專(zhuān)利名稱(chēng)：一種盒裝乳制品酸性的檢測(cè)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及乳品檢測(cè)技術(shù)，特別是一種基于電容法的酸化程度快速無(wú)損檢測(cè)盒裝乳制品酸性的檢測(cè)方法及裝置。
背景技術(shù)：
乳品工業(yè)是食品工業(yè)的重要組成部分，其制品在食品工業(yè)中占有重要的地位。據(jù)有關(guān)資料報(bào)導(dǎo)，世界各乳品大國(guó)乳品工業(yè)產(chǎn)值占食品工業(yè)產(chǎn)值都在10%以上，其中美國(guó)為12. 4%、法國(guó)為21.9%、德國(guó)為19. I %、英國(guó)為11.8%。牛乳具有鮮活易腐的自然屬性，乳牛擠乳一日幾次，需要及時(shí)冷卻、收集、儲(chǔ)運(yùn)，生產(chǎn)及銷(xiāo)售的任何一個(gè)環(huán)節(jié)不協(xié)調(diào)都將影響乳及其制品的質(zhì)量安全。因此，解決好乳品質(zhì)量安全問(wèn)題具有特殊的意義。乳品酸化程度是反映乳制品是否變質(zhì)的重要指標(biāo)之一。目前乳制品酸化程度的檢測(cè)，主要是化學(xué)方法，既打開(kāi)包裝，取樣后用滴定的方法檢測(cè)，或者用PH計(jì)測(cè)量。用這些方法測(cè)量，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且每次都要開(kāi)包化驗(yàn)，對(duì)乳制品也是很大的浪費(fèi)。現(xiàn)有技術(shù)中其他乳品檢測(cè)方法尚無(wú)法運(yùn)用于乳品酸化程度檢驗(yàn)，例如申請(qǐng)?zhí)枮椤?00610011234. 1”，名稱(chēng)為“一種利用近紅外光譜鑒別生鮮乳和商品乳中的還原乳的方法”，申請(qǐng)?zhí)枮椤?00910131584. 5”，名稱(chēng)為“一種乳及乳制品中氨基酸含量檢測(cè)的回收實(shí)驗(yàn)方法”的中國(guó)發(fā)明申請(qǐng)所公開(kāi)的檢測(cè)方法，均無(wú)法用于檢測(cè)乳品的酸化程度，判斷乳品是否變質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種盒裝乳制品酸度檢測(cè)方法及裝置，能夠快速無(wú)損地進(jìn)行檢測(cè)，解決現(xiàn)有乳制品酸化程度檢測(cè)必須開(kāi)包化驗(yàn)的技術(shù)問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種盒裝乳制品酸性的檢測(cè)裝置，其中，包括電容采集輸出模塊，用于采集所檢測(cè)乳樣的電容值并將所述電容值轉(zhuǎn)換為電壓值并輸出該電壓值；壓力采集輸出模塊，用于采集并輸出所述乳樣與所述壓力采集輸出模塊的接觸面的靜態(tài)和/或動(dòng)態(tài)的壓力分布信息；數(shù)據(jù)處理及輸出模塊，分別與所述電容采集輸出模塊和所述壓力采集輸出模塊連接，用于接收并運(yùn)算所述電容采集輸出模塊和所述壓力采集輸出模塊輸出的所述電壓值和所述壓力分布信息，得到并輸出所測(cè)乳樣的PH值。上述的盒裝乳制品酸性的檢測(cè)裝置，其中，所述電容采集輸出模塊包括
、
兩平行板電極，具有固定的相對(duì)面積和距離，用于組成待測(cè)電容以檢測(cè)放置于所述兩平行板電極之間的乳樣的電容值；電容測(cè)量電路，分別與所述兩平行板電極連接，用于采集測(cè)得的所述電容值，將所述電容值轉(zhuǎn)換為電壓值，并將所述電壓值輸出。上述的盒裝乳制品酸性的檢測(cè)裝置，其中，所述壓力采集輸出模塊包括
壓力陣列傳感器，位于所述兩平行板電極下方并與所述兩平行板電極垂直設(shè)置，用于測(cè)量所述乳樣的壓力分布信息；壓力陣列檢測(cè)裝置，與所述壓力陣列傳感器連接，用于采集測(cè)得的所述壓力分布信息，并將所述壓力分布信息輸出。上述的盒裝乳制品酸性的檢測(cè)裝置，其中，所述壓力陣列傳感器包括多個(gè)傳感器單元及用于起保護(hù)作用的上塑膠層與下塑膠層，所述多個(gè)傳感器單元位于所述上塑膠層和所述下塑膠層之間。上述的盒裝乳制品酸性的檢測(cè)裝置，其中，所述多個(gè)傳感器單元包括金屬板底座和多個(gè)探頭組成的探頭陣列，所述探頭包括固定端與懸空端，所述固定端固定于所述金屬板底座，所述探頭與所述壓力陣列檢測(cè)裝置連接。上述的盒裝乳制品酸性的檢測(cè)裝置，其中，所述壓力陣列檢測(cè)裝置包括壓力陣列檢測(cè)電路，與所述壓力陣列傳感器連接，用于檢測(cè)所述乳樣在所述壓力陣列傳感器上的壓力分布信息；單片機(jī)，分別與所述壓力陣列檢測(cè)電路和所述數(shù)據(jù)處理及輸出模塊連接，用于采集處理所述壓力分布信息并將處理后的所述壓力分布信息輸出。上述的盒裝乳制品酸性的檢測(cè)裝置，其中，所述數(shù)據(jù)處理及輸出模塊包括信息存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)乳樣的PH值；信息運(yùn)算單元，用于根據(jù)所測(cè)得的所述電壓值和所述壓力分布信息及所述標(biāo)準(zhǔn)乳樣的PH值，運(yùn)算得到所測(cè)乳樣的PH值；信息輸出單元，用于輸出所述的所測(cè)乳樣的PH值。上述的盒裝乳制品酸性的檢測(cè)裝置，其中，所述數(shù)據(jù)處理及輸出模塊還包括信息比較單元，用于將所述所測(cè)乳樣的PH值與臨界PH值比較，并判斷所述乳樣是否變質(zhì)，將判斷結(jié)果發(fā)送給所述信息輸出單元，通過(guò)所述信息輸出單元輸出所述判斷結(jié)果。上述的盒裝乳制品酸性的檢測(cè)裝置，其中，還包括報(bào)警裝置，所述報(bào)警裝置與所述數(shù)據(jù)處理及信息顯示模塊連接，用于樣品變質(zhì)時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。為了更好地實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種盒裝乳制品酸性的檢測(cè)方法，其中，包括如下步驟電容采集輸出步驟，采集所檢測(cè)乳樣的電容值并將所述電容值轉(zhuǎn)換為電壓值并輸出該電壓值；壓力采集輸出步驟，采集并輸出所述乳樣與所述壓力采集輸出模塊的接觸面的靜態(tài)和/或動(dòng)態(tài)的壓力分布信息；數(shù)據(jù)處理及輸出步驟，接收并運(yùn)算所述電容采集輸出步驟和所述壓力采集輸出步驟輸出的所述電壓值和所述壓力分布信息，得到并輸出所測(cè)乳樣的PH值。上述的盒裝乳制品酸性的檢測(cè)方法，其中，所述電容采集輸出步驟包括設(shè)置兩平行板電極，使所述兩平行板電極之間具有固定的相對(duì)面積和距離，用于組成電容器以檢測(cè)放置于所述兩平行板電極之間的乳樣的電容值；設(shè)置電容測(cè)量電路，分別與所述兩平行板電極連接，用于采集測(cè)得的所述電容值，將所述電容值轉(zhuǎn)換為電壓值，并將所述電壓值輸出。上述的盒裝乳制品酸性的檢測(cè)方法，其中，所述壓力采集輸出步驟包括、
設(shè)置壓力陣列傳感器，位于所述兩平行板電極下方并與所述兩平行板電極垂直設(shè)置，用于測(cè)量所述乳樣的壓力分布信息；設(shè)置壓力陣列檢測(cè)裝置，與所述壓力陣列傳感器連接，用于采集測(cè)得的所述壓力分布信息，并將所述壓力分布信息輸出。上述的盒裝乳制品酸性的檢測(cè)方法，其中，所述設(shè)置壓力陣列檢測(cè)裝置步驟包括設(shè)置壓力陣列檢測(cè)電路，與所述壓力陣列傳感器連接，用于檢測(cè)所述乳樣在所述壓力陣列傳感器上的壓力分布信息；設(shè)置一單片機(jī)，用于采集處理所述壓力分布信息并將處理后的所述壓力分布信息輸出。上述的盒裝乳制品酸性的檢測(cè)方法，其中，所述數(shù)據(jù)處理及輸出步驟包括信息存儲(chǔ)步驟，用于存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)乳樣的PH值；信息運(yùn)算步驟，用于根據(jù)所測(cè)得的所述電壓值和所述壓力分布信息及所述標(biāo)準(zhǔn)乳樣的PH值，運(yùn)算得到所測(cè)乳樣的PH值；信息輸出步驟，用于輸出所述的所測(cè)乳樣的PH值。上述的盒裝乳制品酸性的檢測(cè)方法，其中，所述數(shù)據(jù)處理及輸出步驟還包括信息比較步驟，用于將所述所測(cè)乳樣的PH值與臨界PH值比較，并判斷所述乳樣是否變質(zhì)，將判斷結(jié)果發(fā)送給所述信息輸出步驟，通過(guò)所述信息輸出步驟輸出所述判斷結(jié)果。上述的盒裝乳制品酸性的檢測(cè)方法，其中，還包括報(bào)警步驟，用于樣品變質(zhì)時(shí)發(fā)出
報(bào)警信號(hào)。本發(fā)明的技術(shù)效果在于本發(fā)明利用物理方法和電化學(xué)原理，將盒裝乳制品放在兩個(gè)固定的電極板之間，根據(jù)液體中離子濃度不同所表現(xiàn)出的介電常數(shù)的差別來(lái)測(cè)量其酸性，實(shí)現(xiàn)了不開(kāi)包在線檢測(cè)，大大減少了原來(lái)方法對(duì)人力物力財(cái)力的浪費(fèi)。本發(fā)明針對(duì)目前乳制品檢測(cè)需開(kāi)包化驗(yàn)的問(wèn)題，提出了一種基于電容的無(wú)損檢測(cè)方法，能夠快速方便地進(jìn)行檢測(cè)，從而節(jié)省了化驗(yàn)時(shí)間和避免了乳品的浪費(fèi)。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。


圖I本發(fā)明的檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2本發(fā)明的檢測(cè)裝置一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖3本發(fā)明盒裝乳制品酸性的檢測(cè)裝置一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖圖4圖3所示本發(fā)明的壓力傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；圖5圖3所示本發(fā)明的嵌入式控制器結(jié)構(gòu)示意圖；圖6圖3所示的本發(fā)明的壓力檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)框圖；圖7圖3所示的本發(fā)明壓力采集輸出模塊的連接關(guān)系示意圖；圖8圖3所示的本發(fā)明的電容測(cè)量電路框圖；圖9圖3所示的本發(fā)明的電容測(cè)量電路圖；圖10本發(fā)明盒裝乳制品酸性的檢測(cè)方法流程圖；圖11 13本發(fā)明信息運(yùn)算步驟原理圖。、
其中，附圖標(biāo)記100待測(cè)乳樣I電容采集輸出模塊11電極A12電極B13電容測(cè)量電路131波形發(fā)生器132待測(cè)電容Cx133電容Cl134 電容 C2135 電容 Cf136電阻Rf137運(yùn)算放大器138導(dǎo)線2壓力采集輸出模塊21壓力陣列傳感器211傳感器單元2111金屬板底座2112探頭21121固定端21122懸空端21123彈簧片21124絕緣柱2113行引線2114列引線2115現(xiàn)場(chǎng)總線212上塑膠層213下塑膠層22壓力陣列檢測(cè)裝置221壓力陣列檢測(cè)電路 2211開(kāi)關(guān)量輸入接口2212開(kāi)關(guān)量輸入隔離器 222單片機(jī)2221時(shí)鐘2222隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)2223電源2224輸出接口2225串口電纜3數(shù)據(jù)處理及輸出模塊30嵌入式控制器31信息存儲(chǔ)單元32信息運(yùn)算單元33信息輸出單元331液晶顯示屏332打印機(jī)34信息比較單元4報(bào)警裝置41蜂鳴器42指示燈SI S4、Sll、S12、S21、S22、S221、S222、S31 34 步驟
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述本發(fā)明的盒裝乳制品酸性的檢測(cè)方法及裝置是一種基于電容法的酸化程度快速無(wú)損檢測(cè)方法。其工作原理如下在該方法中，利用了平行板電容器的計(jì)算公式
權(quán)利要求
1.一種盒裝乳制品酸性的檢測(cè)裝置，其特征在于，包括 電容采集輸出模塊，用于采集所檢測(cè)乳樣的電容值并將所述電容值轉(zhuǎn)換為電壓值并輸出該電壓值； 壓カ采集輸出模塊，用于采集并輸出所述乳樣與所述壓カ采集輸出模塊的接觸面的靜態(tài)和/或動(dòng)態(tài)的壓カ分布信息； 數(shù)據(jù)處理及輸出模塊，分別與所述電容采集輸出模塊和所述壓カ采集輸出模塊連接，用于接收并運(yùn)算所述電容采集輸出模塊和所述壓カ采集輸出模塊輸出的所述電壓值和所述壓カ分布信息，得到并輸出所測(cè)乳樣的PH值。
2.如權(quán)利要求I所述的盒裝乳制品酸性的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述電容采集輸出模塊包括 兩平行板電極，具有固定的相對(duì)面積和距離，用于組成待測(cè)電容以檢測(cè)放置于所述兩平行板電極之間的乳樣的電容值； 電容測(cè)量電路，分別與所述兩平行板電極連接，用于采集測(cè)得的所述電容值，將所述電容值轉(zhuǎn)換為電壓值，并將所述電壓值輸出。
3.如權(quán)利要求I所述的盒裝乳制品酸性的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述壓カ采集輸出模塊包括 壓カ陣列傳感器，位于所述兩平行板電極下方并與所述兩平行板電極垂直設(shè)置，用于測(cè)量所述乳樣的壓カ分布信息； 壓カ陣列檢測(cè)裝置，與所述壓カ陣列傳感器連接，用于采集測(cè)得的所述壓カ分布信息，并將所述壓カ分布信息輸出。
4.如權(quán)利要求3所述的盒裝乳制品酸性的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述壓カ陣列傳感器包括多個(gè)傳感器単元及用于起保護(hù)作用的上塑膠層與下塑膠層，所述多個(gè)傳感器単元位于所述上塑膠層和所述下塑膠層之間。
5.如權(quán)利要求4所述的盒裝乳制品酸性的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述多個(gè)傳感器單元包括金屬板底座和多個(gè)探頭組成的探頭陣列，所述探頭包括固定端與懸空端，所述固定端固定于所述金屬板底座，所述探頭與所述壓カ陣列檢測(cè)裝置連接。
6.如權(quán)利要求3所述的盒裝乳制品酸性的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述壓カ陣列檢測(cè)裝置包括 壓カ陣列檢測(cè)電路，與所述壓カ陣列傳感器連接，用于檢測(cè)所述乳樣在所述壓カ陣列傳感器上的壓カ分布信息； 單片機(jī)，分別與所述壓カ陣列檢測(cè)電路和所述數(shù)據(jù)處理及輸出模塊連接，用于采集處理所述壓カ分布信息并將處理后的所述壓カ分布信息輸出。
7.如權(quán)利要求I所述的盒裝乳制品酸性的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理及輸出模塊包括 信息存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)乳樣的PH值； 信息運(yùn)算單元，用于根據(jù)所測(cè)得的所述電壓值和所述壓カ分布信息及所述標(biāo)準(zhǔn)乳樣的PH值，運(yùn)算得到所測(cè)乳樣的PH值； 信息輸出單元，用于輸出所述的所測(cè)乳樣的PH值。
8.如權(quán)利要求7所述的盒裝乳制品酸性的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理及輸出模塊還包括信息比較單元，用于將所述所測(cè)乳樣的PH值與臨界PH值比較，并判斷所述乳樣是否變質(zhì)，將判斷結(jié)果發(fā)送給所述信息輸出單元，通過(guò)所述信息輸出單元輸出所述判斷結(jié)果。
9.如權(quán)利要求I 8中任ー權(quán)利要求所述的盒裝乳制品酸性的檢測(cè)裝置，其特征在干，還包括報(bào)警裝置，所述報(bào)警裝置與所述數(shù)據(jù)處理及信息顯示模塊連接，用于樣品變質(zhì)時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
10.一種盒裝乳制品酸性的檢測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟 電容采集輸出步驟，采集所檢測(cè)乳樣的電容值并將所述電容值轉(zhuǎn)換為電壓值并輸出該電壓值； 壓カ采集輸出步驟，采集并輸出所述乳樣與所述壓カ采集輸出模塊的接觸面的靜態(tài)和/或動(dòng)態(tài)的壓カ分布信息； 數(shù)據(jù)處理及輸出步驟，接收并運(yùn)算所述電容采集輸出步驟和所述壓カ采集輸出步驟輸出的所述電壓值和所述壓カ分布信息，得到并輸出所測(cè)乳樣的PH值。
11.如權(quán)利要求10所述的盒裝乳制品酸性的檢測(cè)方法，其特征在于，所述電容采集輸出步驟包括 設(shè)置兩平行板電極，使所述兩平行板電極之間具有固定的相對(duì)面積和距離，用于組成電容器以檢測(cè)放置于所述兩平行板電極之間的乳樣的電容值； 設(shè)置電容測(cè)量電路，分別與所述兩平行板電極連接，用于采集測(cè)得的所述電容值，將所述電容值轉(zhuǎn)換為電壓值，并將所述電壓值輸出。
12.如權(quán)利要求10所述的盒裝乳制品酸性的檢測(cè)方法，其特征在于，所述壓カ采集輸出步驟包括 設(shè)置壓カ陣列傳感器，位于所述兩平行板電極下方并與所述兩平行板電極垂直設(shè)置，用于測(cè)量所述乳樣的壓カ分布信息； 設(shè)置壓カ陣列檢測(cè)裝置，與所述壓カ陣列傳感器連接，用于采集測(cè)得的所述壓カ分布信息，并將所述壓カ分布信息輸出。
13.如權(quán)利要求12所述的盒裝乳制品酸性的檢測(cè)方法，其特征在于，所述設(shè)置壓カ陣列檢測(cè)裝置步驟包括 設(shè)置壓力陣列檢測(cè)電路，與所述壓カ陣列傳感器連接，用于檢測(cè)所述乳樣在所述壓カ陣列傳感器上的壓カ分布信息； 設(shè)置ー單片機(jī)，用于采集處理所述壓カ分布信息并將處理后的所述壓カ分布信息輸出。
14.如權(quán)利要求10所述的盒裝乳制品酸性的檢測(cè)方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理及輸出步驟包括 信息存儲(chǔ)步驟，用于存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)乳樣的PH值； 信息運(yùn)算步驟，用于根據(jù)所測(cè)得的所述電壓值和所述壓カ分布信息及所述標(biāo)準(zhǔn)乳樣的PH值，運(yùn)算得到所測(cè)乳樣的PH值； 信息輸出步驟，用于輸出所述的所測(cè)乳樣的PH值。
15.如權(quán)利要求14所述的盒裝乳制品酸性的檢測(cè)方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理及輸出步驟還包括信息比較步驟，用于將所述所測(cè)乳樣的PH值與臨界PH值比較，并判斷所述乳樣是否變質(zhì)，將判斷結(jié)果發(fā)送給所述信息輸出步驟，通過(guò)所述信息輸出步驟輸出所述判斷結(jié)果。
16.如權(quán)利要求10 15中任ー權(quán)利要求所述的盒裝乳制品酸性的檢測(cè)方法，其特征在于，還包括報(bào)警步驟，用于樣品變質(zhì)時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
全文摘要
一種盒裝乳制品酸性的檢測(cè)裝置及方法，包括電容采集輸出模塊，用于采集所檢測(cè)乳樣的電容值并將所述電容值轉(zhuǎn)換為電壓值并輸出該電壓值；壓力采集輸出模塊，用于采集并輸出所述乳樣與所述壓力采集輸出模塊的接觸面的靜態(tài)和/或動(dòng)態(tài)的壓力分布信息；數(shù)據(jù)處理及輸出模塊，分別與所述電容采集輸出模塊和所述壓力采集輸出模塊連接，用于接收并運(yùn)算所述電容采集輸出模塊和所述壓力采集輸出模塊輸出的所述電壓值和所述壓力分布信息，得到并輸出所測(cè)乳樣的PH值。本發(fā)明提出了一種基于電容的無(wú)損檢測(cè)裝置及方法，能夠快速方便地進(jìn)行乳制品的檢測(cè)，從而節(jié)省了化驗(yàn)時(shí)間和避免了乳品的浪費(fèi)。
文檔編號(hào)G01N27/22GK102680541SQ201110063359
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2011年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月16日
發(fā)明者周利明, 張小超, 苑嚴(yán)偉, 趙化平 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院