专利名称：基于介电特性的食用油品质快速检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种检测仪器，具体说是涉及一种用于评价食用油品质的检测仪器，可以同时显示出食用油样品中的酸价、碘值、过氧化值等指标，并根据用户对食用油品质的需求不同，可自行设置食用油指标阀值进行检测。
背景技术：
随着经济全球化进程日益加速，食品安全已影响到国际食品和农产品贸易，成为国际社会关注的焦点问题之一。寻找新型、快速、准确地农产品品质检测方法，是现代迅速发展的物流业和食品安全保障长期关注并急待解决的问题。我国食用油严重存在着酸价、 过氧化值超标，溶剂残留超标、食用油掺假、泔水油及食用添加剂过量添加、工业用油的添加、散装油容器污染问题等，直接影响到消费者的健康和食用油产业的持续发展。对食用油品质的评价方法已经有很多研究报道，但还没有确定一种全球公认的检测方法，不同使用场所也有不同的方法和标准。如试纸法、库仑滴定法、电位滴定法、分光光度法、荧光法、液相色谱法和极谱法等，这些方法存在的主要问题有样品预处理如分离、提取等耗时，设备价格昂贵，有机试剂对环境和人员健康的不利影响等，不能适用于现代社会对食品安全检测要求。从一般性的检测扩展到快速、实时在线、高灵敏度、无损、绿色是未来检测技术发展的方向。目前国内检测机构或生产商所用的检测仪器主要有以下特点功能不够完善，有的检测指标单一、有的检测条件苛刻；价格良莠不齐，很难做到检测仪器的高性价比；性能佳的仪器普遍大型，无法实现功能与携带方便相结合。如近红外快速食用油品分析仪，可准确测定出油脂中碘价、游离脂肪酸、磷值等多项指标，但价格高昂，产品体积庞大，不易携带。方便、简单、低成本、多指标的检测仪器的开发前景广阔，其应用范围广，在企业、 质检机构中都具有良好的实用价值。
发明内容为了克服已有的化学检测方式精度高但费时费力、过程繁杂的不足，本实用新型提供一种基于介电特性的电容型便携、测量精度高、方便快速的食用油品质检测仪，能自动根据测定的电容值计算出酸价、碘值、过氧化值、皂化值四项指标的具体数值。本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案是一种基于介电特性的食用油品质检测仪，将绝缘外壳、信号转换器、微控制处理器、显示器、温度传感器、报警灯、蜂鸣器依次连接，外部有电容传感器，其特征是信号转换器中根据电路的特点，将测试的电容模拟信号转换为数字信号——即不同频率的方波信号，单片微型计算机对输入的频率进行计数，根据不同的计数结果，运算得出当前待测油的各个参数，送显示器显示并根据设定条件进行选择报警。所述测试极板采用9*9cm的不锈钢,相间Icm并由绝缘连接器连接,测试极板与内部电路的555电路相连；仪器主体上内嵌五个按钮，控制按钮、四个指示灯、一个液晶显示器，液晶显示器型号为16*9cm，黑色边框，蓝色液晶背景。所述电容传感器为自行设计的平行平板电极板(厚度0. Icm的不锈钢材料，平板为9*9cm，平行间距0. 6cm);所述的温度传感器为DS18B20单线总线数字温度传感器；所述的信号转换器是用555计数器等器件构成的方波发生器来研制的高精密度电容测试仪；所述微控制处理器为AT89S52单片微型计算机；所述电池为4节5号干电池；所述显示器为 IXD12864液晶显示器，16*9cm,黑色边框，蓝色液晶背景。所述信号转换器中嵌入的数学模型，其工作原理为用国标方法测量出不同处理方法及贮存时间的食用油品质指标，如酸价、过氧化值等，利用自行设计的食用油电容测试试验台检测出对应条件下的食用油的介电参数(电容)。建立两组数据相关性方程。拟合食用油品质参数与介电参数之间对应关系的数学模型。所述信号转换器使用定时/计数器TO和Tl，完成定时I秒的功能；单片机的P3. 4 脚连接到555定时器的3号输出脚，对频率进行准确计数，计数误差不超过±1HZ ;液晶显示使用串行传输数据。所述报警器由功能设置按钮、4个LED指示灯、NPN三极管驱动电路、KC-1206蜂鸣器组成。用户自行设定报警阀值及报警条件，一旦超越检测阀值和设定条件蜂鸣器就报警， 检测人员可采取相应处理措施。本实用新型的工作原理介电特性与食品组织结构、热学性质、化学品质等相互关联，通过对食品介电特性的研究，可以更好地对食品的成分、组织、状态等品质进行分析和监控，应用范围非常广泛。由电容测试仪测试出未知质量食用油的介电参数，通过拟合的数学模型计算出对应的酸价、过氧化值等指标值，从而评价出食用油的质量。其中数据的计算由微控制处理器来完成，由LCD液晶显示器显示。并根据用户对食用油品质的要求的差异，通过功能设置按钮调整默认的四个食用油质量指标的报警阀值，每个质量指标对应一个LED指示灯(共四个)，检测过程中指示灯亮的个数超过设定值x。(x G，X e z)，蜂鸣器就进行报警， 通知检测人员进行相应处理。电容测试仪的具体电路见附图
I。附图I电路在电阻Rl，R2设置为固定电阻值的情况下，若电容Cl发生微小的变化，那么555计数器输出端测试出的方波频率就会发生明显的变化，通过单片微型计算机读取该方波的频率变化就可以获得电容值的大�。扑愎饺缦�
T1 = (R, +i 2)C In 2 = OJiRl +R2)C T2 = i 2Cln2 = OJR2C' T = T1+T2 / = -
T考虑到食用油的电容参数在经过若干次加热和冷却后可能会变化较�。鲜龅缛莶馐砸强梢酝ü鹘诘缱鑂2的大�。芄徊馐猿黾湮⑿〉牡缛葜当浠�(灵敏度可达到测试出2PF的电容变化)，从而实现对食用油电容的精确测量。本实用新型的有益效果主要表现为1、体积�。奖悖�2、检测速度快；3、准确度高；4、人机界面友好，操作方便；5、测量周期短，使用寿命长，易维护。
以下结合附图和实例对本实用新型进一步说明。图I是电容测试仪的电路原理图图2是仪器外观图图3是实验原理图
具体实施方式
在图2中，测试触头⑦与连接开关⑧串联，将测试触头⑦接入测试电路，将测试触头⑦放入待测食用油的容器中，并且保证测试触头⑦不与测试容器壁相接处，以避免造成测试的不精确，做好以上准备后，慢慢向测试容器中倒入待测食用油，使食用油漫过测试触头⑦5-10_为宜。然后按下电源开关按钮⑧接通电源，仪器显示器⑤显示自检过程和欢迎界面。按下确定按钮②，进入油类的选择，利用数据加键③和数据减键①进行油类的选择， 确定后，根据检测所需精度要求运用功能设置按键设置数据加键③和数据减键①进行四个质量指标极限值的设定和报警参数设定，设置好后，等待15s，微控制处理器根据采集到的温度和频率等数据进行处理，通过显示器⑤显示检测结果，相应的指示灯⑥根据检测结果亮灭，如果指示灯亮的数量超过设定值X=，内置蜂鸣器进行报警。当系统出现死机，显示乱码等情况时，请按复位键④对仪器进行复位，仪器方可再次正常运行。
权利要求1.一种基于介电特性的食用油品质检测仪，将绝缘外壳、信号转换器、微控制处理器、 显示器、温度传感器、报警灯、蜂鸣器依次连接，外部有电容传感器，其特征是信号转换器中根据电路的特点，将测试的电容模拟信号转换为数字信号一即不同频率的方波信号， 单片微型计算机对输入的频率进行计数，根据不同的计数结果，运算得出当前待测油的各个参数，送显示器显示并根据设定条件进行选择报警。
2.根据权利要求I所述的基于介电特性的食用油品质检测仪，其特征为测试极板采用9*9cm的不锈钢，相间Icm并由绝缘连接器连接，测试极板与内部电路的555电路相连；仪器主体上内嵌五个按钮，控制按钮、四个指示灯、一个液晶显示器，液晶显示器型号为 16*9cm，黑色边框，蓝色液晶背景。
3.根据权利要求I所述的基于介电特性的食用油品质检测仪，其特征为使用定时/ 计数器TO和Tl，完成定时I秒的功能；单片机的P3. 4脚连接到555定时器的3号输出脚， 对频率进行准确计数，计数误差不超过± IHZ ;液晶显示使用串行传输数据。
专利摘要一种基于介电特性的食用油品质快速检测仪，由自行设计的电容传感器、信号转换器、微控制处理器、显示器、指示灯、蜂鸣器、电源等构成长方体检测仪器。其中信号转换器中嵌入数学模型以进行信号转换。所述电容传感器为平行平板电极板(厚度0.1cm的不锈钢材料，平板9*9cm，平行间距0.6cm)；所述微控制处理器为AT89S52单片微型计算机；所述电池为4节5号干电池；所述显示器为LCD液晶显示器；将电容传感器放入待测油脂，按键操作15s后就能显示出样品四项指标参数值，并根据设定值进行选择报警。
文档编号G01N27/22GK202305460SQ20102059711
公开日2012年7月4日 申请日期2010年11月8日 优先权日2010年11月8日
发明者刘书香, 昝子豪, 秦文, 许丽佳, 雷顺波, 马荣朝 申请人:刘书香, 昝子豪, 秦文, 许丽佳, 雷顺波, 马荣朝
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