小型的便攜式食用油檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及食品檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種小型的便攜式食用油檢測(cè)裝置，包括光纖探頭(1)、光源(2)、微型光譜儀(3)和數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)(4)，所述光纖探頭(1)的前端設(shè)有發(fā)射光纖(51)和接收光纖(52)，所述發(fā)射光纖與光源(2)連接，所述接收光纖與微型光譜儀(3)連接；所述數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)(4)與微型光譜儀(3)中的數(shù)據(jù)采集電路相連。本實(shí)用新型解決了常規(guī)分析方法需要采樣后實(shí)驗(yàn)室內(nèi)分析，耗時(shí)耗力的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了原位現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，現(xiàn)場(chǎng)出結(jié)果，克服了檢測(cè)設(shè)備龐大復(fù)雜的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)便攜式測(cè)量，內(nèi)置的多種數(shù)據(jù)模型可以實(shí)現(xiàn)多種食用油的檢測(cè)，一機(jī)多用，節(jié)省了人力物力。
【專利說(shuō)明】小型的便攜式食用油檢測(cè)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及食品檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種小型的便攜式食用油檢測(cè)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]食用油是人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚呐腼儾牧虾湍芰縼?lái)源，食用油的質(zhì)量安全與人們的身體健康息息相關(guān)，食用油的檢測(cè)技術(shù)主要包括感官鑒別法、化學(xué)鑒別法、液相色譜法和光學(xué)方法。感官鑒別方法靠人對(duì)顏色、氣味、味道的觀察判斷來(lái)鑒別，非常不準(zhǔn)確；化學(xué)鑒別一般是取樣后在實(shí)驗(yàn)室中加入藥品與被測(cè)樣本進(jìn)行反應(yīng)，液相色譜法也是取樣后對(duì)在實(shí)驗(yàn)室中分析，采用高壓輸液系統(tǒng)將不同成分分離，再通過(guò)檢測(cè)器檢測(cè)，這兩種方法都耗時(shí)耗力，而且很多藥品有毒，對(duì)分析人員健康不利；現(xiàn)在也有人用紅外光學(xué)來(lái)對(duì)食用油進(jìn)行檢測(cè)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)食用油種類、成分、真?zhèn)蔚冗M(jìn)行判別，但一般都是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)用大型儀器結(jié)合ATR附件測(cè)量，雖然快速，但是由于儀器體積龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不適合便攜式應(yīng)用。
[0003]因此，針對(duì)以上不足，本實(shí)用新型提供了一種小型的便攜式食用油檢測(cè)裝置。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004](一 )要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)中測(cè)量流程繁瑣，測(cè)量周期長(zhǎng)的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)出結(jié)果，方便執(zhí)法人員和市場(chǎng)管理人員對(duì)有問(wèn)題的食用油現(xiàn)場(chǎng)做出處理。
[0006]( 二 )技術(shù)方案
[0007]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種小型的便攜式食用油檢測(cè)裝置，包括光纖探頭、光源、微型光譜儀和數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)，所述光纖探頭的前端設(shè)有發(fā)射光纖和接收光纖，所述發(fā)射光纖與光源連接，所述接收光纖與微型光譜儀連接；所述數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)與微型光譜儀中的數(shù)據(jù)采集電路相連。
[0008]其中，該檢測(cè)裝置還包括反射帽，所述反射帽安裝在所述光纖探頭的前方，所述反射帽正對(duì)光纖探頭前端的一面設(shè)有反射鏡。
[0009]其中，所述反射鏡的光程可調(diào)。
[0010]其中，所述數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)包括CPU，所述CPU為FPGA、ARM或者其他高速處理器，且通過(guò)USB或者串口與所述微型光譜儀連接。
[0011]其中，所述微型光譜儀由準(zhǔn)直鏡，分光系統(tǒng)、檢測(cè)器和數(shù)據(jù)采集電路組成，所述分光系統(tǒng)為濾光片、光柵掃描或者干涉儀，所述檢測(cè)器為單點(diǎn)檢測(cè)器或者陣列檢測(cè)器。
[0012]其中，所述光源包括對(duì)置的發(fā)光體和透鏡，所述發(fā)光體為電加熱固體紅外輻射源，所述透鏡與發(fā)射光纖連接，所述發(fā)光體發(fā)出的光經(jīng)過(guò)透鏡耦合進(jìn)發(fā)射光纖。
[0013]其中，所述光纖探頭發(fā)射光纖或接收光纖由玻璃或塑料光纖材料制成。
[0014]其中，所述光纖探頭單芯或多芯。
[0015](三)有益效果
[0016]本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型解決了常規(guī)分析方法需要采樣后實(shí)驗(yàn)室內(nèi)分析，耗時(shí)耗力的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了原位現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，現(xiàn)場(chǎng)出結(jié)果，克服了檢測(cè)設(shè)備龐大復(fù)雜的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)便攜式測(cè)量，內(nèi)置的多種數(shù)據(jù)模型可以實(shí)現(xiàn)多種食用油的檢測(cè)，一機(jī)多用，且不需要具備專業(yè)知識(shí)的專業(yè)人員操作，傻瓜式操作，方便準(zhǔn)確，節(jié)省了人力物力。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的小型的便攜式食用油檢測(cè)裝置的示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1的數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)的內(nèi)部模塊功能示意圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例2的小型的便攜式食用油檢測(cè)裝置中光纖探頭的頂端結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中:1:光纖探頭；2:光源；21:發(fā)光體；22:透鏡；3:微型光譜儀；4:數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)；51:發(fā)射光纖；52:接收光纖；6:反光帽；7:反射鏡。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本實(shí)用新型，但不用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。
[0022]如圖1所示，本實(shí)用新型小型的便攜式食用油檢測(cè)裝置，包括光纖探頭1、光源2、微型光譜儀3和數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)4，所述反射帽6安裝在所述光纖探頭的前方，所述反射帽6正對(duì)光纖探頭I前端的一面設(shè)有反射鏡7。所述光纖探頭I的前端設(shè)有發(fā)射光纖51和接收光纖52，發(fā)射光纖51與光源2連接，接收光纖52與微型光譜儀3連接；所述數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)4與微型光譜儀3中的數(shù)據(jù)采集電路相連。
[0023]使用時(shí)，將光纖探頭I放入油中，打開(kāi)光源2，使光源2發(fā)出的光從發(fā)射光纖51射出，光在油中發(fā)生折射及反射后，由接收光纖52接收，并發(fā)送給微型光譜儀3，微型光譜儀3對(duì)接收到的光進(jìn)行分析，并將分析數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)4，數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)4作出判斷，并輸出是否為地溝油。其中，數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)4和微型光譜儀3均為市場(chǎng)上能夠購(gòu)買到的儀器。
[0024]數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)4包括CPU，所述CPU為FPGA、ARM或者其他高速處理器，且通過(guò)USB或者串口與所述微型光譜儀3連接。內(nèi)部CPU將微型光譜儀3采集到的數(shù)據(jù)，按照檢測(cè)目的自動(dòng)選擇特征波段進(jìn)行處理，并根據(jù)內(nèi)置的數(shù)學(xué)模型，計(jì)算得出測(cè)量結(jié)果，并顯示在顯示屏上。用于從微型光譜儀3中讀取光譜數(shù)據(jù)，即通過(guò)USB將微型光譜儀3中數(shù)據(jù)采集電路采集的光譜進(jìn)行運(yùn)算處理，并與用戶進(jìn)行交互，根據(jù)用戶輸入的命令進(jìn)行相應(yīng)的處理，核心CPU為一塊ARM Cortex-A15處理器，主要功能模塊如圖2所示，包括:電源控制模塊、數(shù)據(jù)通信模塊、人機(jī)交互模塊和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊。電源控制模塊用于為整套系統(tǒng)提供12V穩(wěn)定電源，為光源2提供電源。數(shù)據(jù)通信模塊用于與微型光譜儀3通信，控制其工作，并將其采集的光譜數(shù)據(jù)讀回，另外還有一個(gè)數(shù)據(jù)導(dǎo)出接口，采用USB協(xié)議。人機(jī)交互模塊是接收操作者的指令，并將運(yùn)算結(jié)果反饋給操作者，包括顯示屏和驅(qū)動(dòng)電路。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊是將光譜數(shù)據(jù)以及運(yùn)算結(jié)果保存，方便日后查看。
[0025]微型光譜儀(3)由準(zhǔn)直鏡，分光系統(tǒng)、檢測(cè)器和數(shù)據(jù)采集電路組成，所述分光系統(tǒng)為濾光片、光柵掃描或者干涉儀，所述檢測(cè)器為單點(diǎn)檢測(cè)器或者陣列檢測(cè)器。本實(shí)施例中使用電調(diào)諧光柵，光譜范圍為200-1100nm ;所述檢測(cè)器可以是單點(diǎn)檢測(cè)器或者陣列檢測(cè)器，本實(shí)施例中使用線性硅CCD探測(cè)器陣列，像素?cái)?shù)為2048pixels ;所述數(shù)據(jù)采集電路使用FPGA作為核心芯片，模擬轉(zhuǎn)換使用16位AD，信噪比為250:1，積分時(shí)間從Ims到65s，數(shù)據(jù)通過(guò)USB輸出。
[0026]所述光源2包括對(duì)置的發(fā)光體21和透鏡22，所述發(fā)光體21為電加熱固體紅外輻射源，所述透鏡22與發(fā)射光纖51連接，所述發(fā)光體21發(fā)出的光經(jīng)過(guò)透鏡22耦合進(jìn)發(fā)射光纖。發(fā)光體21與數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)4連接，由后者控制發(fā)光。
[0027]本實(shí)施例中，發(fā)射光纖51和接收光纖52都是直徑Imm的單芯塑料光纖,外面加包層，長(zhǎng)度為1.5m。為較好地發(fā)射和接收光，可以在發(fā)射光纖51和接收光纖52的前端頭用多股光纖合成一股，如本實(shí)施例中，在前端采用不銹鋼管將5股光纖合為了一股。當(dāng)然，發(fā)射光纖51和接收光纖52也可以采用多芯的塑料光纖，除了采用塑料光纖外，也可以將塑料光纖由玻璃光纖替代。
[0028]實(shí)施例2:
[0029]本實(shí)施例與實(shí)施例1均相同，在實(shí)施例的基礎(chǔ)上，參照?qǐng)D3所示，本實(shí)施例中的檢測(cè)裝置還包括反射帽6，所述反射帽6安裝在所述光纖探頭的前方，所述反射帽6正對(duì)光纖探頭I前端的一面設(shè)有反射鏡7。在檢測(cè)過(guò)程中，發(fā)射光纖51發(fā)出的光經(jīng)過(guò)油的折射和反射后被反射帽6上的反射鏡反射給接收光纖52，使反射或者折射光更好地被接接收光纖所接收，提高檢測(cè)效率。為了使光纖探頭I能夠沉入油中，反射帽6采用不銹鋼制成。
[0030]進(jìn)一步的，所述反射帽6通過(guò)調(diào)節(jié)絲扣與所述光纖探頭I連接，所述調(diào)節(jié)絲扣用于調(diào)節(jié)所述反射帽6與光纖探頭I之間的距離，從而實(shí)現(xiàn)反射鏡7的光程，最大光程為1cm。
[0031]使用時(shí)，以測(cè)試橄欖油為例，將光纖探頭I投入被測(cè)橄欖油中，開(kāi)機(jī)，在顯示屏上選擇定性測(cè)量，選擇被測(cè)樣本為橄欖油，然后選擇測(cè)試，裝置會(huì)啟動(dòng)一次檢測(cè)，然后判斷光譜強(qiáng)度是否滿足要求，判斷結(jié)束會(huì)在顯示屏上給出建議，例如“縮小光程”、“增大光程”、“滿足要求”，使用者根據(jù)提示調(diào)節(jié)光纖探頭I頂端的反射裝置，直到使光程“滿足要求”，然后點(diǎn)擊“開(kāi)始”，開(kāi)始檢測(cè)，等待五分鐘，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)掃描50次，然后根據(jù)內(nèi)置的純橄欖油PCA模型，進(jìn)行SIMCA分類，然后統(tǒng)計(jì)分類結(jié)果，如果識(shí)別率低于80%，就可以認(rèn)為此橄欖油不純或者是假的。
[0032]綜上所述，本實(shí)用新型提供了小型的便攜式食用油檢測(cè)裝置，本實(shí)用新型解決了常規(guī)分析方法需要采樣后實(shí)驗(yàn)室內(nèi)分析，耗時(shí)耗力的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了原位現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，現(xiàn)場(chǎng)出結(jié)果，克服了檢測(cè)設(shè)備龐大復(fù)雜的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)便攜式測(cè)量，內(nèi)置的多種數(shù)據(jù)模型可以實(shí)現(xiàn)多種食用油的檢測(cè)，一機(jī)多用，且不需要具備專業(yè)知識(shí)的專業(yè)人員操作，傻瓜式操作，方便準(zhǔn)確，節(jié)省了人力物力。
[0033]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)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(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)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)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種小型的便攜式食用油檢測(cè)裝置，其特征在于:包括光纖探頭(I)、光源(2)、微型光譜儀(3)和數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)(4)，所述光纖探頭(I)的前端設(shè)有發(fā)射光纖(51)和接收光纖(52)，所述發(fā)射光纖與光源(2)連接，所述接收光纖與微型光譜儀(3)連接；所述數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)(4)與微型光譜儀(3)中的數(shù)據(jù)采集電路相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型的便攜式食用油檢測(cè)裝置，其特征在于:該檢測(cè)裝置還包括反射帽(6)，所述反射帽(6)安裝在所述光纖探頭的前方，所述反射帽(6)正對(duì)光纖探頭(I)前端的一面設(shè)有反射鏡(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的小型的便攜式食用油檢測(cè)裝置，其特征在于:所述反射鏡(7)的光程可調(diào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的小型的便攜式食用油檢測(cè)裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)(4)包括CPU，所述CPU為FPGA、ARM或者其他高速處理器，且通過(guò)USB或者串口與所述微型光譜儀(3)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的小型的便攜式食用油檢測(cè)裝置，其特征在于:所述微型光譜儀(3)由準(zhǔn)直鏡，分光系統(tǒng)、檢測(cè)器和數(shù)據(jù)采集電路組成，所述分光系統(tǒng)為濾光片、光柵掃描或者干涉儀，所述檢測(cè)器為單點(diǎn)檢測(cè)器或者陣列檢測(cè)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的小型的便攜式食用油檢測(cè)裝置，其特征在于:所述光源(2)包括對(duì)置的發(fā)光體(21)和透鏡(22)，所述發(fā)光體(21)為電加熱固體紅外輻射源，所述透鏡(22)與發(fā)射光纖(51)連接，所述發(fā)光體(21)發(fā)出的光經(jīng)過(guò)透鏡耦合進(jìn)發(fā)射光纖。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的小型的便攜式食用油檢測(cè)裝置，其特征在于:所述發(fā)射光纖(51)和接收光纖(52)由玻璃或塑料光纖材料制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的小型的便攜式食用油檢測(cè)裝置，其特征在于:所述光纖探頭(I)單芯或多芯。
【文檔編號(hào)】G01N21/25GK204188516SQ201420652931
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月4日
【發(fā)明者】李楊 申請(qǐng)人:北京農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究中心