專利名稱：珍珠真?zhèn)舞b別的無損檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于珠寶鑒定和光電無損檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及珍珠真?zhèn)舞b別的無損檢 測裝置。
背景技術(shù)：
珍珠以其絢麗的“珠光寶氣”和高雅純潔的品格被譽為“寶石皇后”。當(dāng)前，在市 面上有許多以假亂真的珍珠出現(xiàn)，嚴(yán)重影響了市場的秩序和消費者的消費價值?，F(xiàn)有的真 假珍珠鑒別方法主要有以下三種經(jīng)驗方法、破壞性方法以及非破壞性方法。經(jīng)驗方法主要 以手感法、牙咬法、直觀法和嗅聞法為代表，這種方法要求鑒別人員有嫻熟的經(jīng)驗，特別是 在仿制程度越來越高的今天對于絕大多數(shù)人來說在很多場合是很難準(zhǔn)確進(jìn)行鑒別的；破壞 性方法包括切磨觀察、丙酮溶液浸泡、截面掃描電子顯微鏡法等等；比如，對于有些珍珠贗 品(采用植核用的珠核涂上涂料的仿真珍珠，同時也使用了多層透明膜效果的材料)，利用 這些破壞性方法可以將其鑒別出來。對于非破壞性方法，以X射線為代表，可以很直觀的鑒 別天然海水珍珠(有核珍珠)和淡水養(yǎng)殖珍珠(無核珍珠)，但是χ射線對人體有很強的輻射， 在應(yīng)用的時候其輻射安全性必須要考慮；另外χ射線的照射可能會改變珍珠的一些物理結(jié) 構(gòu)和化學(xué)特性，從而可能影響珍貴珍珠的價值。綜上所述，珍珠真假鑒別方法仍是科技界所 關(guān)注的，目標(biāo)的方法應(yīng)該是即可以準(zhǔn)確鑒別珍珠真?zhèn)?，又不損傷珍珠本身，它還應(yīng)該是一種 安全的檢測方法，不能對人體造成傷害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種珍珠真假鑒別的安全的無損檢測裝置，能實現(xiàn)對珍珠 的二維掃描并成像珍珠的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可以鑒別真假珍珠，還可以鑒別出天然海水珍珠或者 淡水養(yǎng)殖珍珠，檢測精度高。本發(fā)明的特征在于一種珍珠真?zhèn)舞b別的無損檢測裝置，其特征在于包 括鹵素鎢燈光源，光纖分光鏡，固定光纖分光鏡的機械部件，裝有光纖連接板和透 鏡的固定部件，垂直方向的手動移動平臺，固定垂直方向手動移動平臺的機械部 件，光學(xué)平臺，光纖連接板，透鏡，參考鏡，PZT馬達(dá)，用于控制PZT馬達(dá)的NI卡， X方向手動移動平臺，用于裝載被檢測珍珠的倒圓錐形小杯部件，τ方向的自動移動掃描 平臺及其控制器，^方向的自動移動掃描平臺及其控制器，近紅外光譜儀及電腦。本發(fā)明的優(yōu)點本發(fā)明能實現(xiàn)對珍珠的二維掃描并成像珍珠的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，既可以 鑒別真假珍珠，還可以鑒別出天然海水珍珠或者淡水養(yǎng)殖珍珠，檢測精度高。


圖1為本發(fā)明實施例的系統(tǒng)裝置圖。圖2為本發(fā)明實施例的裝有光纖連接板和透鏡的固定部件的剖面圖。
具體實施例方式參考圖1，一種珍珠真?zhèn)舞b別的無損檢測裝置，包括鹵素鎢燈光源(1)，光纖分光 鏡(2)，固定光纖分光鏡的機械部件(3)，裝有光纖連接板(21)和透鏡(22)的固定部件 (4)，垂直方向的手動移動平臺(5)，固定垂直方向手動移動平臺的機械部件(6)，光學(xué)平 臺(7)，光纖連接板(8)，透鏡(9)，參考鏡(10)，PZT馬達(dá)(11)，用于控制PZT馬達(dá)的NI卡 (12) 萬向手動移動平臺(13)，用于裝載被檢測珍珠的倒圓錐形小杯部件(14)，ζ方向 的自動移動掃描平臺(15)及其控制器(16) ^萬向的自動移動掃描平臺(17)及其控制器 (18)，近紅外光譜儀(19)及電腦(20)。近紅外光譜儀(19)的輸出通過連接線將光譜數(shù)據(jù) 傳輸?shù)诫娔X(20);電腦(20)輸出的控制信號分別連接到用于控制PZT馬達(dá)的NI卡(12)入 方向的自動移動掃描平臺控制器(16)和ι萬向的自動移動掃描平臺控制器(18)。本發(fā)明的工作過程大致如下鹵素鎢燈(1)發(fā)出的光經(jīng)過光纖分光鏡(2)分成兩 路光，其中一路光經(jīng)光纖連接板(8)和透鏡(9)照到參考鏡(10)，參考鏡安裝在PZT馬達(dá) (11)上，旨在實現(xiàn)1/4波長的相位平移達(dá)到消除自相干信號并增加系統(tǒng)信噪比的目的，PZT 馬達(dá)的運動控制是由電腦(20)控制NI卡輸出來實現(xiàn)。另外一光路經(jīng)裝有光纖連接板和透 鏡的固定部件(4)照到被檢測珍珠上。兩束光分別在參考鏡和珍珠表面發(fā)生反射或漫反射 并且由分光鏡的光纖輸出端發(fā)生干涉并經(jīng)此光纖接到光譜儀(19)輸入端，光譜儀的輸出端 通過通訊總線將光譜信號傳送至帶有數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)的電腦(20)。其中，考慮到珍 珠的大小不一，所以該裝置采用倒圓錐形小杯部件(14)，可以裝載不同大小的珍珠，滿足不 同大小珍珠的檢測需求。倒圓錐形小杯部件(14)安裝在7方向的自動移動掃描平臺(17) 上；該自動掃描平臺(17)固定于χ方向的自動移動掃描平臺(15)之上M和^方向的自動 移動掃描平臺可以實現(xiàn)對被檢珍珠的二維掃描；為了做到1和7方向的自動移動掃描平和 PZT馬達(dá)的控制以及光譜信號的采集和處理的協(xié)調(diào)進(jìn)行，本發(fā)明利用C/C++和Matlab混合 編程的方法。利用C/C++對;r和7方向的自動移動掃描平臺、PZT馬達(dá)和光譜信號的采集過 程實現(xiàn)自動化；同時為了實現(xiàn)隨時終止檢測系統(tǒng)的運作，多線程技術(shù)也被本發(fā)明所采用。鑒 于Matlab擁有強大的信號處理和圖像處理功能，本發(fā)明將采集到的光譜信號利用Matlab 進(jìn)行分析處理并成像。混合編程采用服務(wù)器/客戶端的模式，Matlab是服務(wù)器，C/C++作為 客戶端調(diào)用Matlab強大的函數(shù)庫。最終的無損檢測軟件系統(tǒng)可以脫離Matlab環(huán)境。由于鹵素鎢燈具有極寬的光譜范圍，光譜信號經(jīng)過傅立葉變換后可以得到非常高的深 度方向的分辨率，可以滿足珍珠質(zhì)表層(由很多層碳酸鈣礦物與有機物覆蓋而成)高精度檢測的 需求。比如，如果采用分辨率為1.5納米、頻譜范圍為200-1000納米的光譜儀，該發(fā)明的檢測系 統(tǒng)的深度方向的分辨率約為0. 7微米。這個數(shù)值在采用高性能的光譜儀之后可以進(jìn)一步提高。該發(fā)明檢測裝置采用非接觸非破壞性的安全檢測方法，檢測精度高，可以對珍珠 的二維掃描，實現(xiàn)對珍珠內(nèi)部結(jié)構(gòu)的成像，直觀地對真假珍珠、天然海水珍珠和淡水養(yǎng)殖珍 珠的鑒別。該發(fā)明檢測裝置特有的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計能保證不同大小珍珠的裝載。該裝置利用 C/C++和Matlab混合編程的思想，充分利用C/C++強大的底層硬件訪問能力和Matlab功能 豐富的各種工具箱。另外，由于該裝置可以用珍珠質(zhì)的檢測，除了可以應(yīng)用于珍珠的真假鑒 別，還可以應(yīng)用于珍珠層的成長過程的研究。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與 修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
一種珍珠真?zhèn)舞b別的無損檢測裝置，其特征在于包括鹵素鎢燈光源，光纖分光鏡，固定光纖分光鏡的機械部件，裝有光纖連接板和透鏡的固定部件，垂直方向的手動移動平臺，固定垂直方向手動移動平臺的機械部件，光學(xué)平臺，光纖連接板，透鏡，參考鏡，PZT馬達(dá)，用于控制PZT馬達(dá)的NI卡，方向手動移動平臺，用于裝載被檢測珍珠的倒圓錐形小杯部件，方向的自動移動掃描平臺及其控制器，方向的自動移動掃描平臺及其控制器，近紅外光譜儀及電腦。283462dest_path_image001.jpg,456954dest_path_image001.jpg,343002dest_path_image002.jpg
2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的珍珠真?zhèn)舞b別的無損檢測裝置，其特征在于所述光纖分 光鏡分為四路，分別接到鹵素鎢燈光源，近紅外光譜儀，通過光纖連接板和透鏡到參考鏡， 通過裝有光纖連接板和透鏡的固定部件到被檢測珍珠。
3.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的珍珠真?zhèn)诬鮿e的無損檢測裝置，其特征在于可以用于裝 載不同大小珍珠的倒圓錐形小杯部件安裝在1萬向的自動移動掃描平臺上，該7方向的自 動掃描平臺固定于ζ方向的自動移動掃描平臺之上，ζ和7方向的自動移動掃描平臺可以 實現(xiàn)對被檢珍珠的二維掃描。
4.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的珍珠真?zhèn)舞b別的無損檢測裝置，其特征在于所述近紅外 光譜儀的輸出通過通訊總線將光譜數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X并對數(shù)據(jù)加以分析處理，所述電腦輸出 的控制信號分別連接到用于控制PZT馬達(dá)的NI卡，;f方向的自動移動掃描平臺控制器和^ 方向的自動移動掃描平臺控制器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種珍珠真?zhèn)舞b別的無損檢測裝置，其特征在于包括鹵素鎢燈光源，光纖分光鏡，固定光纖分光鏡的機械部件，裝有光纖連接板和透鏡的固定部件，垂直方向的手動移動平臺，固定垂直方向手動移動平臺的機械部件，光學(xué)平臺，光纖連接板，透鏡，參考鏡，PZT馬達(dá)，用于控制PZT馬達(dá)的NI卡，方向手動移動平臺，用于裝載被檢測珍珠的倒圓錐形小杯部件，方向的自動移動掃描平臺及其控制器，方向的自動移動掃描平臺及其控制器，近紅外光譜儀及電腦。本發(fā)明能實現(xiàn)對珍珠的二維掃描并成像珍珠的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，既可以鑒別真假珍珠，還可以鑒別出天然海水珍珠或者淡水養(yǎng)殖珍珠，檢測精度高。
文檔編號G01N21/45GK101957312SQ20101051642
公開日2011年1月26日 申請日期2010年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月23日
發(fā)明者楊曉翔, 鐘舜聰 申請人:福州大學(xué)