專利名稱：攪拌裝置及溶液參數(shù)采集方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及食品安全檢測和環(huán)境污水檢測技術(shù)，尤其涉及一種攪拌裝置及溶液參數(shù)采集方法。
背景技術(shù)：
在食品安全檢測技術(shù)領(lǐng)域，如液態(tài)食品檢測時必須考慮其中是否摻雜摻假，否則不僅削弱其功效更有甚者危害人類的身體健康；在環(huán)境檢測領(lǐng)域，實時快速檢測水質(zhì)污染程度對于控制污染有著重要的意義。而冰點的變化與溶液的成分和密度有著密切的關(guān)系， 同時電導(dǎo)率是測量溶液的含鹽成分、含離子成分、含雜質(zhì)成分等的重要指標(biāo)。因此將冰點和電導(dǎo)率的測定兩者相結(jié)合能準(zhǔn)確檢驗溶液組分及是否摻雜摻假，或是否污染超標(biāo)?，F(xiàn)有的傳感技術(shù)只是使用單一的傳感器，這種測量方式精確度不高，測量范圍也有限。并且，在檢測過程中，隨著溶液的逐漸凝固，不利于傳感器的準(zhǔn)確測量，因此現(xiàn)有技術(shù)需要提供一種可協(xié)助測量的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種攪拌裝置及溶液參數(shù)采集方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中溶液凝固對參數(shù)測量的影響，從而提高測量效率，改善測量精度。本發(fā)明提供一種攪拌裝置，其中，包括擺針；增磁片，設(shè)置在所述擺針的上方，與電磁鐵對應(yīng)設(shè)置，用于通過所述電磁鐵的吸引力帶動所述擺針擺動，以對待測溶液進行攪拌。如上所述的攪拌裝置，其中所述增磁片的數(shù)量為兩個，相對于擺針的上端對稱設(shè)置。如上所述的攪拌裝置，其中所述攪拌裝置還集成有復(fù)合傳感器，所述復(fù)合傳感器包括電極套，底部封閉且開有容置孔，所述電極套的外表面與所述擺針的上端固定連接；溫度傳感器，包括電阻和第一導(dǎo)線，所述電阻設(shè)置在所述電極套內(nèi)，與所述第一導(dǎo)線相連接，所述第一導(dǎo)線延伸至所述電極套外部；所述電阻與所述第一導(dǎo)線通過粘結(jié)劑粘結(jié)固定在所述電極套內(nèi)部；電導(dǎo)率傳感器，包括電極和第二導(dǎo)線，所述電極安裝在所述電極套的容置孔中，所述電極分別與所述第二導(dǎo)線相連接，所述第二導(dǎo)線延伸至所述電極套外部；所述電極與所述第二導(dǎo)線通過粘結(jié)劑粘結(jié)固定在所述電極套內(nèi)部。如上所述的攪拌裝置，其中所述電極套為陶瓷電極套。如上所述的攪拌裝置，其中所述電極為鉬電極。本發(fā)明還提供一種溶液參數(shù)采集方法，其中，使用本發(fā)明提供的攪拌裝置，所述方法包括對所述電磁鐵進行通電控制而產(chǎn)生對所述增磁片的吸引力，帶動所述擺針擺動， 對所述待測溶液進行攪拌，并采用溫度傳感器和電導(dǎo)率傳感器分別對待測溶液的溫度和電導(dǎo)率進行數(shù)據(jù)采集。如上所述的溶液參數(shù)采集方法，其中，所述電磁鐵和增磁片的數(shù)量分別為兩個，所述兩個增磁片相對于擺針的上端對稱設(shè)置，所述兩個電磁鐵與所述兩個增磁片對應(yīng)設(shè)置， 則對所述電磁鐵進行通電控制而產(chǎn)生對所述增磁片的吸引力，帶動所述擺針擺動，對所述待測溶液進行攪拌，并采用溫度傳感器和電導(dǎo)率傳感器分別對待測溶液的溫度和電導(dǎo)率進行數(shù)據(jù)采集具體包括當(dāng)檢測到所述待測溶液的溫度降至冰點之前，對任意一側(cè)的所述電磁鐵進行通電控制，使所述擺針上的增磁片受通電電磁鐵的吸引力作用，帶動所述擺針進行擺動，并且通過電路控制所述擺針的擺動頻率，以對所述待測溶液進行降溫至溫度低于冰點以下2V ；當(dāng)檢測到所述待測溶液的溫度到達冰點以下2°C時，對兩個所述電磁鐵進行輪流通電控制，使所述擺針上的增磁片受兩側(cè)電磁鐵的輪流吸引力作用，帶動所述擺針進行擺動，并且通過電路控制所述擺針的擺動頻率，同時所述擺針在擺動過程中碰觸容置所述待測溶液的容器壁；當(dāng)判斷出所述待測溶液形成晶核，采用溫度傳感器對所述待測溶液的溫度數(shù)據(jù)進行采集并采用電導(dǎo)率傳感器對不同溫度下的待測溶液的電導(dǎo)率數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)采集。本發(fā)明提供的攪拌裝置及溶液參數(shù)采集方法，提供了可在溶液測量過程中進行攪拌的裝置，能夠減小溶液凝固對測量的影響，提高測量效率和測量精度，擴大了測量范圍， 更精確實用。


圖1為本發(fā)明實施例一提供的攪拌裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實施例二提供的攪拌裝置上集成的復(fù)合傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明實施例二提供的攪拌裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明實施例四提供的溶液參數(shù)采集方法流程圖。圖5為本發(fā)明實施例四提供的待測溶液溫度與時間的變化曲線圖。附圖標(biāo)記1-擺針；2-增磁片；3-復(fù)合傳感器；4-電極套； 5-電阻；6-第一導(dǎo)線；7-電極；8-第二導(dǎo)線； 9-粘結(jié)劑；10-連接塊。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例一圖1為本發(fā)明實施例一提供的攪拌裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明實施例一提供了一種攪拌裝置，包括擺針1和增磁片2，其中增磁片2設(shè)置在擺針1的上方，與電磁鐵對應(yīng)設(shè)置，用于通過電磁鐵的吸引力帶動擺針1擺動，以對待測溶液進行攪拌。增磁片2的數(shù)量可以為一個或兩個，同時電磁鐵數(shù)量與增磁片2的數(shù)量對應(yīng)相等， 優(yōu)選的是設(shè)置增磁片2的數(shù)量為兩個，則對應(yīng)設(shè)置的電磁鐵也為兩個。通過對電磁鐵的通電控制，產(chǎn)生對增磁片2的吸引力，從而帶動擺針1擺動，對待測溶液進行攪拌。兩個增磁片2可以僅使用單側(cè)控制攪拌，也可兩個同時使用。電磁鐵可以集成在該攪拌裝置上，也可以單獨提供電磁鐵，與攪拌裝置配合使用。本發(fā)明實施例通過電磁鐵吸引增磁片，從而帶動擺針對待測溶液進行攪拌，加快了溶液冷卻速度，攪拌均勻，使測量更精確。本實施例的攪拌裝置可以與溫度傳感器和電導(dǎo)率傳感器配合使用，在采集溶液參數(shù)的同時由攪拌裝置進行攪拌。攪拌裝置可在溶液測量過程中進行攪拌，能夠減小溶液凝固對測量的影響，提高測量效率和測量精度，擴大了測量范圍，更精確實用。實施例二圖2為本發(fā)明實施例二提供的攪拌裝置上集成的復(fù)合傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明實施例二提供的攪拌裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明實施例二提供的攪拌裝置上還集成有復(fù)合傳感器3，復(fù)合傳感器3包括電極套4、溫度傳感器和電導(dǎo)率傳感器，其中電極套4 底部封閉且開有容置孔，外表面與擺針2的上端通過連接塊10固定連接，如圖3所示，以實現(xiàn)攪拌部分與傳感部分集成在一起；溫度傳感器包括電阻5和第一導(dǎo)線6，電阻5設(shè)置在電極套4內(nèi)，與第一導(dǎo)線6相連接，第一導(dǎo)線6延伸至電極套4外部，可以與電極套4外部的數(shù)據(jù)采集裝置相連，進行溫度數(shù)據(jù)的采集；同時電阻5與第一導(dǎo)線6通過粘結(jié)劑9粘結(jié)固定在電極套4內(nèi)部，實現(xiàn)與電極套4的固定連接。電導(dǎo)率傳感器包括電極7和第二導(dǎo)線8，電極7安裝在電極套4的容置孔中，并分別與第二導(dǎo)線8相連接，第二導(dǎo)線8延伸至電極套4 外部，可以與電極套4外部的數(shù)據(jù)采集裝置相連，進行電導(dǎo)率數(shù)據(jù)的采集；同時電極7與第二導(dǎo)線8通過粘結(jié)劑9粘結(jié)固定在電極套4內(nèi)部，實現(xiàn)與電極套4的固定連接。集成了復(fù)合傳感器3的攪拌裝置，可以在攪拌的過程中同時采集溫度和電導(dǎo)率的數(shù)據(jù)，使測量更方便，同時提高了測量精度。在上述實施例的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的是電極套4的材質(zhì)為陶瓷，陶瓷電極套使用廣泛， 通用性強。電極7優(yōu)選采用鉬電極，導(dǎo)電性能更好。本發(fā)明實施例提供的攪拌裝置通過集成復(fù)合傳感器將攪拌與數(shù)據(jù)采集的功能集成一體，使用方便，提高了測量的精度。實施例三本發(fā)明實施例三提供了一種溶液參數(shù)采集方法，其中使用的攪拌裝置包括擺針1 和增磁片2，請參照圖1，增磁片2設(shè)置在擺針1的上方，與電磁鐵對應(yīng)設(shè)置，用于通過電磁鐵的吸引力帶動擺針1擺動，以對待測溶液進行攪拌。該溶液參數(shù)采集方法包括對電磁鐵進行通電控制而產(chǎn)生對增磁片2的吸引力，帶動擺針1擺動，對待測溶液進行攪拌，在溶液由初始溫度下降至冰點的過程中，采用溫度傳感器和電導(dǎo)率傳感器同時對待測溶液的溫度和電導(dǎo)率進行數(shù)據(jù)采集。在實際應(yīng)用中，該溶液的溫度測量范圍在-25°C 60°C之間，電導(dǎo)率的測量范圍在0 104μ S/cm之間。具體測量時，溫度傳感器和電導(dǎo)率傳感器可以采用單獨的傳感器進行測量，但優(yōu)選是采用集成有復(fù)合傳感器3的攪拌裝置，請參照圖2及圖3，復(fù)合傳感器3包括電極套4、 溫度傳感器和電導(dǎo)率傳感器，電極套4底部封閉且開有容置孔，外表面與擺針1的上端通過連接塊10固定連接；溫度傳感器包括電阻5和第一導(dǎo)線6，電阻5設(shè)置在電極套4內(nèi)，與第一導(dǎo)線6相連接，第一導(dǎo)線6延伸至電極套4外部；電阻5與第一導(dǎo)線6通過粘結(jié)劑9粘結(jié)固定在電極套4內(nèi)部；電導(dǎo)率傳感器包括電極7和第二導(dǎo)線8，電極7安裝在電極套4的容置孔中，電極7分別與第二導(dǎo)線8相連接，第二導(dǎo)線8延伸至電極套4外部；電極7與第二導(dǎo)線8通過粘結(jié)劑9粘結(jié)固定在電極套4內(nèi)部，在攪拌的同時由攪拌裝置集成的傳感器進行測量。本發(fā)明實施例提供的溶液參數(shù)采集方法，采用攪拌裝置與復(fù)合傳感器集成在一起的方式，邊攪拌邊測量，使待測溶液內(nèi)部成分均勻，提高了測量精度。實施例四圖4為本發(fā)明實施例四提供的溶液參數(shù)采集方法的流程圖。本發(fā)明實施例四提供了一種溶液參數(shù)采集方法，與實施例三的區(qū)別是攪拌裝置中的增磁片數(shù)量為兩個，對應(yīng)的電磁鐵數(shù)量也為兩個，增磁片相對于擺針的上端對稱設(shè)置，該方法具體包括如下步驟步驟410、當(dāng)檢測到待測溶液的溫度降至冰點之前，對任意一側(cè)的電磁鐵進行通電控制，使擺針上的增磁片受通電電磁鐵的吸引力作用，帶動擺針進行擺動，并且通過電路控制擺針的擺動頻率，以對待測溶液進行降溫至溫度低于冰點以下2°C，在本步驟中，對溫度的判斷可以利用溫度傳感器的測量值來執(zhí)行比較判斷操作。步驟420、當(dāng)檢測到待測溶液的溫度到達冰點以下2°C時，對兩個電磁鐵進行輪流通電控制，使擺針上的增磁片受兩側(cè)電磁鐵的輪流吸引力作用，帶動擺針進行擺動，并且通過電路控制擺針的擺動頻率，同時擺針在擺動過程中碰觸容置待測溶液的容器壁；步驟430、當(dāng)判斷出待測溶液形成晶核，采用溫度傳感器對待測溶液的溫度數(shù)據(jù)進行采集并采用電導(dǎo)率傳感器對不同溫度下的待測溶液的電導(dǎo)率數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)采集。采用上述方法進行溫度與電導(dǎo)率的數(shù)據(jù)采集，工作過程中溶液狀態(tài)具體如下當(dāng)待測溶液降至冰點之前，擺針受一側(cè)電磁鐵控制，使擺針上的增磁片受通電電磁鐵的吸引力作用，帶動擺針進行擺動，并且通過電路控制擺針的擺動頻率，使擺針進行小幅度高頻率的擺動，待測液體在外部冰凍室界制冷和攪拌裝置的共同作用下，溫度下降，直至溫度降低至溶液冰點以下2°C，此時溶液還沒有凝固，當(dāng)待測溶液的溫度接近其密度最大值的溫度時，表層比重變大，內(nèi)層比重相對較小，此時表層與內(nèi)層發(fā)生對流混合，如此循環(huán)，直至待測溶液密度均衡穩(wěn)定；當(dāng)待測溶液溫度接近冰點并繼續(xù)散熱時，擺針則受兩側(cè)電磁鐵同時控制，并且通過電路控制擺針的擺動頻率，使擺針進行大幅度低頻率的擺動，同時擺針在擺動過程中碰觸容置待測溶液的容器壁雙側(cè)擺動使擺針震動幅度加大，敲擊液體瓶壁，通過撞擊導(dǎo)致體系中出現(xiàn)局部過飽和度、過冷卻度較高的區(qū)域，使結(jié)晶粒子的大小達到臨界值以上，形成晶核，而后晶體逐漸形成，該容器為玻璃容器。晶核形成之后，溫度上升至穩(wěn)定，進入一個平臺期，如圖5所示，圖5為本發(fā)明實施例四提供的待測溶液溫度與時間的變化曲線圖。此時，采用溫度傳感器和電導(dǎo)率傳感器對待測溶液的溫度和電導(dǎo)率進行數(shù)據(jù)采集。本發(fā)明實施例提供的溶液參數(shù)采集方法利用兩側(cè)電磁鐵吸引增磁片帶動擺針進行攪拌的裝置進行數(shù)據(jù)采集，加快了待測溶液的冷卻速度，同時使待測溶液內(nèi)部晶體均勻， 提高了測量的精確度。最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種攪拌裝置，其特征在于，包括擺針；增磁片，設(shè)置在所述擺針的上方，與電磁鐵對應(yīng)設(shè)置，用于通過所述電磁鐵的吸引力帶動所述擺針擺動，以對待測溶液進行攪拌。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攪拌裝置，其特征在于所述增磁片的數(shù)量為兩個，相對于擺針的上端對稱設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攪拌裝置，其特征在于所述攪拌裝置還集成有復(fù)合傳感器， 所述復(fù)合傳感器包括電極套，底部封閉且開有容置孔，所述電極套的外表面與所述擺針的上端固定連接；溫度傳感器，包括電阻和第一導(dǎo)線，所述電阻設(shè)置在所述電極套內(nèi)，與所述第一導(dǎo)線相連接，所述第一導(dǎo)線延伸至所述電極套外部；所述電阻與所述第一導(dǎo)線通過粘結(jié)劑粘結(jié)固定在所述電極套內(nèi)部；電導(dǎo)率傳感器，包括電極和第二導(dǎo)線，所述電極安裝在所述電極套的容置孔中，所述電極分別與所述第二導(dǎo)線相連接，所述第二導(dǎo)線延伸至所述電極套外部；所述電極與所述第二導(dǎo)線通過粘結(jié)劑粘結(jié)固定在所述電極套內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的攪拌裝置，其特征在于所述電極套為陶瓷電極套。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的攪拌裝置，其特征在于所述電極為鉬電極。
6.一種溶液參數(shù)采集方法，其特征在于，使用權(quán)利要求3-5任一所述的攪拌裝置，所述方法包括對所述電磁鐵進行通電控制而產(chǎn)生對所述增磁片的吸引力，帶動所述擺針擺動，對所述待測溶液進行攪拌，并采用溫度傳感器和電導(dǎo)率傳感器分別對所述待測溶液的溫度和電導(dǎo)率進行數(shù)據(jù)采集。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的溶液參數(shù)采集方法，其特征在于，所述電磁鐵和增磁片的數(shù)量分別為兩個，所述兩個增磁片相對于擺針的上端對稱設(shè)置，所述兩個電磁鐵分別與所述兩個增磁片對應(yīng)設(shè)置，則對所述電磁鐵進行通電控制而產(chǎn)生對所述增磁片的吸引力，帶動所述擺針擺動，對所述待測溶液進行攪拌，并采用溫度傳感器和電導(dǎo)率傳感器分別對所述待測溶液的溫度和電導(dǎo)率進行數(shù)據(jù)采集具體包括當(dāng)檢測到所述待測溶液的溫度降至冰點之前，對任意一側(cè)的所述電磁鐵進行通電控制，使所述擺針上的增磁片受通電電磁鐵的吸引力作用，帶動所述擺針進行擺動，并且通過電路控制所述擺針的擺動頻率，以對所述待測溶液進行降溫至溫度低于冰點以下2V ；當(dāng)檢測到所述待測溶液的溫度到達冰點以下2°C時，對兩個所述電磁鐵進行輪流通電控制，使所述擺針上的增磁片受兩側(cè)電磁鐵的輪流吸引力作用，帶動所述擺針進行擺動，并且通過電路控制所述擺針的擺動頻率，同時所述擺針在擺動過程中碰觸容置所述待測溶液的容器壁；當(dāng)判斷出所述待測溶液形成晶核，采用溫度傳感器對所述待測溶液的溫度數(shù)據(jù)進行采集并采用電導(dǎo)率傳感器對不同溫度下的待測溶液的電導(dǎo)率數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)采集。
全文摘要
本發(fā)明提供一種攪拌裝置及溶液參數(shù)采集方法，其中包括擺針和增磁片，增磁片設(shè)置在擺針的上方，與電磁鐵對應(yīng)設(shè)置，用于通過電磁鐵的吸引力帶動擺針擺動，以對待測溶液進行攪拌。該方法包括對電磁鐵進行通電控制而產(chǎn)生對增磁片的吸引力，帶動擺針擺動，對待測溶液進行攪拌，并采用復(fù)合傳感器分別對待測溶液的溫度和電導(dǎo)率進行數(shù)據(jù)采集。本發(fā)明提供的攪拌裝置及溶液參數(shù)采集方法解決了現(xiàn)有技術(shù)攪拌與傳感器精確度不高的缺陷，擴大了測量范圍，提高了測量精度。
文檔編號B01F13/08GK102247776SQ20111008565
公開日2011年11月23日 申請日期2011年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月6日
發(fā)明者劉興舉, 孟瑜磊, 戴祥, 杜道彬, 王世平, 王欣 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)