专利名称：食用植物油脂烟点自动测定仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种油脂烟点测定的仪器。特别是对食用植物油脂加热过程中发烟点进行自动测定的食用植物油脂烟点自动测定仪。
背景技术：
油脂烟点是指油脂受热时肉眼能看见的热分解产物或杂质连续挥发时的最低温度，是油脂被加热时对其热稳定性进行衡量的指标之一。我国食用植物油质量标准中将油脂烟点作为一级油的重要质量指标之一。目前，我国油脂烟点测定仪器相当落后，还是采用人工控制油脂升温，人眼观察油烟，并通过温度计读取油温的方式。由于油脂加热过程中到达发烟点时，产生的烟量很小，且具有一定的突然性，实际操作中，发烟点的判断因人而异，带有很大的主观性，测量偏差较大，时常引起纠纷。我国众多的油脂生产企业、粮油质检所(站)，以及油脂消费者，都迫切希望研制一种能对油脂烟点自动测量的仪器，实现烟点测定的自动化，彻底消除人为、设备误差。
2003年11月，中国专利公开了一个名称为“烟点检测传感装置及自动烟点测定仪”的实用新型专利，(专利号为ZL 02284600.X)，其技术方案要点为“一种烟点检测传感装置，含有与烟管连通的烟罩，在直线式烟管的两端装有光发射元件和光接收元件，在烟管上装有与其连通的带有抽气机的抽烟道。”从该专利说明书看出，该技术的检测原理是油脂加热后，当烟雾上升经过烟管时，遮挡(吸收)从光发射元件发出的光，使光接收元件接收到的光强下降，根据光信号的变化判定烟点。该技术在实施时会存在以下问题①不同品种、不同品质的食用植物油脂加热过程中产生的热分解物质量不同，烟雾浓度会不同，其遮挡及吸收光程度不同，烟点判定困难。②检测传感装置中，光电元件处在烟管中，虽有抽气装置及防污孔，但只能减小不能消除油脂烟雾对光电元件的污染，不能消除对烟管的污染，当光电元件及烟管被污染后，检测到的信号必然不准确。③光电元件在烟管中，随着油脂加热升温，光电元件的温度亦上升，性能参数变化，对检测会带来影响。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术存在的问题，提供一种能够自动、准确、快速地对食用植物油脂烟点进行测定的仪器。
本发明的目的是这样实现的一种食用植物油脂烟点自动测定仪，其特征在于a)设有一个烟雾检测箱，烟雾检测箱由箱体、光源、透镜、光栏、光检测器、烟嘴、光陷阱、抽气装置组成；b)光源辐射的光线经透镜并通过光栏聚焦于烟嘴正上方，经烟雾散射产生的光信号通过光栏经透镜聚焦在光检测器上，上述光路之间形成的夹角α为30～150度；c)在检测光路反向延长线上设有光陷阱；d)烟雾检测箱的烟嘴与集烟罩相连，集烟罩下方依次为样品杯、加热器，烟嘴正上方设有抽气装置，抽气装置安装于箱体顶部；e)温度传感器置于样品杯中；f)设有自动测控电路。
在本技术方案中所述的光源为紫外光源，或可见光源；所述的光检测器为光电倍增管，或光电管。
在本技术方案中所述的光源元件为汞灯、或氘灯、或氙灯、或卤钨灯。
在本技术方案中箱壁上位于光路周围设有防污孔；箱底上位于烟嘴周围设有屏蔽导流孔。
在本技术方案中所述的加热器固定于升降台上。
在本技术方案中所述的温度传感器为薄膜铂电阻，或热电偶。
本发明的优点在于由于光源和光检测器不在一条直线上，同时采用光陷阱避免了杂光的干扰，提高了检测的灵敏度和准确性；采用屏蔽导流孔、抽气装置形成封闭式烟道，同时设有排污孔，避免了油烟对光源和检测器的污染，减小了温度变化对光源和光检测器，尤其对光检测器的参数产生的不利影响，提高了仪器精度、延长了仪器寿命；自动测控电路以单片机为核心，实现油温检测、加热升温控制、烟雾检测及油脂烟点判定；仪器结构紧凑。
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1中A-A向视图。
图3是本发明实施例涉及的一种自动测控电路的电原理框图。
图1、图2中1、箱体，2、抽气装置，3、烟嘴，4、光陷阱，5、升降台，6、加热器，7、温度传感器，8、样品杯，9、集烟罩，10、屏蔽导流孔，11、防污孔，12、光栏，13、透镜A，14、光检测器，15、光源，16、透镜B。
具体实施例方式
附图非限制性的公开了本发明的一个具体实施例，下面结合附图对本发明作进一步的描述。
由图1图2可见食用植物油脂烟点自动测定仪设有一个烟雾检测箱，烟雾检测箱包括箱体1、光源15、透镜A13、透镜B16、光栏12、光检测器14、烟嘴3、光陷阱4和抽气装置2，其中光路经过的光栏12上设有光孔，光源15辐射的光线经透镜B16并通过光栏12中的光孔聚焦于烟嘴3正上方，烟雾散射产生的光信号通过光栏12中的光孔经透镜A13聚焦在光检测器14上，上述光路之间形成的夹角α为30～150度；光陷阱4设在检测光路反向延长线上；烟雾检测箱的烟嘴3与集烟罩9相连，集烟罩9下方依次为样品杯8、加热器6，烟嘴3上方为抽气装置2，抽气装置2安装于箱体1顶部；温度传感器7置于样品杯8中；食用植物油脂烟点自动测定仪还应该设有自动测控电路。在本实施例中光源15采用汞灯，例如GP3Hg；光检测器14，采用了光电倍增管，例如GDB-152B型；温度传感器7选择薄膜铂电阻Pt100；光路经过的箱体1上设有防污孔11；烟嘴3周围的箱底上设有屏蔽导流孔10；温度传感器7通过集烟罩9固定并置于样品杯8中；所述的加热器6固定于升降台5上，所述的升降台5是通过电动机带动螺杆驱动升降台5实现升降。为了避免外界光线对光检测器14的干扰，在处于箱体1外部的光路设有光屏蔽罩筒。
具体实施时，光源15还可以采用其它紫外光源或可见光源，例如氘灯、或氙灯、或卤钨灯；光检测器14还可以采用光电管；温度传感器7还可以选择热电偶；升降台5可以通过其他形式的机械升降。
图3是本发明实施例涉及的自动测控电路原理框图。自动测控电路以单片机为核心，实现油温检测、加热升温控制、烟雾检测及油脂烟点判定。图中Pt100为置于样品杯中的温度传感器7，它配合温度变送器将温度信号转换成电信号。图中光电倍增管为光检测器14，它用于将油烟散射的光信号转换为电信号。模数转换器用于将电信号转换为数字信号。下面结合自动测控电路对本发明的工作过程描述如下首先将被测样品食用植物油脂置于样品杯8中，通过升降台5调节样品杯8的高度，确保温度传感器7置于样品杯8内的被测样品中，同时能使被测样品在检测过程中产生的烟雾能通过集烟罩9由烟嘴3进入箱体1。
然后启动自动测控电路，通过键盘输入待测食用植物油脂样品编号等信息，在单片机的控制下，由继电器控制加热器开始升温；单片机通过控制模拟开关将油温信号和光电倍增管的输出信号送入模数转换器，进行模数转换；通过读取模数转换结果，单片机实现对油温和光电信号的实时检测。由于光源15和光检测器14不在同一直线上，光检测器14不能直接接收到光源15的信号，在被测食用植物油脂样品温度低于烟点的加热阶段，箱体1中没有烟雾，光检测器14接收不到光信号；一旦被测食用植物油脂样品温度到达发烟点后，会产生连续烟雾，烟雾通过集烟罩9，经由烟嘴3进入箱体1中，在光源15的作用下产生散射光信号；散射光信号由透镜A13聚焦在光检测器14上；箱壁及周围环境产生的杂散光信号被所设置的光陷阱4所吸收；光检测器14接收到散射光信号后，输出电信号，单片机实时检测到这个电信号，并将此时测得的油温确定为被测食用植物油脂的烟点，然后由继电器控制加热器停止加温，通过蜂鸣器报警；在单片机的控制下显示和打印测试结果，即通过LCD显示器显示出烟点温度值，通过打印机打印出测试结果。
本发明涉及的自动测控电路中单片机可选高性能的8位单片机，例如P89C51RD2；或16位单片机，例如80C196；或32位单片机，例如ARM7S3C44B0X。图中模数转换器可选12位A/D转换器，例如MAX197，或V/F转换器，例如AD620。图中模拟开关可选4053。LCD显示器可选12864点阵图形液晶显示模块。继电器可选固态继电器，例如S208 IK。加热器可选功率400W的铸铝电热板。
权利要求
1.一种食用植物油脂烟点自动测定仪，其特征在于a)设有一个烟雾检测箱，烟雾检测箱由箱体、光源、透镜、光栏、光检测器、烟嘴、光陷阱、抽气装置组成；b)光源辐射的光线经透镜并通过光栏聚焦于烟嘴正上方，经烟雾散射产生的光信号通过光栏经透镜聚焦在光检测器上，上述光路之间形成的夹角α为30～150度；c)在检测光路反向延长线上设有光陷阱；d)烟雾检测箱的烟嘴与集烟罩相连，集烟罩下方依次为样品杯、加热器，烟嘴正上方设有抽气装置，抽气装置安装于箱体顶部；e)温度传感器置于样品杯中；f)设有自动测控电路。
2.根据权利要求1所述的食用植物油脂烟点自动测定仪，其特征在于所述的光源为紫外光源，或可见光源；所述的光检测器为光电倍增管，或光电管。
3.根据权利要求1和2所述的食用植物油脂烟点自动测定仪，其特征在于所述的光源元件为汞灯、或氘灯、或氙灯、或卤钨灯。
4.根据权利要求1或2所述的食用植物油脂烟点自动测定仪，其特征在于光路周围的箱壁上设有防污孔；烟嘴周围的箱底上设有屏蔽导流孔。
5.根据权利要求1所述的食用植物油脂烟点自动测定仪，其特征在于所述的加热器固定于升降台上。
6.根据权利要求1所述的食用植物油脂烟点自动测定仪，其特征在于所述的温度传感器为薄膜铂电阻，或热电偶。
全文摘要
本发明涉及一种食用植物油脂烟点自动测定仪。测定仪设有一个烟雾检测箱，检测箱由箱体、光源、透镜、光栏、光检测器、烟嘴、光陷阱、抽气装置组成；光源辐射的光线经透镜并通过光栏聚焦于烟嘴上方，烟雾散射产生的光信号通过光栏经透镜聚焦在光检测器上；在检测光路反向延长线上设有光陷阱；烟嘴正上方为抽气装置，烟嘴与集烟罩相连，下方依次为样品杯、加热器，温度传感器置于样品杯中，由单片机实现烟点自动测定。其优点是光源和光检测器不在一条直线上，同时采用了光陷阱，提高了检测的灵敏度和准确性；设有屏蔽导流孔、抽气装置、排污孔，避免了油烟对光电元件的污染，减小了温度对光电元件的影响，提高了仪器精度和使用寿命。
文档编号G01N21/47GK1932495SQ20061009649
公开日2007年3月21日 申请日期2006年9月28日 优先权日2006年9月28日
发明者李耀, 袁建, 章磊, 刘柏荣, 杨慧萍 申请人:南京财经大学