專利名稱：一種畜禽肉類新鮮度無損快速檢測的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種畜禽肉類新鮮度檢測的方法及裝置，特別涉及一種用于檢測畜禽肉類深層新鮮度的無損快速檢測的方法及裝置。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的不斷提高，肉類消費量日益增大，人們對于肉類的品質(zhì)衛(wèi)生要求更是不斷提高，如何準(zhǔn)確的評定肉品的新鮮程度關(guān)系著人們的切身利益。我國對鮮凍畜禽肉的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)都有明文規(guī)定，根據(jù)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，對肉品新鮮程度的評定主要采用感官標(biāo)準(zhǔn)與理化標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合的方法。感官標(biāo)準(zhǔn)主要參考的是肉品色澤、粘度、彈性、氣味等；理化標(biāo)準(zhǔn)主要是對肉品揮發(fā)性鹽基氮等的測定。
肉的變質(zhì)主要是指在微生物蛋白酶和肽鏈內(nèi)切酶等作用下肉類蛋白質(zhì)的腐敗分解過程。因而目前判定肉品新鮮度主要從肉品的感觀性狀、腐敗分解產(chǎn)物的特性及含量、細(xì)菌的數(shù)量及污染程度三個方面來進(jìn)行，現(xiàn)有的檢測技術(shù)主要有如下幾種(1)揮發(fā)性鹽基氮(TBV-N)的測試無論采用凱氏定氮法，還是采用分光光譜法，都要對肉品做前處理，提取肉浸液后再進(jìn)行測定。其操作步驟煩瑣，測試時間長，而且不是無損檢測，難以滿足當(dāng)前對于大批量樣品快速無損的檢測要求。(2)通過測試pH值表示對新鮮度的影響美國專利申請?zhí)?0020027074，專利名稱為“pHsensor”中介紹的用pH值來表示稻米的新鮮度，但pH值用于畜禽肉的新鮮度測試時，易受到諸如品種、采樣部位、家畜宰前狀況等因素影響，因而難以單獨用這一個指標(biāo)反映出肉品新鮮度變化的真實情況。(3)K值測量法動物死亡后，其肉品中的三磷酸腺苷ATP在ATP酶的作用下，依次分解為二磷酸腺苷(ADP)→一磷酸腺苷(AMP)→肌苷酸(IMP)→次黃嘌呤核苷(HER)、次黃嘌呤(HE)。肌苷酸(IMP)又稱5′-次黃嘌呤核苷酸，是ATP在分解過程的中間產(chǎn)物，而ATP分解的最終產(chǎn)物為次黃嘌呤核苷、次黃嘌呤。將次黃嘌呤核苷、次黃嘌呤的累積量與上述分解過程物質(zhì)的質(zhì)量之和的比值稱為K值。如日本專利JP59130200中公開的方法，取得一定量的肉浸液，分離提純樣品中的ATP和分解物。但該方法提取樣品需要做大量的前處理工作，而且測試的是肉中的提取物，不能滿足無損、快速、準(zhǔn)確的要求。(4)通過氣味分辨新鮮度如日本專利JP6011501中公開的方法，將肉樣品進(jìn)行前處理，提取肉汁，用濾紙浸入其中提取肉汁樣品，測試氣味得到新鮮度。但該方法存在的問題是樣品需前處理，且氣味測試只能當(dāng)肉品重度變質(zhì)時才能有較好的靈敏度；該種方法也不是無損、快速的方法。(5)檢測表面肉色來反映新鮮度如日本專利JP4350540中公開的方法，使用光源發(fā)射一定波長的光照到參照物表面，通過接收器檢測反射回來的光；參照物與光源、檢測器有一定距離；光源發(fā)射同樣波長的光照到肉表面，接收器檢測反射回來的光，計算反射吸光度，并將此值采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立與肉色標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，用于預(yù)測肉色，進(jìn)而推測新鮮程度。又如日本專利JP2003121351中公開的方法，采用多波長方法測試得到從表面反射回來的光與表面新鮮度的經(jīng)驗公式。但是，上述兩種方法都只能反映表面的狀態(tài)，而且由于采用了經(jīng)驗公式，其結(jié)果受到肉的品種、家畜宰前狀況、表面粗糙情況的影響，很難用于肉品新鮮度的準(zhǔn)確測量。
綜上所述，目前所用的用于檢測畜禽類生肉的新鮮度狀況的方法或者耗時長，不利于快速檢測；或者屬于侵入式檢測，不能完成無損檢測；或者只能檢測生肉的表面新鮮度，不能檢測生肉的深層新鮮度狀況，代表性不強；或者所用的裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不適合現(xiàn)場的快速檢測。由于利用現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行理化方法檢測中存在上述測量耗時長、操作要求高、費用較大及不能深層測量的困境，因而在現(xiàn)場檢驗中往往依靠檢驗人員根據(jù)個人經(jīng)驗來對肉品的色、香、味、質(zhì)來進(jìn)行分析測試，不可避免的含有很大的主觀因素，這無疑影響了對肉品品質(zhì)的正確評定。因此就需要建立一種新的測評標(biāo)準(zhǔn)和研制一種無損快速檢測儀器，以彌補當(dāng)前檢測方法的不足，使得對肉品新鮮度的檢測方便、準(zhǔn)確、客觀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種畜禽肉類新鮮度無損快速檢測的方法和裝置，該方法能夠檢測畜禽肉類的深層新鮮度，明確給出新鮮度參數(shù)，精度高，專一性強；該裝置結(jié)構(gòu)簡單，便于攜帶。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過如下的方法步驟和技術(shù)方案實現(xiàn)一種畜禽肉類新鮮度無損快速檢測方法，包括如下步驟1、用至少3束已知強度的波長范圍為730nm～1100nm的不同波長的光從肉品表面射入肉品內(nèi)部，在肉品表面上包括第一區(qū)域和第二區(qū)域的至少兩個不同區(qū)域內(nèi)檢測肉品中散射出來的不同波長的光強度。
2、由下面的公式計算出各束光的漫射比率Rxk
Rkx=IkIkrx]]>式中，k＝1，2，……n，表示不同波長的光源的腳標(biāo)，n≥3；Ik為第k束光入射的光強；Ixkr為第k束光經(jīng)過被檢測物體的組織內(nèi)部散射之后在肉品表面區(qū)域檢測到的漫射光強，x＝1，2；1表示第一區(qū)域，2表示第二區(qū)域；r為漫射光的標(biāo)識；3、對同一波長的入射光，但不同區(qū)域上檢測到的漫射比率值按下面所述的公式進(jìn)行數(shù)據(jù)運算∂RλK=logIkIkr2-logIkIkr1,]]>μaλkμsλk=(ln10∂RλkΔρ-2ρ)23]]>freindex=13Σk=13μaλkμsλk]]>式中，λk表示不同波長；Δρ為兩個區(qū)域的中心距離；ρ為與入射光束相距較遠(yuǎn)的區(qū)域與入射光束的距離；μa為吸收系數(shù)，μs為散射系數(shù)，用吸收系數(shù)與散射系數(shù)的乘積平均值表示新鮮程度，這個指標(biāo)為freindex；4)根據(jù)freindex的值將肉品的新鮮度分三級freindex≥0.075mm-2表示一級新鮮度，0.075mm-2＞freindex≥0.055mm-2表示次級新鮮度，freindex＜0.055mm-2表示變質(zhì)。
上述方法中，步驟1)中所述至少兩個區(qū)域是以入射光束為中心的兩個中心半徑不同的環(huán)形區(qū)域，第二環(huán)形區(qū)域的圓環(huán)的中心半徑為10mm～40mm，第一環(huán)形區(qū)域的中心半徑小于第二環(huán)形區(qū)域的中心半徑，且兩個同心環(huán)形區(qū)域的中心半徑之差為2mm～6mm。
上述方法中，步驟1)中所述至少3束光是依次入射，每次入射光的持續(xù)時間為150μs，間隔時間小于1ms。
一種畜禽肉類新鮮度無損快速檢測的裝置，如圖3、圖4所示，包括光電檢測單元100、中央處理單元、顯示單元202。
如圖2、圖3所示，所述光電檢測單元100包括載體101、位于載體中心的光源、至少兩個光電探測器；所述光源順序地發(fā)出3個不同的波長的光，入射光的持續(xù)時間為150μs，間隔時間小于1ms；所述包括第一光電探測器1031和第二光電探測器1032的至少兩個光電探測器為圓環(huán)形的，分布于以光源為圓心的、不同半徑的兩個同心環(huán)上；所述的載體101采用硅膠壓膜或注塑形成的片體。
如圖2所示，所述的中央處理單元包括微控制器1、光源功率穩(wěn)定電路2、信號處理電路3和存儲器4；所述光源功率穩(wěn)定電路2的驅(qū)動端通過線纜與所述光源連接，所述光源功率穩(wěn)定電路2的控制端與所述微控制器1的輸入/輸出端連接；光電檢測單元100中的至少兩個光電探測器1031、1032通過線纜與所述信號處理電路的輸入端連接；所述信號處理電路3的輸出端、控制端分別與所述微控制器1的輸入、輸出端連接；所述存儲器4與微控制器1連接，用于存儲測量數(shù)據(jù)。
所述顯示單元202與所述微控制器1的數(shù)據(jù)端連接，用于顯示測量結(jié)果。
在上述裝置中，所述光源發(fā)出光的波長范圍為為730nm～1100nm；所述的光源為LED(Light-Emitting Diode，簡稱LED)發(fā)光管或激光光源或裝有濾光片的白熾燈。
在上述裝置中，所述環(huán)形的第一光電探測器1031的中心內(nèi)徑為10mm～40mm，所述環(huán)形的第二光電探測器1032的半徑大于第一光電探測器1031，兩者的半徑之差為2mm～6mm；所述光電探測器為硅光電池或其他光電探測器，其響應(yīng)波長范圍應(yīng)包括光源發(fā)光的波長范圍。
在上述裝置中，如圖2所示，所述信號處理電路3包括前置放大電路5、低通濾波電路6、采樣保持電路7順序串聯(lián)連接；所述前置放大電路5的輸入端與所述至少兩個光電探測器1031、1032的信號端連接；所述采樣保持電路7的控制端與微控制器1的輸入/輸出端連接，微控制器1內(nèi)部的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路9對輸入信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
在上述裝置中，如圖2、圖4所示，還包括一輸入單元203與微控制器1連接，所述的輸入單元203為一組按鍵及相應(yīng)的電路。
在上述裝置中，如圖2、圖4所示，還包括一打印機接口205與微控制器1連接，用于外接打印機設(shè)備。
在上述裝置中，如圖2、圖4還包括一串行口204與微控制器1連接，用于向如個人計算機等其他設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明提供的方法能夠監(jiān)測畜禽肉類的深層新鮮度，明確給出新鮮度參數(shù)和等級，精度高，專一性強；本發(fā)明提供的裝置精度高，信噪比高，結(jié)構(gòu)簡單，便于攜帶，適于現(xiàn)場快速檢測。


圖1為本發(fā)明檢測原理圖；圖2為本發(fā)明實施例的電路框圖；圖3為本發(fā)明實施例光電檢測單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實施例主機外觀圖；圖5為本發(fā)明實施例工作狀態(tài)示意圖；圖6為本發(fā)明實施例方法流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述根據(jù)上述原理，如圖2、圖3、圖4所示，一種畜禽肉類新鮮度無損快速檢測的裝置，包括中央處理單元、光電檢測單元100、顯示單元202、輸入單元203。
光電檢測單元100，如圖3所示，包括載體101、由固定在載體101中心的三個LED發(fā)光管(第一發(fā)光管1021、第二發(fā)光管1022和第三發(fā)光管1023)組成的光源以及第一光電探測器1031和第二光電探測器1032。在以光源為圓心半徑為20mm的圓上固定一環(huán)型硅光電池做成第一光電探測器1031；在以光源為圓心半徑為25mm的圓上固定一個環(huán)型硅光電池做成第二光電探測器1032。兩個光電探測器1031、1032的為型號為2CR21，波長響應(yīng)范圍為400nm-1100nm。載體101為一半徑30mm的圓形黑色硅膠片。光源的驅(qū)動端和第一光電探測器1031、第二光電探測器1032的信號端通過線纜104、插頭105分別與中央處理單元中的光源功率穩(wěn)定電路2和信號處理電路3的輸入端連接。在本實施例中，組成光源的三個LED，其發(fā)光波長分別為730nm、830nm、940nm；另外，本發(fā)明中的發(fā)光管也可以為三個以上，但這些發(fā)光管發(fā)出的光的波長限制在3種，當(dāng)每個波長的LED數(shù)量增加時，光強增加，檢測的效果會更好。在本實施例中，發(fā)光管為3個。
如圖2所示，中央處理單元包括微控制器1、存儲器4、三路LED光源功率穩(wěn)定電路2、信號處理電路3；微控制器1采用C8051F005芯片；信號處理電路3包括由TLC27L2芯片組成的前置放大電路5、由運算放大器TLC272芯片構(gòu)成的低通濾波單元6、由LF398芯片組成的采樣保持電路7；前置放大電路5、低通濾波單元6、采樣保持電路7和微控制器1內(nèi)部的12位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器按照常規(guī)電路依次串聯(lián)連接。由于環(huán)形光電探測器共有兩個，所以，前置放大電路1的輸入端共有2路，分別連接第一光電探測器1031和第二光電探測器1032的信號端。采樣保持電路7的控制端與微控制器的輸入/輸出端連接，采樣保持電路7的信號輸出端與微控制器1內(nèi)部的12位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器連接，微控制器1內(nèi)部的12位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出端與微控制器1內(nèi)部的數(shù)據(jù)端連接。存儲器4采用閃存AT45DB321B，與微控制器1連接，用于保存計算結(jié)果。
如圖2、圖4所示，顯示單元202采用一示場所售的液晶顯示器，與微控制器1連接，用于顯示微控制器1輸出的新鮮度數(shù)據(jù)；輸入單元203與微控制器1連接，包括一鍵盤，用于測量、保存等控制操作；本實施例還設(shè)有打印機接口205與微控制器1連接，用于連接外部打印機，可將檢測到的新鮮度數(shù)據(jù)打印出來；本實施例還設(shè)有串行口204與微控制器連接，用于向如個人計算機等其他外部設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)。
為了攜帶方便，本實施例將以上各部分組裝為兩部分，一部分為光電檢測單元100，如圖3所示；另一部分為包括中央處理單元、顯示單元202、輸入單元203的主機200，如圖3、圖4所示，兩部分通過接有線纜104的插頭105和插口206連接。
如圖4所示，為本實施例裝置的局部外觀圖，包括殼體201、液晶顯示器202、鍵盤203、串行口204、打印機接口205、光電檢測單元插口206。
結(jié)合圖1，下面介紹本發(fā)明的檢測原理圖1表示的是光電探測單元100放置在肉品的表面進(jìn)行探測時的剖面圖。環(huán)型的第一光電探測器1031與光源中心的距離為r1，環(huán)型的第二光電探測器1032與光源中心的距離為r2。曲線路徑A、路徑B表示光子遷移軌跡的示意圖；301表示畜類生肉的肌肉組織，302表示畜類生肉的脂肪組織，303表示畜類生肉的肉皮組織。光源發(fā)出的光入射進(jìn)畜類生肉，透過肌肉層301，經(jīng)過散射從肌肉層301表面散射出來，被第一光電探測器1031、第二光電探測器1032感應(yīng)，并轉(zhuǎn)換成電信號輸出。兩個環(huán)形光電探測器的半徑不同，檢測的深度也就不同，如圖1所示，第一光電探測器1031檢測的主要是深度為1/2的r1處的層的信息，第二光電探測器1032檢測的主要是深度為1/2的r2處的層的信息。
畜禽肉類的主要成分是蛋白質(zhì)(包括肌原纖維蛋白、肌漿蛋白)、水分、脂類、少量浸出物(含氮與不含氮的物質(zhì))、微量的維生素等。對于波長為700nm～1100nm范圍內(nèi)的入射光，其主要的吸收物質(zhì)是肌漿蛋白和水分，它們的含量將影響肉品的吸收系數(shù)，而其他物質(zhì)的含量主要影響肉品的散射系數(shù)。在肉品新鮮程度變化過程中，其吸收系數(shù)和散射系數(shù)都會變化，利用本發(fā)明的裝置，選擇合適波長的光源，根據(jù)檢測到的吸收系數(shù)與散射吸收之積的平均值，即可知道肉的新鮮程度。
在本實施例中，如圖3所示，光源的第一發(fā)光管1021、第二發(fā)光管1022發(fā)出的光波長分別為730nm、830nm用于檢測新鮮度，光源的第三發(fā)光管1023發(fā)出的光波長為970nm，用于檢測背景吸收——水分吸收的檢測。
本實施例工作狀態(tài)的示意圖如圖5所示。被檢測的畜禽肉300包括肌肉組織301、脂肪組織302、肉皮組織303，光電檢測單元100平放在被檢測的畜禽肉300上，位于殼體201內(nèi)的中央處理單元的微控制器1控制三個發(fā)光管1021、1022、1023依順序發(fā)光，光電探測器1031、1032檢測從畜禽肉300中散射出來的光，將該光信號轉(zhuǎn)變成電信號，發(fā)送給中央處理單元的前置放大電路5，前置放大電路將光電探測器傳送來的電信號放大，輸入到運算放大器構(gòu)成的低通濾波單元6，通過采樣保持電路7送到微控制器1內(nèi)部的12位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成微控制器1可以處理的數(shù)字信號，經(jīng)過微控制器1的處理，通過液晶顯示器202顯示檢測到的新鮮度結(jié)果；微控制器1將結(jié)果存于存儲器4中。
參照上述實施例提供的裝置，一種畜禽肉類新鮮度無損快速檢測方法，如圖6所示，包括如下步驟1、利用上述具體實施例中提供的畜禽肉類新鮮度無損快速檢測裝置，用3束已知強度的3種波長(730nm、830nm、970nm)的光從肉品表面射入肉品內(nèi)部，在肉品表面上兩個不同區(qū)域內(nèi)檢測從肉品表面散射出來的三種波長的光強度。
2、由下面的公式計算出各束光的漫射比率RxkRkx=IkIkrx,]]>式中，k＝1，2，……3表示不同波長的光源的腳標(biāo)；Ik為第k束光入射的光強；Ikrx為第k束光經(jīng)過被檢測物體的組織內(nèi)部散射之后在肉品表面區(qū)域檢測到的漫射光強，x＝1，2；1表示第一光電探測器，2表示第二光電探測器；r為漫射光的標(biāo)識；3、對同一波長的光，但不同區(qū)域上檢測到的漫射比率值按下面所述的公式進(jìn)行數(shù)據(jù)運算∂Rλj=logIkIkr2-logIkIkr1,]]>μaλkμsλk=(ln10∂RλkΔρ-2ρ)23]]>freindex=13Σk=13μaλkμsλk]]>式中，λk表示不同波長；Δρ為兩個區(qū)域的中心距離；ρ為與入射光束相距較遠(yuǎn)的區(qū)域與入射光束的距離；μa為吸收系數(shù)，μs為散射系數(shù)，用吸收系數(shù)與散射系數(shù)的乘積平均值表示新鮮程度，這個指標(biāo)為freindex；
4.根據(jù)freindex的值將肉品的新鮮度分三級freindex≥0.075mm-2表示一級新鮮度，0.075mm-2＞freindex≥0.055mm-2表示次級新鮮度，freindex＜0.055mm-2表示變質(zhì)。
上述方法中，步驟1中所述的3束光是依次入射、依次探測漫射光強的；每次入射光的持續(xù)時間為150μs，間隔時間為1ms。
利用本發(fā)明提供的裝置，測試了屠宰、排酸24小時以內(nèi)的冷卻豬肉和將其存貯12天后的新鮮度值，測得其新鮮度值分別為0.09mm-2(一級新鮮度)，0.0521mm-2(變質(zhì))，其檢測結(jié)果可靠且易讀。
最后所應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種畜禽肉類新鮮度無損快速檢測方法，其特征在于，包括如下步驟1)用至少3束已知強度的波長范圍為730nm～1100nm的不同波長的光從肉品表面射入肉品內(nèi)部，在肉品表面上包括第一區(qū)域和第二區(qū)域的至少兩個不同區(qū)域內(nèi)檢測肉品中散射出來的不同波長的光強度；2)由下面的公式計算出各束光的漫射比率RkxRkx=IkIkrx]]>式中，k＝1，2，……n，表示不同波長的光源的腳標(biāo)，n≥3；Ik為第k束光入射的光強；Ikrx為第k束光經(jīng)過被檢測物體的組織內(nèi)部散射之后在肉品表面區(qū)域檢測到的漫射光強；x＝1，2；1表示第一區(qū)域，2表示第二區(qū)域；r為漫射光的標(biāo)識；3)對同一波長的入射光，但在不同區(qū)域上檢測到的漫射比率值按下面所述的公式進(jìn)行數(shù)據(jù)運算∂Rλk=logIkIkr2-logIkIkr1,]]>μaλkμsλk=(ln10∂RλkΔρ-2ρ)23]]>freindex=13Σk=13μaλkμsλk]]>式中，λk表示不同波長；Δρ為兩個區(qū)域的中心距離；ρ為與入射光束相距較遠(yuǎn)的區(qū)域與入射光束的距離；μa為吸收系數(shù)，μs為散射系數(shù)，用吸收系數(shù)與散射系數(shù)的乘積平均值表示新鮮程度，這個指標(biāo)為freindex；4)根據(jù)freindex的值將肉品的新鮮度分三級freindex≥0.075mm-2表示一級新鮮度，0.075mm-2＞freindex≥0.055mm-2表示次級新鮮度，freindex＜0.055mm-2表示變質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的畜禽肉類新鮮度無損快速檢測方法，其特征在于，步驟1)中所述至少兩個區(qū)域是以入射光束為中心的兩個中心半徑不同的環(huán)形區(qū)域，第二環(huán)形區(qū)域的圓環(huán)的中心半徑為10mm～40mm，第一環(huán)形區(qū)域的中心半徑小于第二環(huán)形區(qū)域的中心半徑，且兩個同心環(huán)形區(qū)域的中心半徑之差為2mm～6mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的畜禽肉類新鮮度無損快速檢測方法，其特征在于，步驟1)中所述的至少3束光是依次入射，每次入射光的持續(xù)時間為150μs，間隔時間小于1ms。
4.一種畜禽肉類新鮮度無損快速檢測裝置，其特征在于，包括光電檢測單元、中央處理單元、顯示單元；所述光電檢測單元包括載體、位于載體中心的光源、至少兩個光電探測器；所述光源為LED發(fā)光管或激光光源或裝有濾光片的白熾燈，所述光源順序地發(fā)出至少三種不同波長的光；所述載體采用硅膠壓膜或注塑形成的片體；所述中央處理單元包括微控制器、光源功率穩(wěn)定電路、信號處理電路和存儲器；所述光源功率穩(wěn)定電路的驅(qū)動端通過線纜與光源連接，所述光源功率穩(wěn)定電路的控制端與所述微控制器的輸入/輸出端連接；所述光電檢測單元中的至少兩個光電探測器通過線纜與所述信號處理電路的輸入端連接；所述信號處理電路的輸出端、控制端分別與所述微控制器的輸入/輸出端連接；所述存儲器與微控制器連接，用于存儲測量數(shù)據(jù)；所述顯示單元與所述微控制器的數(shù)據(jù)端連接，用于顯示測量結(jié)果。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的畜禽肉類新鮮度無損快速檢測裝置，其特征在于，所述至少兩個光電探測器為圓環(huán)形的，形成以所述光源為圓心的、不同半徑的同心圓環(huán)；所述圓環(huán)形的第一光電探測器的中心半徑為10mm～40mm，所述圓環(huán)形的第二光電探測器的中心半徑大于第一光電探測器的中心半徑，兩者的半徑之差為2mm～6mm；所述光源發(fā)出光的波長范圍為730nm～1100nm。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的畜禽肉類新鮮度無損快速檢測裝置，其特征在于，所述信號處理電路包括前置放大電路、低通濾波電路、采樣保持電路順序串聯(lián)連接；所述前置放大電路的輸入端與所述至少兩個光電探測器的信號端連接；所述采樣保持電路的控制端與微控制器的輸入/輸出端連接，微控制器內(nèi)部的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路對輸入信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換；所述光源發(fā)出的至少三種不同波長的光，其波長分別為730nm、830nm和970nm。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的畜禽肉類新鮮度無損快速檢測裝置，其特征在于，所述光電探測器為硅光電池或其他光電探測器，其響應(yīng)波長范圍應(yīng)包括光源發(fā)光的波長。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的畜禽肉類新鮮度無損快速檢測裝置，其特征在于，還包括一輸入單元與所述微控制器連接，所述的輸入單元為一組按鍵及相應(yīng)的電路，用于測量、保存等控制操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的畜禽肉類新鮮度無損快速檢測裝置，其特征在于，還包括一打印機接口與所述微控制器連接，用于外接打印機設(shè)備。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的畜禽肉類新鮮度無損快速檢測裝置，其特征在于，還包括一串行接口與所述微控制器連接，用于向如個人計算機等其他設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于檢測畜禽肉類深層新鮮度的無損快速檢測的方法及裝置。該方法采用3束已知強度的3種波長的光從肉品表面入射肉品內(nèi)部，在肉品表面上兩個不同環(huán)形區(qū)域內(nèi)檢測肉品中散射出來的不同波長的光強度，用吸收系數(shù)與散射系數(shù)的乘積平均值表示新鮮程度。該裝置包括光電檢測單元、中央處理單元、顯示單元；其中光電檢測單元中的光源順序地發(fā)出3個不同的波長的光，兩個光電探測器為以光源為圓心不同中心半徑的兩個圓環(huán)。本發(fā)明能夠監(jiān)測畜禽肉類的深層新鮮度，精度高，專一性強，適合現(xiàn)場的快速檢測。
文檔編號G01N21/49GK1687749SQ20051005993
公開日2005年10月26日 申請日期2005年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月1日
發(fā)明者黃嵐, 王忠義, 侯瑞峰, 吳平, 黃燕 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)