裝置設置時，優(yōu)選同時還設有前剔除執(zhí)行機構，以便將經重量檢測裝置和/或高度檢測裝置檢測不合格的物體在進入保護殼體之前剔除。

本實用新型還可以設有與剔除執(zhí)行機構對應的異物回收裝置，當所述剔除執(zhí)行機構位于所述傳送帶的一側時，與之對應的所述異物回收裝置的回收容器位于所述傳送帶另一側的對應位置上，所述對應位置為能夠使被剔除的物體恰好落入的位置。

所述安全監(jiān)測傳感器為紅外探測器，所述紅外探測器與所述中控單元通信連接，以協(xié)同完成對進入保護殼體內的人體等其他物體（也可統(tǒng)稱為異物）的檢測和分析。通常，在檢測前可以在所述中控單元內設定待檢測的食品的標準紅外熱像圖，同時賦予其一定的上下波動范圍（包括食品形狀、溫度等），這樣不僅可以降低異物識別的難度，還能夠提高食品檢測的準確性。在檢測正常進行時，當物體進入前開口的鉛布簾內后，紅外探測器將該物體的紅外熱像圖傳遞至所述中控單元，所述中控單元通過自身的分析處理判斷該物體是否屬于待檢測物體，并可以控制所述人機交互界面顯示或不顯示該物體的紅外熱像圖，當檢測結果為該物體為人體時，或者當檢測結果為該物體為其他物體（除待檢測物體外的任何物體）時，中控單元向所述光源系統(tǒng)發(fā)送指令關閉所述光源系統(tǒng)，防止X射線外泄對人體造成傷害，當檢測結果為該物體為除人體之外的放置在傳送帶上的其他物體時，也可以啟動位于前開口處的異物剔除裝置將其剔除或不作任何處理，留待后續(xù)的檢測過程進行相應的處理。這種安全監(jiān)測系統(tǒng)不僅能夠保證檢測人員的人身安全，特別是在工作中不小心將手部伸進鉛布簾的情況下能夠迅速的控制所述光源系統(tǒng)關閉，避免受到X射線的傷害，同時，還具有識別傳送帶上的物體是否為待檢測物體的功能，以便在進入后續(xù)檢測之前將不屬于待檢測物體的其他物體剔除。

所述紅外探測器的數(shù)量優(yōu)選為多個，至少在所述前開口和后開口處各設置一個，具體設置位置可以是相應柔性鉛簾的內側，也可以是相應柔性鉛簾的外側，其探測范圍通常應覆蓋相應鉛布簾或相應開口（前開口或后開口）對應的全部面積，確保能夠檢測到從前開口和后開口任何位置進入的物體。

本實用新型還可以設有報警裝置，所述報警控制電路與所述IO轉換板和所述安全監(jiān)測系統(tǒng)中的任意一個或多個連接。所述警報裝置可以采用任何適宜的技術，例如，可以包括警報燈和揚聲器以及相應的報警控制電路，所述警報燈位于所述檢測機的機殼外側，所述警報裝置的報警方式可以依據(jù)現(xiàn)有技術，可以在出現(xiàn)不同問題時采用相同的報警方式，也可以根據(jù)檢測到的不同問題（如重量不合格、高度不合格、內容物中含有雜質、存在安全風險、中控單元工作異常、因故障停止工作等）發(fā)出不同的警報聲音和/或進行不同顏色的燈光提示，也可以在出現(xiàn)其他問題時進行相應的報警（例如有人將胳膊伸進防護殼體內），方便操作人員進行后續(xù)的操作處理。

本實用新型公開的各優(yōu)選和可選的技術手段，除特別說明外及一個優(yōu)選或可選技術手段為另一技術手段的進一步限定外，均可以任意組合，形成若干不同的技術方案。