專利名稱：基于可視化陣列傳感器的白酒識(shí)別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種白酒識(shí)別裝置，具體涉及一種基于可視化陣列傳感器的白酒識(shí)別裝置。
背景技術(shù)：
白酒是我國傳統(tǒng)的蒸餾酒，歷史悠久，工藝獨(dú)特，是世界著名的六大蒸餾酒之一。因自然環(huán)境，釀造原料、糖化發(fā)酵劑種類和生產(chǎn)工藝等因素的不同，形成了各具特色、風(fēng)格典型的各種香型的白酒。中國白酒的香型包括以茅臺(tái)酒、郎酒為代表的醬香型，以汾酒為代表的清香型，以瀘州老窖、洋河大曲為代表的濃香型、以桂林三花酒為代表的米香型和以西鳳酒為代表的鳳香型五大香型。目前，白酒質(zhì)量檢測(cè)常用的方法包括氣相色譜、毛細(xì)管柱、浸入式固相微萃取等方法。這些方法均能夠準(zhǔn)確定性定量的測(cè)定白酒中的酸類、酯類、醛類以及醇類等多種成分，但是分析過程較為復(fù)雜，所使用的檢測(cè)設(shè)備成本較高，耗時(shí)長等缺點(diǎn)；而且白酒中的香味微量成分僅占2%，尚有許多呈香成分無法用這些方法檢測(cè)出來。能夠產(chǎn)生交叉響應(yīng)的陣列式電子鼻則在一定程度上彌補(bǔ)了常規(guī)色譜檢測(cè)限低，無法對(duì)不同物質(zhì)間的相互作用進(jìn)行檢測(cè)等缺陷，電子鼻是近年來發(fā)展較快的一種人工嗅覺系統(tǒng)，采用氣敏傳感器制成的傳統(tǒng)電子鼻陣列對(duì)不同的白酒有一定的識(shí)別和區(qū)分效果。電子鼻傳感器具有識(shí)別能力強(qiáng)，檢測(cè)速度快等優(yōu)點(diǎn)，但電子鼻主要是靠吸附待測(cè)物質(zhì)來產(chǎn)生響應(yīng)，在對(duì)白酒中微量成分的識(shí)別上依然存在不足，而且白酒中的大量乙醇會(huì)掩蓋傳感器對(duì)其他微量成分的響應(yīng)，導(dǎo)致傳統(tǒng)的電子鼻傳感器對(duì)相似酒精度白酒的區(qū)分效果不好。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，本實(shí)用新型提供了一種方便、快捷，實(shí)現(xiàn)可視化檢測(cè)，且檢測(cè)更加直觀簡便，特異性識(shí)別能力更強(qiáng)的基于可視化陣列傳感器的白酒識(shí)別裝置。本實(shí)用新型提供的基于可視化陣列傳感器的白酒識(shí)別裝置，包括揮發(fā)密封箱、檢測(cè)密封箱、可視化陣列傳感器、圖像采集儀、水箱、加熱管和控制器；所述加熱管安裝在水箱的底部并由控制器控制，控制器安裝在水箱的頂部；揮發(fā)密封箱和檢測(cè)密封箱安裝在水箱內(nèi)，且上方形成敞口 ；所述揮發(fā)密封箱的頂部設(shè)有白酒進(jìn)樣孔和揮發(fā)氣體出氣孔；在所述檢測(cè)密封箱的右側(cè)箱壁上設(shè)有檢測(cè)氣體出氣孔，檢測(cè)氣體出氣孔與揮發(fā)密封箱內(nèi)連通，所述可視化陣列傳感器設(shè)在檢測(cè)密封箱內(nèi)，所述圖像采集儀設(shè)在檢測(cè)密封箱的右側(cè)箱壁上，并與可視化陣列傳感器水平對(duì)應(yīng)；所述檢測(cè)密封箱的左側(cè)為氣體緩沖室，揮發(fā)氣體出氣孔通過真空泵與氣體緩沖室連通；所述可視化陣列傳感器由可視化陣列單元組成，可視化陣列單元的一面與氣體緩沖室對(duì)應(yīng)，可視化陣列單元的另一面與圖像采集儀的鏡頭對(duì)應(yīng)。進(jìn)一步，所述檢測(cè)密封箱內(nèi)設(shè)有氣體導(dǎo)流板，所述氣體導(dǎo)流板位于可視化陣列傳感器與氣體緩沖室之間，所述氣體導(dǎo)流板上均布設(shè)有數(shù)個(gè)導(dǎo)流孔。進(jìn)一步，所述檢測(cè)密封箱內(nèi)還設(shè)有照明裝置，所述照明裝置設(shè)在圖像采集儀周邊對(duì)應(yīng)的檢測(cè)密封箱的內(nèi)壁上，所述照明裝置由控制器控制。進(jìn)一步，所述揮發(fā)密封箱和檢測(cè)密封箱內(nèi)分別安裝有溫度傳感器、濕度傳感器和壓力傳感器；所述溫度傳感器、濕度傳感器和壓力傳感器與控制器連接。進(jìn)一步，在圖像采集儀與可視化陣列傳感器之間設(shè)有透明玻璃板。進(jìn)一步，所述水箱內(nèi)設(shè)有用于檢測(cè)水溫、且與控制器連接的溫度傳感器。進(jìn)一步，所述揮發(fā)密封箱的頂部還設(shè)有用于噴水或噴乙醇的噴管。再進(jìn)一步，所述揮發(fā)密封箱和檢測(cè)密封箱的底部分別設(shè)有排污管。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的基于可視化陣列傳感器的白酒識(shí)別裝置具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型通過控制白酒揮發(fā)環(huán)境中的溫度、濕度、壓力等參數(shù)，從而保證白酒在所需的溫度、濕度、壓力等特定條件下穩(wěn)定地?fù)]發(fā)，進(jìn)而提高可視化陣列傳感器檢測(cè)的穩(wěn)定性。2、本實(shí)用新型采用揮發(fā)密封箱將白酒在所需條件下?lián)]發(fā)，在輸入檢測(cè)密封箱內(nèi)與可視化陣列傳感器接觸，可視化陣列傳感器檢測(cè)待測(cè)樣品特征響應(yīng)的信號(hào)，通過圖像采集儀將采集的光譜變化信號(hào)輸入信號(hào)識(shí)別處理系統(tǒng)，將檢測(cè)結(jié)果以圖譜的方式顯示，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)的可視化，采用該裝置檢測(cè)方便、快捷。3、本實(shí)用新型的可視化陣列單元與白酒揮發(fā)氣體反應(yīng)之后，會(huì)產(chǎn)生明顯的光譜變化，通過比對(duì)反映前后陣列光譜變化的數(shù)據(jù)，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物質(zhì)的特異性識(shí)別。因此可實(shí)現(xiàn)對(duì)白酒中微量成分的特異性識(shí)別與響應(yīng)，極大的減小了高濃度乙醇的干擾。與傳統(tǒng)電子鼻傳感器相比，該裝置的應(yīng)用更加直觀簡便，特異性識(shí)別能力更強(qiáng)。4、通過本實(shí)用新型的裝置可獲得不同香型白酒的反應(yīng)差譜圖所代表每種香型白酒所特有的特征，是每種香型的白酒獨(dú)一無二的特異性指紋圖譜。因此，利用該裝置得到的不同香型白酒的反應(yīng)差譜作為各香型的指紋圖譜，進(jìn)而建立白酒的指紋圖譜庫，可用于白酒的質(zhì)量監(jiān)測(cè)和白酒真?zhèn)蔚蔫b定。4、該裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，可實(shí)現(xiàn)高效檢測(cè)。

圖1為基于可視化陣列傳感器的白酒識(shí)別裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為可視化陣列傳感器安裝在傳感器固定裝置上的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為氣體導(dǎo)流板的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中1一揮發(fā)密封箱；2—檢測(cè)密封箱；3—可視化陣列傳感器；4一圖像采集儀；5—水箱；6—加熱管；7—控制器；8—白酒進(jìn)樣孔；9一揮發(fā)氣體出氣孔；10—檢測(cè)氣體出氣孔；11一氣體緩沖室；12—真空泵；13—可視化陣列單元；14一氣體導(dǎo)流板；15—導(dǎo)流孔；16—照明裝置；17—透明玻璃板；18—溫度傳感器；19 一噴管；20—排污管；21—進(jìn)氣孔；22—傳感器固定裝置；23—載板；24—蓋板；25—通孔；W—定位導(dǎo)軌。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。圖1為基于可視化陣列傳感器的白酒識(shí)別裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示基于可視化陣列傳感器的白酒識(shí)別裝置，包括揮發(fā)密封箱1、檢測(cè)密封箱2、可視化陣列傳感器3、圖像采集儀4、水箱5、加熱管6和控制器7。加熱管6安裝在水箱5的底部并由控制器7控制，控制器7安裝在水箱5的頂部。揮發(fā)密封箱1和檢測(cè)密封箱2安裝在水箱5內(nèi)，且上方形成敞口。加熱管6可采用燃?xì)鈱?duì)水加熱，也可采用電阻絲對(duì)水加熱。加熱管6主要向揮發(fā)密封箱1和檢測(cè)密封箱2提供恒定溫度，使揮發(fā)密封箱1內(nèi)注入的白酒在所需特定的溫度下?lián)]發(fā)。揮發(fā)密封箱1的頂部設(shè)有白酒進(jìn)樣孔8和揮發(fā)氣體出氣孔9，白酒從白酒進(jìn)樣孔8內(nèi)注入揮發(fā)密封箱1，在揮發(fā)密封箱1內(nèi)受熱蒸發(fā)。在檢測(cè)密封箱2的右側(cè)箱壁上設(shè)有檢測(cè)氣體出氣孔10，揮發(fā)密封箱1的內(nèi)壁上設(shè)有進(jìn)氣孔21，檢測(cè)氣體出氣孔10通過管道與進(jìn)氣孔21連通?？梢暬嚵袀鞲衅?設(shè)在檢測(cè)密封箱2內(nèi)，圖像采集儀4設(shè)在檢測(cè)密封箱2的右側(cè)箱壁上，并與可視化陣列傳感器3水平對(duì)應(yīng)。檢測(cè)密封箱2的左側(cè)為氣體緩沖室11，揮發(fā)氣體出氣孔9通過真空泵12和管道與氣體緩沖室11連通。檢測(cè)密封箱2內(nèi)還設(shè)有照明裝置16 (照明裝置16采用LED燈。)，照明裝置16設(shè)在圖像采集儀4周邊對(duì)應(yīng)的檢測(cè)密封箱2的內(nèi)壁上，照明裝置16由控制器7控制。在圖像采集儀4與可視化陣列傳感器3之間設(shè)有透明玻璃板17，使圖像采集儀4與白酒揮發(fā)的氣體通過透明玻璃板17隔開，避免白酒揮發(fā)的氣體對(duì)圖像采集儀4產(chǎn)生腐蝕。檢測(cè)密封箱2內(nèi)設(shè)有氣體導(dǎo)流板14，氣體導(dǎo)流板14位于可視化陣列傳感器3與氣體緩沖室11之間，氣體導(dǎo)流板14上均布設(shè)有數(shù)個(gè)導(dǎo)流孔15，如圖3所示。圖像采集儀4、透明玻璃板17、照明裝置16、可視化陣列傳感器3、氣體導(dǎo)流板14和氣體緩沖室11從右向左依次設(shè)置。揮發(fā)密封箱1和檢測(cè)密封箱2內(nèi)分別安裝有溫度傳感器、濕度傳感器和壓力傳感器，溫度傳感器、濕度傳感器和壓力傳感器與控制器7連接，溫度傳感器、濕度傳感器和壓力傳感器以檢測(cè)白酒氣體的溫度、濕度和壓力。可視化陣列傳感器3由可視化陣列單元13組成，可視化陣列單元13的一面與氣體導(dǎo)流板14對(duì)應(yīng)，可視化陣列單元13的另一面與圖像采集儀4的鏡頭對(duì)應(yīng)?？梢暬嚵袀鞲衅?由多個(gè)可視化陣列單元13組成，可視化陣列傳感器3上的陣列點(diǎn)可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置不同的數(shù)目、用于檢測(cè)不同成分的可視化陣列單元13?？梢暬嚵袉卧?3可由卟啉及其衍生物、指示劑和極性染料中的一種或任意的組合組成。每個(gè)可視化陣列單元應(yīng)具有一定的選擇性，分析物能夠與其中心位點(diǎn)牢固結(jié)合，以保證陣列對(duì)分析物的響應(yīng)是強(qiáng)的相互作用；可視化陣列傳感器3必須具有交叉敏感效應(yīng)，即每個(gè)可視化陣列單元13對(duì)不同的組分具有不同的響應(yīng)能力?？梢暬嚵袀鞲衅?安裝在傳感器固定裝置22上，傳感器固定裝置22由載板23和蓋板M組成，載板23上開有蓋板安裝槽，蓋板M扣合在載板23的蓋板安裝槽內(nèi)，載板23和蓋板M上設(shè)置相對(duì)應(yīng)的通孔25。可視化陣列傳感器3被壓在載板23和蓋板M之間，如圖2所示，可視化陣列單元13位于通孔25中，可視化陣列傳感器3安裝或拆卸方便、快捷。在檢測(cè)密封箱2的側(cè)壁對(duì)應(yīng)位置設(shè)置有用于傳感器固定裝置22插入或抽出的定位導(dǎo)軌沈，定位導(dǎo)軌沈的中部為與載板23橫截面相匹配的安裝孔，傳感器固定裝置22插入定位導(dǎo)軌沈內(nèi)后，外側(cè)形成密封配合，通過該安裝孔可達(dá)到快速插入或抽出可視化陣列傳感器3的目的?？梢暬嚵袀鞲衅?安裝好后，可視化陣列單元13的一面與氣體導(dǎo)流板14的導(dǎo)流孔15對(duì)應(yīng)，可視化陣列單元13的另一面與圖像采集儀4對(duì)應(yīng)。氣體導(dǎo)流板14上均布多個(gè)導(dǎo)流孔15，本實(shí)施例中，導(dǎo)流孔15為六個(gè)，使氣體緩沖室11內(nèi)的氣體經(jīng)導(dǎo)流孔15向左移動(dòng)，能最大限度地與可視化陣列傳感器3接觸。圖像采集儀4的輸出端與計(jì)算機(jī)連接，使圖像采集儀4采集的光譜變化信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行識(shí)別處理。水箱5內(nèi)設(shè)有用于檢測(cè)水溫、且與控制器7連接的溫度傳感器18，通過該溫度傳感器18檢測(cè)水溫，若水溫過高，可降低加熱管6的溫度；若水溫過低，可提高加熱管6的溫度。揮發(fā)密封箱1的頂部還設(shè)有用于噴水或噴乙醇的噴管19，通過該噴管19向揮發(fā)密封箱1內(nèi)噴水或噴乙醇對(duì)該揮發(fā)密封箱1進(jìn)行清洗，揮發(fā)密封箱1和檢測(cè)密封箱2的底部分別設(shè)有排污管20，清洗水從排污管20排出。使用該裝置時(shí)，將水加入水箱5內(nèi)，水由加熱管6加熱，熱水對(duì)揮發(fā)密封箱1和檢測(cè)密封箱2傳熱，酒樣通過白酒進(jìn)樣孔8加入揮發(fā)密封箱1以后，揮發(fā)密封箱1內(nèi)的白酒在所需的溫度、濕度、壓力下?lián)]發(fā)，揮發(fā)氣體經(jīng)真空泵12抽入氣體緩沖室11內(nèi)，氣體緩沖室11內(nèi)氣體向左經(jīng)過導(dǎo)流孔15與可視化陣列單元13接觸，可視化陣列單元13與揮發(fā)氣體反應(yīng)之后，會(huì)產(chǎn)生明顯的光譜變化，圖像采集儀4采集可視化陣列傳感器3的圖像變化，并輸入計(jì)算機(jī)，通過圖像處理系統(tǒng)比對(duì)反映前后陣列光譜變化的數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)可選用SPSS軟件中的聚類分析和主成分分析，如2009年1月農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)第40卷第1期《視覺可視化技術(shù)在白酒識(shí)別中的運(yùn)用》)，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)白酒的特異性識(shí)別，進(jìn)而建立白酒的指紋圖譜庫，又可用于白酒的質(zhì)量監(jiān)測(cè)和白酒真?zhèn)蔚蔫b定。最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(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，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種基于可視化陣列傳感器的白酒識(shí)別裝置，其特征在于包括揮發(fā)密封箱(1)、檢測(cè)密封箱(2)、可視化陣列傳感器(3)、圖像采集儀(4)、水箱(5)、加熱管(6)和控制器(7)； 所述加熱管(6 )安裝在水箱(5 )的底部并由控制器(7 )控制，控制器(7 )安裝在水箱(5 )的頂部；揮發(fā)密封箱(1)和檢測(cè)密封箱(2 )安裝在水箱(5 )內(nèi)，且上方形成敞口 ；所述揮發(fā)密封箱(1)的頂部設(shè)有白酒進(jìn)樣孔(8)和揮發(fā)氣體出氣孔(9)；在所述檢測(cè)密封箱(2)的右側(cè)箱壁上設(shè)有檢測(cè)氣體出氣孔(10)，檢測(cè)氣體出氣孔(10) 與揮發(fā)密封箱(1)內(nèi)連通，所述可視化陣列傳感器(3)設(shè)在檢測(cè)密封箱(2)內(nèi)，所述圖像采集儀(4)設(shè)在檢測(cè)密封箱(2)的右側(cè)箱壁上，并與可視化陣列傳感器(3)水平對(duì)應(yīng)；所述檢測(cè)密封箱(2)的左側(cè)為氣體緩沖室(11)，揮發(fā)氣體出氣孔(9)通過真空泵(12)與氣體緩沖室(11)連通；所述可視化陣列傳感器(3)由可視化陣列單元(13)組成，可視化陣列單元(13)的一面與氣體緩沖室(11)對(duì)應(yīng)，可視化陣列單元(13)的另一面與圖像采集儀(4)的鏡頭對(duì)應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于可視化陣列傳感器的白酒識(shí)別裝置，其特征在于所述檢測(cè)密封箱(2)內(nèi)設(shè)有氣體導(dǎo)流板(14)，所述氣體導(dǎo)流板(14)位于可視化陣列傳感器(3) 與氣體緩沖室(11)之間，所述氣體導(dǎo)流板(14)上均布設(shè)有數(shù)個(gè)導(dǎo)流孔(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于可視化陣列傳感器的白酒識(shí)別裝置，其特征在于所述檢測(cè)密封箱(2)內(nèi)還設(shè)有照明裝置(16)，所述照明裝置(16)設(shè)在圖像采集儀(4)周邊對(duì)應(yīng)的檢測(cè)密封箱(2)的內(nèi)壁上，所述照明裝置(16)由控制器(7)控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于可視化陣列傳感器的白酒識(shí)別裝置，其特征在于所述揮發(fā)密封箱(1)和檢測(cè)密封箱(2)內(nèi)分別安裝有溫度傳感器、濕度傳感器和壓力傳感器；所述溫度傳感器、濕度傳感器和壓力傳感器與控制器(7)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的基于可視化陣列傳感器的白酒識(shí)別裝置，其特征在于在圖像采集儀(4)與可視化陣列傳感器(3)之間設(shè)有透明玻璃板(17)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于可視化陣列傳感器的白酒識(shí)別裝置，其特征在于所述水箱(5 )內(nèi)設(shè)有用于檢測(cè)水溫、且與控制器(7 )連接的溫度傳感器(18 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于可視化陣列傳感器的白酒識(shí)別裝置，其特征在于所述揮發(fā)密封箱(1)的頂部還設(shè)有用于噴水或噴乙醇的噴管(19)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于可視化陣列傳感器的白酒識(shí)別裝置，其特征在于所述揮發(fā)密封箱(1)和檢測(cè)密封箱(2 )的底部分別設(shè)有排污管(20 )。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于可視化陣列傳感器的白酒識(shí)別裝置，包括揮發(fā)密封箱、檢測(cè)密封箱、可視化陣列傳感器、圖像采集儀、水箱、加熱管和控制器；加熱管安裝在水箱的底部并由控制器控制，控制器安裝在水箱的頂部；揮發(fā)密封箱和檢測(cè)密封箱安裝在水箱內(nèi)，且上方形成敞口；揮發(fā)密封箱通過真空泵與檢測(cè)密封箱內(nèi)連通，圖像采集儀和可視化陣列傳感器設(shè)在檢測(cè)密封箱內(nèi)。本實(shí)用新型采用揮發(fā)密封箱將白酒在所需條件下?lián)]發(fā)，在輸入檢測(cè)密封箱內(nèi)與可視化陣列傳感器接觸，可視化陣列傳感器檢測(cè)待測(cè)樣品特征響應(yīng)的信號(hào)，通過圖像采集儀將采集的光譜變化信號(hào)輸入信號(hào)識(shí)別處理系統(tǒng)，將檢測(cè)結(jié)果以圖譜的方式顯示，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)的可視化，采用該裝置檢測(cè)方便、快捷。
文檔編號(hào)G01N21/84GK202330293SQ201120464119
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月21日
發(fā)明者侯長軍, 盧中明, 張宿義, 張良, 易彬, 沈才洪, 秦輝, 羅小剛, 霍丹群 申請(qǐng)人:瀘州品創(chuàng)科技有限公司, 重慶大學(xué)