一種便攜式食用油檢測裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種便攜式食用油檢測裝置，包括提供電源的電源模塊，以及依次連接的檢測倉，檢測電路，A/D轉換模塊，處理模塊，顯示模塊，以及安裝在檢測倉內的溫度傳感器；檢測倉為具有等體積的雙腔體空倉，其中一個空倉內裝入標準參考油，另一個空倉內裝入待測油；兩個檢測傳感器連接檢測電路并分別位于兩個空倉內，檢測電路將采集到的檢測數據傳送至A/D轉換模塊；修正后數據經處理模塊計算出待測油介電常數差值，根據介電常數差值與設定閥值的比較顯示結果。本發明實現快速、高效的樣品真偽鑒定，可廣泛應用于各種食用油的檢測，并可推廣到飲用水、牛奶都常規食品的檢測，有著很好的應用前景。
【專利說明】
-種便攜式食用油檢測裝置
技術領域
[0001] 本發明設及一種食用油檢測裝置，尤其設及一種便攜式食用油檢測裝置。
【背景技術】
[0002] 食用油安全問題一直是人們日常關注的焦點，各種"問題油"不斷被媒體曝光，部 分商販利用復雜的化學合成技術，在優質油中滲入劣質油甚至是有害人體健康的油脂類化 學合成物，嚴重危害人體健康，普通民眾W及地方監督部口難W實時鑒別真偽。
[0003] 目前國內對液體滲假檢測技術有紅外光譜分析，生化滴定反應等，其中紅外光譜 分析檢測結果準確度高，但成本昂貴，送檢周期長。生化滴定反應成本低，檢測迅速，但只能 對特定滲假成分進行檢測，局限性大。
【發明內容】
[0004] 為了解決現有技術中存在的不足，本發明的目的在于提供一種攜帶方便，操作簡 單，便于推廣使用，檢測時間短，精度高的便攜式食用油檢測裝置。
[0005] 為達到上述目的，本發明所采用的技術手段是:一種便攜式食用油檢測裝置，包括 提供電源的電源模塊，W及依次連接的檢測倉，檢測電路，A/D轉換模塊，處理模塊，顯示模 塊，W及安裝在檢測倉內的溫度傳感器;所述檢測倉為具有等體積的雙腔體空倉，其中一個 空倉內裝入標準參考油，另一個空倉內裝入待測油;兩個檢測傳感器連接檢測電路并分別 位于兩個空倉內，檢測電路將采集到的檢測數據傳送至A/D轉換模塊;所述溫度傳感器電連 接處理模塊，處理模塊將接收到的溫度數據經A/D轉換模塊轉換成模擬量，反饋至檢測電 路，修正檢測電路輸出信號中零點溫度漂移和靈敏度溫度漂移，修正后數據經處理模塊計 算出待測油介電常數差值，即可得出待測油與標準參考油的介電常數差值，根據介電常數 差值與設定閥值的比較，W是否超過闊值判定待測油是否滲假并通過顯示模塊顯示結果。
[0006] 進一步的，所述檢測倉由Ξ塊正方形平行金屬電極板W相等的間距組成，且其邊 長間距，金屬電極板表面鍛有絕緣層，檢測倉的前板、后板、底板均設置為玻璃擋板，構成兩 個檢測傳感器，檢測電路電連接Ξ塊金屬電極板。
[0007] 更進一步的，所述檢測電路采用MTX9030電路，通過兩級級聯放大器，將檢測倉所 采集的值轉換為電壓輸出量，第一級C/V轉換器通過寄存器C0FF和C0FFP提供9bit可編程補 償，還通過寄存器CN0M和CDEN提供12bit非線性補償，抑制電荷浮動及寄生電容對測量結果 的影響;第二級可編程增益放大器，通過寄存器R0FF進行失調補償，增益大小由可編程寄存 器GAINH和GAIMi受定。
[000引進一步的，所述溫度傳感器采用兩個DS18B20溫度探頭，測量范圍為-55°C~+125 °C，采用的單總線接口，先通過溫度傳感器分別檢測油的溫度，然后從預先設置好參數的存 儲器中取出對應該溫度的零點和靈敏度溫度修正系數，經A/D轉換成模擬量，修正電介質傳 感器輸出信號中零點溫度漂移和靈敏度溫度漂移。
[0009]更進一步的，所述電源模塊為穩定直流源，輸入電壓先通過電壓變壓器，再通過整 流網絡，經過濾波網絡最后過穩壓網絡；w全波整流電路作為整流網絡，w極性電容作為濾 波網絡，采用固定式Ξ端集成穩壓電路制作直流穩壓電源。
[0010] 本發明的有益效果是：由于巧妙的設計了檢測倉，模擬高性能電容傳感器進行食 用油純度檢測，通過實時檢測待測樣品及參考樣品的介電常數，結合電路處理，分析出兩種 樣品之間的差異，實現快速、高效的樣品真偽鑒定，可廣泛應用于各種食用油的檢測，并可 推廣到飲用水、牛奶都常規食品的檢測，有著很好的應用前景。
【附圖說明】
[0011] 下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的闡述。
[0012] 圖1為本發明的電路原理框圖； 圖2為本發明MXT9030內部原理圖。
【具體實施方式】 [oou]實施例1 如圖1、2所示，一種便攜式食用油檢測裝置，包括提供電源的電源模塊，W及依次連接 的檢測倉，檢測電路，A/D轉換模塊，處理模塊，顯示模塊，W及安裝在檢測倉內的溫度傳感 器;所述檢測倉為具有等體積的雙腔體空倉，其中一個空倉內裝入標準參考油，另一個空倉 內裝入待測油;兩個檢測傳感器連接檢測電路并分別位于兩個空倉內，檢測電路將采集到 的檢測數據傳送至A/D轉換模塊;所述溫度傳感器電連接處理模塊，處理模塊將接收到的溫 度數據經A/D轉換模塊轉換成模擬量，反饋至檢測電路，修正檢測電路輸出信號中零點溫度 漂移和靈敏度溫度漂移，修正后數據經處理模塊計算出待測油介電常數差值，即可得出待 測油與標準參考油的介電常數差值，根據介電常數差值與設定閥值的比較，W是否超過闊 值判定待測油是否滲假并通過顯示模塊顯示結果。
[0014] 所述檢測倉由Ξ塊正方形平行金屬電極板W相等的間距組成，且其邊長間距，金 屬電極板表面鍛有絕緣層，檢測倉的前板、后板、底板均設置為玻璃擋板，構成兩個檢測傳 感器，檢測電路電連接Ξ塊金屬電極板。
[0015] 電容器能夠儲存電能，運是由于在電容器充電的過程中外界必須克服電容器極板 間電場力做功而使電容器的兩極板分別帶上正負電荷所引起的，在忽略邊緣效應的情況下 其儲能可通過如下計算(A為功，W為儲能）：
由上式可知，只要U、C、Q中任一物理量發生了變化，電容器的儲能就會相應地發生改 變。
[0016] 該傳感器模型主體由Ξ層間距同等于d的正方形平行金屬電極板A、B、C組成，且其 邊長a〉〉d，可忽略平行板電容器的邊緣效應，表面鍛有絕緣層。模型前、后、底為玻璃擋板， 待測油與正品油分別放在容器的兩個獨立凹槽中。
[0017] 當盛滿兩種介質后，金屬板根據其電介質常數不同，所帶電荷量發生變化，中間的 電極板B與左右層A、B構成差分電容。
[0018] 當兩凹槽所盛油品質相同時，A、C電極板所帶電荷量近似相等，即：
當兩凹槽所盛油品質不同存在差異時，A、C電極板所帶電荷量明顯存在差異，此時：
所述檢測電路采用MTX9030電路，通過兩級級聯放大器，將檢測倉所采集的值轉換為電 壓輸出量，第一級C/V轉換器通過寄存器C0FF和C0FFP提供9bit可編程補償，還通過寄存器 CN0M和CDE閑是供12bit非線性補償，抑制電荷浮動及寄生電容對測量結果的影響；第二級可 編程增益放大器，通過寄存器R0FF進行失調補償，增益大小由可編程寄存器GAINH和GAI化 設定。
[0019] 所述溫度傳感器采用兩個DS18B20溫度探頭，測量范圍為-55°c~+125°C，采用的 單總線接口，先通過溫度傳感器分別檢測油的溫度，然后從預先設置好參數的存儲器中取 出對應該溫度的零點和靈敏度溫度修正系數，經A/D轉換成模擬量，修正電介質傳感器輸出 信號中零點溫度漂移和靈敏度溫度漂移。
[0020] 所述電源模塊為穩定直流源，輸入電壓先通過電壓變壓器，再通過整流網絡，經過 濾波網絡最后過穩壓網絡；W全波整流電路作為整流網絡，W極性電容作為濾波網絡，采用 固定式Ξ端集成穩壓電路制作直流穩壓電源。
[0021] 本發明由于巧妙的設計了檢測倉，模擬高性能電容傳感器進行食用油純度檢測， 通過實時檢測待測樣品及參考樣品的介電常數，結合電路處理，分析出兩種樣品之間的差 異，實現快速、高效的樣品真偽鑒定，可廣泛應用于各種食用油的檢測，并可推廣到飲用水、 牛奶都常規食品的檢測，有著很好的應用前景。
[0022] 所述電源模塊為穩定直流源，輸入電壓先通過電壓變壓器，再通過整流網絡，經過 濾波網絡最后過穩壓網絡；W全波整流電路作為整流網絡，W極性電容作為濾波網絡，采用 固定式Ξ端集成穩壓電路制作直流穩壓電源。
[0023] 此方案電路簡潔高效，穩壓性能好。實際調試中會根據后續負載要求，進一步增加 二級濾波，減小電壓紋波對高精度電容檢測電路的影響和傳感器的零點漂移。
[0024] 處理模塊采用MXT89C551單片機，該單片機擁有豐富的外設，包括PWM、UART、WDT， Timer等，大容量存儲器，內嵌32Κχ8可在線編程flash，10位AD，8位DA，若干OP ,36x4 LCD driver、P0R、LD0 W及可編程增益放大器(PGA)等模擬電路。電路集成片上調試系統，通過 標準JTAG接口，快速診斷復雜S0C，該調試系統具有不占用任何硬件資源，支持全速運行、 單步運行、硬件斷點、軟件斷點W及觀察內部特殊功能寄存器、程序指針和內部RAM等功 能。上位機通過標準JTAG接口 W及用戶定義指令執行在線調試。
[0025]本發明所公開的實施例只是對本發明的技術方案的解釋，不能作為對本
【發明內容】
的限制，本領域技術人員在本發明基礎上的簡單變更，依然在本發明的保護范圍內。
【主權項】
1. 一種便攜式食用油檢測裝置，包括提供電源的電源模塊，以及依次連接的檢測倉，檢 測電路，A/D轉換模塊，處理模塊，顯示模塊，以及安裝在檢測倉內的溫度傳感器;所述檢測 倉為具有等體積的雙腔體空倉，其中一個空倉內裝入標準參考油，另一個空倉內裝入待測 油;兩個檢測傳感器連接檢測電路并分別位于兩個空倉內，檢測電路將采集到的檢測數據 傳送至A/D轉換模塊;所述溫度傳感器電連接處理模塊，處理模塊將接收到的溫度數據經A/ D轉換模塊轉換成模擬量，反饋至檢測電路，修正檢測電路輸出信號中零點溫度漂移和靈敏 度溫度漂移，修正后數據經處理模塊計算出待測油介電常數差值，即可得出待測油與標準 參考油的介電常數差值，根據介電常數差值與設定閥值的比較，以是否超過閾值判定待測 油是否摻假并通過顯示模塊顯示結果。2. 根據權利要求1所述的便攜式食用油檢測裝置，其特征在于:所述檢測倉由三塊正方 形平行金屬電極板以相等的間距組成，且其邊長》間距，金屬電極板表面鍍有絕緣層，檢測 倉的前板、后板、底板均設置為玻璃擋板，構成兩個檢測傳感器，檢測電路電連接三塊金屬 電極板。3. 根據權利要求1所述的便攜式食用油檢測裝置，其特征在于：所述檢測電路采用 MTX9030電路，通過兩級級聯放大器，將檢測倉所采集的值轉換為電壓輸出量，第一級C/V轉 換器通過寄存器COFF和COFFP提供9bit可編程補償，還通過寄存器CNOM和⑶EN提供12bit非 線性補償，抑制電荷浮動及寄生電容對測量結果的影響;第二級可編程增益放大器，通過寄 存器ROFF進行失調補償，增益大小由可編程寄存器GAINH和GAINL設定。4. 根據權利要求1所述的便攜式食用油檢測裝置，其特征在于:所述溫度傳感器采用兩 個DS18B20溫度探頭，測量范圍為-55°C~+125°C，采用的單總線接口，先通過溫度傳感器分 別檢測油的溫度，然后從預先設置好參數的存儲器中取出對應該溫度的零點和靈敏度溫度 修正系數，經A/D轉換成模擬量，修正電介質傳感器輸出信號中零點溫度漂移和靈敏度溫度 漂移。5. 根據權利要求1所述的便攜式食用油檢測裝置，其特征在于:所述電源模塊為穩定直 流源，輸入電壓先通過電壓變壓器，再通過整流網絡，經過濾波網絡最后過穩壓網絡；以全 波整流電路作為整流網絡，以極性電容作為濾波網絡，采用固定式三端集成穩壓電路制作 直流穩壓電源。
【文檔編號】G01N27/22GK105823806SQ201610324661
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年5月17日
【發明人】方振國, 李崢, 施瑞瑞, 唐紅喜, 吳晟, 付青青
【申請人】淮北師范大學