专利名称：一种地沟油快速检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及地沟油的鉴别与检测技术，是一种基于侧边抛磨光纤传感器的地沟油快速检测装置及检测方法。
背景技术：
地沟油(稍水油和泔水油)是质量、卫生极差，过氧化值、酸价、水分、羰基价、丙二醛、黄曲霉毒素Bl等严重超标的非食用油。地沟油是由隔油器收集，然后经脱水、脱渣、脱色和脱臭等过程提炼得到的，它含有很多有毒有害的物质，但一些不法商贩在利益的诱惑下，将地沟油添加到食用油中，对人们的身体健康造成了严重的威胁。目前地沟油的鉴别与检测方法，主要有水分含量测定法、酸价测定法、胆固醇含量测定法、近红外光谱法、电导率与极性物质测定法、重金属含量测定法。现有的检测方法存在的不足是定量检测比较困难，检测周期长。
实用新型内容本实用新型的目的是要提供一种测量时间短、操作简单、检测精度较高、可靠性高，成本低的地沟油快速检测装置及其检测方法。一种地沟油快速检测装置，包括侧边抛磨光纤传感器、控制模块以及显示模块，侧边抛磨光纤传感器的两端分别连接至光源和光功率计，光源受控制模块控制，光功率计与控制模块相连，显示模块与控制模块相连。进一步的，侧边抛磨光纤传感器紧固在传感器窗口座中，侧边抛磨光纤抛磨区域位于传感器窗口座的窗口处，作为施放样本的检测窗口，侧边抛磨光纤传感器和传感器窗口座平滑无缝稳固结合成一体。一种地沟油快速检测方法，包括以下步骤(1)将待检测油脂置于侧边抛磨光纤传感器；(2)由控制模块控制光源发出激光，激光经过侧边抛磨光纤传感器后，由光功率计检测其功率并将功率值传送给控制模块；(3)控制模块根据检测的功率值判断待检测油脂是否属有地沟油并将结果送显示模块显示。地沟油(混有动物油)与食用植物油的折射率有明显的区别，因此可以采用测定折射率的方法区分地沟油与食用植物油。但是由于地沟油的折射率是1. 46左右，而食用植物油的折射率是1. 47左右，因此仅根据折射率的差进行地沟油掺杂的定量分析，误差较大。 而侧边抛磨光纤传感器的光功率衰减值与材料的折射率具有相应的单调对应关系，折射率差0. 01对应的传感器光功率衰减值为IOdb左右。因此，侧边抛磨光纤传感器不仅可以区分地沟油与食用植物油，而且可以定量分析地沟油掺杂浓度。首先利用侧边抛磨光纤传感器检测通过传感器的激光光强，将检测到的激光光强与油品中地沟油的含量联系起来，建立数学模型，确保测量结果的准确性。光源模块发出的光经过没有油脂覆盖的侧边抛磨光纤传感器后，被光功率计接收，光功率计记录一个光功率值A ；在侧边抛磨光纤传感器上覆盖油脂后，再用光功率计记录一个光功率值B，光功率值A减掉光功率值B后得到光衰减，光衰减值的大小就体现了地沟油的含量的多少。本实用新型中，光源和光功率计均受控制模块控制，监控光源发光是否正常，保证光源发光强度恒定，控制光功率计获取稳定的光功率数据。本实用新型与现有技术相比具有如下优点(1)本实用新型能快速获得地沟油导致输出光衰减的数据，通过对衰减值的分析， 可以精确地区分地沟油与食用植物油，提高了检测精度和准确度；(2)通过对地沟油衰减光的量值分析，可以计算在食用油中掺杂地沟油的含量，从而进一步对地沟油进行定量分析；(3)本实用新型利用了折射率差鉴定地沟油与食用植物油。但油脂折射率差值较小，进行定量分析误差较大，而侧边抛磨光纤传感器可以将折射率差值放大1000倍左右， 从而提高了检测精度和准确度，地沟油的分辨率可达1%。
图1是本实用新型装置的结构示意图。图2是传感器与传感器窗口座侧视图。图3是传感器的侧视剖面图。图4是地沟油掺杂浓度与光衰减的关系图。
具体实施方式
本实用新型适用的温湿度条件-4(T65°C，0-90%RH。如图1所示，光源4可发出激光，可以采不同波长的激光光源；光功率计5的光谱范围与光源的光谱范围相匹配；侧边抛磨光纤传感器1的两端分别通过光纤接头7与光源 4及光功率计5连接，入射端4、侧边抛磨光纤传感器1、出射端7 ；侧边抛磨光纤传感器1采用与光源4的波长相匹配的光纤制成侧边抛磨光纤；传感器窗口座6可以采用折射率小于侧边抛磨光纤传感器1纤芯的玻璃、石英、宝石等材料，传感器窗口座6与传感器1采用光学胶合方式紧固在一起，如图2所示。光源4发出的激光经侧边抛磨光纤传感器1后，进入光功率计5。光功率计5中记录没有覆盖油脂的传感器的光功率值与覆盖了油脂后传感器的光功率值，并将功率信号传给控制模块2。控制模块2将两个光功率相减，并调用温度及定标参数计算后，得出当前油脂是否是混有地沟油的食用油的结论，以及地沟油掺杂的百分比，结果送显示模块3显示。
实施例装置如图1所示，侧边抛磨光纤传感器1如图3所示。光源4采用波长为1310nm 的激光光源。装置运行前建立定标模型，采集不同掺杂比例的油脂。配置掺入地沟油比例分别为CpCp…(；的样本，测定他们经覆盖传感器前后的光功率衰减值，计为ΔΡρ Δ P2,… Δ Pn0利用线性和非线性建模方法，获取油脂的浓度C与油脂经传感器后的光功率衰减值P之间的函数关系，C=f ( Δ P)，如图4所示。检测时，1)采集传感器没有覆盖外层材料时的光功率值Ptl，通常Ptl值应不大于Idbm;2)将待测油脂覆盖在侧边抛磨光纤传感器1的抛磨区，检测此时的光功率值P1, 控制模块计算得到ΔΡ= P1- Pci，将八？代入定标参数的0=€(八朽的函数关系，计算出地沟油掺杂浓度；3)清洗传感器窗口，如果继续检测，重复1)、2)、3)操作。本实施例的光源和光功率计均为市场上常见的光通信用光学器件，因此装置整体成本较低；而该方法能够准确区分植物油和地沟油，并精确确定地沟油掺杂浓度。以上各实施例应用各种数学模型来进行运算，均能够精确地区分食用植物油及地沟油。本领域技术人员清楚地知道，根据本实用新型的方法，可以对数学模型进行各种各样的优化和组合，本实用新型的保护范围并不局限于以上实施例。
权利要求1.一种地沟油快速检测装置，其特征在于包括侧边抛磨光纤传感器(1)、控制模块(2) 以及显示模块(3)，侧边抛磨光纤传感器(1)的两端分别连接至光源(4)以及光功率计(5)， 光源(4)受控制模块(2)控制，光功率计(5)与控制模块(2)相连，显示模块(3)与控制模块(2)相连。
2.根据权利要求1所述的地沟油快速检测装置，其特征在于侧边抛磨光纤传感器(1) 紧固在传感器窗口座(6)中，侧边抛磨光纤抛磨区域位于传感器窗口座(6)的窗口处，作为施放样本的检测窗口，侧边抛磨光纤传感器(1)和传感器窗口座(6)平滑无缝稳固结合成一体。
专利摘要本实用新型涉及地沟油检测技术，公开了一种地沟油快速检测装置，该装置包括侧边抛磨光纤传感器、控制模块以及显示模块，侧边抛磨光纤传感器的两端分别连接至光源以及光功率计，光源受控制模块控制，光功率计与控制模块相连，显示模块与控制模块相连。本实用新型通过侧边抛磨光纤传感器能快速获得地沟油对光的衰减数据，通过对衰减光的分析，可以精确地区分地沟油与食用植物油，提高了检测精度和准确度。
文档编号G01N21/59GK202008467SQ201120115898
公开日2011年10月12日 申请日期2011年4月20日 优先权日2011年4月20日
发明者张军, 李斯本, 欧仕益, 汪勇, 谢梦圆, 陈哲, 马顺 申请人:暨南大学