小型的便携式食用油检测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及食品检测【技术领域】，具体涉及一种小型的便携式食用油检测装置，包括光纤探头(1)、光源(2)、微型光谱仪(3)和数据处理分析系统(4)，所述光纤探头(1)的前端设有发射光纤(51)和接收光纤(52)，所述发射光纤与光源(2)连接，所述接收光纤与微型光谱仪(3)连接；所述数据处理分析系统(4)与微型光谱仪(3)中的数据采集电路相连。本实用新型解决了常规分析方法需要采样后实验室内分析，耗时耗力的问题，实现了原位现场测量，现场出结果，克服了检测设备庞大复杂的问题，实现便携式测量，内置的多种数据模型可以实现多种食用油的检测，一机多用，节省了人力物力。
【专利说明】小型的便携式食用油检测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及食品检测【技术领域】，具体涉及一种小型的便携式食用油检测装置。
【背景技术】
[0002]食用油是人们日常生活必不可少的烹饪材料和能量来源，食用油的质量安全与人们的身体健康息息相关，食用油的检测技术主要包括感官鉴别法、化学鉴别法、液相色谱法和光学方法。感官鉴别方法靠人对颜色、气味、味道的观察判断来鉴别，非常不准确；化学鉴别一般是取样后在实验室中加入药品与被测样本进行反应，液相色谱法也是取样后对在实验室中分析，采用高压输液系统将不同成分分离，再通过检测器检测，这两种方法都耗时耗力，而且很多药品有毒，对分析人员健康不利；现在也有人用红外光学来对食用油进行检测，能够实现对食用油种类、成分、真伪等进行判别，但一般都是在实验室内用大型仪器结合ATR附件测量，虽然快速，但是由于仪器体积庞大，结构复杂，不适合便携式应用。
[0003]因此，针对以上不足，本实用新型提供了一种小型的便携式食用油检测装置。
实用新型内容
[0004](一 )要解决的技术问题
[0005]本实用新型要解决的技术问题是现有技术中测量流程繁琐，测量周期长的问题，实现现场出结果，方便执法人员和市场管理人员对有问题的食用油现场做出处理。
[0006]( 二 )技术方案
[0007]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种小型的便携式食用油检测装置，包括光纤探头、光源、微型光谱仪和数据处理分析系统，所述光纤探头的前端设有发射光纤和接收光纤，所述发射光纤与光源连接，所述接收光纤与微型光谱仪连接；所述数据处理分析系统与微型光谱仪中的数据采集电路相连。
[0008]其中，该检测装置还包括反射帽，所述反射帽安装在所述光纤探头的前方，所述反射帽正对光纤探头前端的一面设有反射镜。
[0009]其中，所述反射镜的光程可调。
[0010]其中，所述数据处理分析系统包括CPU，所述CPU为FPGA、ARM或者其他高速处理器，且通过USB或者串口与所述微型光谱仪连接。
[0011]其中，所述微型光谱仪由准直镜，分光系统、检测器和数据采集电路组成，所述分光系统为滤光片、光栅扫描或者干涉仪，所述检测器为单点检测器或者阵列检测器。
[0012]其中，所述光源包括对置的发光体和透镜，所述发光体为电加热固体红外辐射源，所述透镜与发射光纤连接，所述发光体发出的光经过透镜耦合进发射光纤。
[0013]其中，所述光纤探头发射光纤或接收光纤由玻璃或塑料光纤材料制成。
[0014]其中，所述光纤探头单芯或多芯。
[0015](三)有益效果
[0016]本实用新型的上述技术方案具有如下优点:本实用新型解决了常规分析方法需要采样后实验室内分析，耗时耗力的问题，实现了原位现场测量，现场出结果，克服了检测设备庞大复杂的问题，实现便携式测量，内置的多种数据模型可以实现多种食用油的检测，一机多用，且不需要具备专业知识的专业人员操作，傻瓜式操作，方便准确，节省了人力物力。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型实施例1的小型的便携式食用油检测装置的示意图；
[0018]图2为本实用新型实施例1的数据处理分析系统的内部模块功能示意图；
[0019]图3为本实用新型实施例2的小型的便携式食用油检测装置中光纤探头的顶端结构示意图。
[0020]图中:1:光纤探头；2:光源；21:发光体；22:透镜；3:微型光谱仪；4:数据处理分析系统；51:发射光纤；52:接收光纤；6:反光帽；7:反射镜。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和实施例对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0022]如图1所示，本实用新型小型的便携式食用油检测装置，包括光纤探头1、光源2、微型光谱仪3和数据处理分析系统4，所述反射帽6安装在所述光纤探头的前方，所述反射帽6正对光纤探头I前端的一面设有反射镜7。所述光纤探头I的前端设有发射光纤51和接收光纤52，发射光纤51与光源2连接，接收光纤52与微型光谱仪3连接；所述数据处理分析系统4与微型光谱仪3中的数据采集电路相连。
[0023]使用时，将光纤探头I放入油中，打开光源2，使光源2发出的光从发射光纤51射出，光在油中发生折射及反射后，由接收光纤52接收，并发送给微型光谱仪3，微型光谱仪3对接收到的光进行分析，并将分析数据发送给数据处理分析系统4，数据处理分析系统4作出判断，并输出是否为地沟油。其中，数据处理分析系统4和微型光谱仪3均为市场上能够购买到的仪器。
[0024]数据处理分析系统4包括CPU，所述CPU为FPGA、ARM或者其他高速处理器，且通过USB或者串口与所述微型光谱仪3连接。内部CPU将微型光谱仪3采集到的数据，按照检测目的自动选择特征波段进行处理，并根据内置的数学模型，计算得出测量结果，并显示在显示屏上。用于从微型光谱仪3中读取光谱数据，即通过USB将微型光谱仪3中数据采集电路采集的光谱进行运算处理，并与用户进行交互，根据用户输入的命令进行相应的处理，核心CPU为一块ARM Cortex-A15处理器，主要功能模块如图2所示，包括:电源控制模块、数据通信模块、人机交互模块和数据存储模块。电源控制模块用于为整套系统提供12V稳定电源，为光源2提供电源。数据通信模块用于与微型光谱仪3通信，控制其工作，并将其采集的光谱数据读回，另外还有一个数据导出接口，采用USB协议。人机交互模块是接收操作者的指令，并将运算结果反馈给操作者，包括显示屏和驱动电路。数据存储模块是将光谱数据以及运算结果保存，方便日后查看。
[0025]微型光谱仪(3)由准直镜，分光系统、检测器和数据采集电路组成，所述分光系统为滤光片、光栅扫描或者干涉仪，所述检测器为单点检测器或者阵列检测器。本实施例中使用电调谐光栅，光谱范围为200-1100nm ;所述检测器可以是单点检测器或者阵列检测器，本实施例中使用线性硅CCD探测器阵列，像素数为2048pixels ;所述数据采集电路使用FPGA作为核心芯片，模拟转换使用16位AD，信噪比为250:1，积分时间从Ims到65s，数据通过USB输出。
[0026]所述光源2包括对置的发光体21和透镜22，所述发光体21为电加热固体红外辐射源，所述透镜22与发射光纤51连接，所述发光体21发出的光经过透镜22耦合进发射光纤。发光体21与数据处理分析系统4连接，由后者控制发光。
[0027]本实施例中，发射光纤51和接收光纤52都是直径Imm的单芯塑料光纤,外面加包层，长度为1.5m。为较好地发射和接收光，可以在发射光纤51和接收光纤52的前端头用多股光纤合成一股，如本实施例中，在前端采用不锈钢管将5股光纤合为了一股。当然，发射光纤51和接收光纤52也可以采用多芯的塑料光纤，除了采用塑料光纤外，也可以将塑料光纤由玻璃光纤替代。
[0028]实施例2:
[0029]本实施例与实施例1均相同，在实施例的基础上，参照图3所示，本实施例中的检测装置还包括反射帽6，所述反射帽6安装在所述光纤探头的前方，所述反射帽6正对光纤探头I前端的一面设有反射镜7。在检测过程中，发射光纤51发出的光经过油的折射和反射后被反射帽6上的反射镜反射给接收光纤52，使反射或者折射光更好地被接接收光纤所接收，提高检测效率。为了使光纤探头I能够沉入油中，反射帽6采用不锈钢制成。
[0030]进一步的，所述反射帽6通过调节丝扣与所述光纤探头I连接，所述调节丝扣用于调节所述反射帽6与光纤探头I之间的距离，从而实现反射镜7的光程，最大光程为1cm。
[0031]使用时，以测试橄榄油为例，将光纤探头I投入被测橄榄油中，开机，在显示屏上选择定性测量，选择被测样本为橄榄油，然后选择测试，装置会启动一次检测，然后判断光谱强度是否满足要求，判断结束会在显示屏上给出建议，例如“缩小光程”、“增大光程”、“满足要求”，使用者根据提示调节光纤探头I顶端的反射装置，直到使光程“满足要求”，然后点击“开始”，开始检测，等待五分钟，系统会自动扫描50次，然后根据内置的纯橄榄油PCA模型，进行SIMCA分类，然后统计分类结果，如果识别率低于80%，就可以认为此橄榄油不纯或者是假的。
[0032]综上所述，本实用新型提供了小型的便携式食用油检测装置，本实用新型解决了常规分析方法需要采样后实验室内分析，耗时耗力的问题，实现了原位现场测量，现场出结果，克服了检测设备庞大复杂的问题，实现便携式测量，内置的多种数据模型可以实现多种食用油的检测，一机多用，且不需要具备专业知识的专业人员操作，傻瓜式操作，方便准确，节省了人力物力。
[0033]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
【权利要求】
1.一种小型的便携式食用油检测装置，其特征在于:包括光纤探头(I)、光源(2)、微型光谱仪(3)和数据处理分析系统(4)，所述光纤探头(I)的前端设有发射光纤(51)和接收光纤(52)，所述发射光纤与光源(2)连接，所述接收光纤与微型光谱仪(3)连接；所述数据处理分析系统(4)与微型光谱仪(3)中的数据采集电路相连。
2.根据权利要求1所述的小型的便携式食用油检测装置，其特征在于:该检测装置还包括反射帽(6)，所述反射帽(6)安装在所述光纤探头的前方，所述反射帽(6)正对光纤探头(I)前端的一面设有反射镜(7)。
3.根据权利要求2所述的小型的便携式食用油检测装置，其特征在于:所述反射镜(7)的光程可调。
4.根据权利要求1至3任一项所述的小型的便携式食用油检测装置，其特征在于:所述数据处理分析系统(4)包括CPU，所述CPU为FPGA、ARM或者其他高速处理器，且通过USB或者串口与所述微型光谱仪(3)连接。
5.根据权利要求1至3任一项所述的小型的便携式食用油检测装置，其特征在于:所述微型光谱仪(3)由准直镜，分光系统、检测器和数据采集电路组成，所述分光系统为滤光片、光栅扫描或者干涉仪，所述检测器为单点检测器或者阵列检测器。
6.根据权利要求1至3任一项所述的小型的便携式食用油检测装置，其特征在于:所述光源(2)包括对置的发光体(21)和透镜(22)，所述发光体(21)为电加热固体红外辐射源，所述透镜(22)与发射光纤(51)连接，所述发光体(21)发出的光经过透镜耦合进发射光纤。
7.根据权利要求1至3任一项所述的小型的便携式食用油检测装置，其特征在于:所述发射光纤(51)和接收光纤(52)由玻璃或塑料光纤材料制成。
8.根据权利要求7所述的小型的便携式食用油检测装置，其特征在于:所述光纤探头(I)单芯或多芯。
【文档编号】G01N21/25GK204188516SQ201420652931
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月4日 优先权日:2014年11月4日
【发明者】李杨 申请人:北京农业质量标准与检测技术研究中心