纸杯安全综合选用仪的制作方法

本发明涉及一种纸杯检测设备，具体涉及一种纸杯安全综合选用仪。

背景技术：

纸杯，尤其是一次性纸杯，具有方便实用、随用随弃等特点，深受消费者欢迎。为提升纸杯质量，新发布的GB/T27590-2011国家标准作出以下规定：

1、杯口距杯身15mm内，杯底距杯身10mm内不得印刷；

2、不得使用回收材料作为原料制作纸杯；

3、不得人为添加荧光增白剂；

4、要使用环保油墨，过去很多厂家使用含苯或甲苯等有毒溶剂的油墨；

5、纸杯不应有异味，其底部和侧面均不应漏水、渗水。

市售纸杯不同程度地存在强度不够、油墨超标、容易漏水等问题。消费者重点关注纸杯的实用性和安全性，结合上述国家标准，应进一步扩大检测范围、严格检测标准，保护消费者的身心健康。

市售纸杯在检验合格之前通常安排手工检测。虽然可以目视或者借助工具检测纸杯，但是存在检测效率低、检测成本高、漏检错检率高等不足，也容易造成二次污染。

为此，有必要提出一种新型纸杯检测设备，高效高质地完成综合检测任务，保障消费者的身心健康。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的状况，提供一种纸杯安全综合选用仪。

本发明采用以下技术方案：

所述纸杯安全综合选用仪包括一外箱体和内置于所述外箱体的一纸杯检测箱；

一微处理模块、一操作选择模块、一检测模块、一输出模块、一照明模块和一供电模块，所述供电模块设置在所述外箱体和所述纸杯检测箱之间；

所述输出模块包括一屏显单元、一语音单元和一打印单元，所述操作选择模块包括一开机键、一关机键、一暂停键、一继续键、一通讯键和一选用建议键，所述操作选择模块的各个按键分别设置在所述外箱体的顶侧壁，上述各个按键触发时产生相应的按键指令，所述微处理模块读取上述按键指令并且控制所述检测模块、所述输出模块和所述照明模块执行相应动作，所述检测模块包括一荧光检测单元、一油墨位置检测单元和一气体检测单元，所述照明模块包括一LED灯，所述LED灯设置在所述纸杯检测箱的顶侧壁；

所述纸杯检测箱还包括一放置盘和一转轴，所述放置盘与所述转轴同轴连接，所述转轴和所述放置盘设置在所述纸杯检测箱的底侧壁，所述供电模块向所述转轴供电以驱动所述转轴旋转，所述转轴带动所述放置盘和待检测纸杯同步旋转。

根据本技术方案，所述屏显单元采用LED显示屏，所述语音单元采用扬声器，所述打印单元采用小票打印机，所述LED显示屏、所述扬声器和所述小票打印机分别设置在所述外箱体的顶侧壁。

根据本技术方案，所述纸杯安全综合选用仪还包括一通讯模块，所述通讯模块包括一GPRS单元和/或一WIFI单元，所述GPRS单元和所述WIFI单元无线连接外部设备，所述GPRS单元和所述WIFI单元接收远程控制指令或者发送本机检测结果。

根据本技术方案，所述荧光检测单元包括一紫外灯和一颜色传感器，所述紫外灯和所述颜色传感器分别设置在所述纸杯检测箱的顶侧壁。

根据本技术方案，所述气体检测单元包括一苯传感器、一甲醛传感器和一挥发性有机化合物传感器，所述苯传感器、所述甲醛传感器和所述挥发性有机化合物传感器设置在所述纸杯检测箱的同侧侧壁。

根据本技术方案，所述油墨位置检测单元包括一外观成像检测器，所述外观成像检测器设置在所述纸杯检测箱的一侧侧壁。

根据本技术方案，所述供电模块包括一直流供电单元和一交流供电单元。

根据本技术方案，所述微处理模块采用单片机。

根据本技术方案，所述微处理模块具有一存储器，当触发所述选用建议键时，所述微处理模块读取位于所述存储器的选用建议同时控制所述输出模块输出上述选用建议。

根据本技术方案，所述扬声器具有预置的语音提示录音，所述微处理器控制所述扬声器输出上述语音提示录音。

附图说明

图1是本发明的立体结构图。

图2是本发明的俯视示意图。

图3是本发明的局部透视图。

图4是本发明的模块结构图。

图5是本发明的检测流程图。

具体实施方式

本发明公开了一种纸杯安全综合选用仪，下面结合优选实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。

参见附图的图1和图3，分别示出了所述纸杯安全综合选用仪的外部结构和内部结构。所述纸杯安全综合选用仪包括一外箱体101和一内置的纸杯检测箱201，所述外箱体101向内包围形成半封闭的一容纳腔。所述纸杯安全综合选用仪还包括一供电模块11，所述供电模块11和所述纸杯检测箱201均置于所述外箱体101的所述容纳腔内，所述供电模块11向本选用仪的其它用电器件供电。其中，所述外箱体101的一侧侧壁具有一检测孔，所述外箱体101还设有可开启的一检测门102，所述检测门102内嵌于所述外箱体101的所述检测孔。当开启所述检测门102时，待检测纸杯可通过所述检测孔进出所述纸杯检测箱201。当关闭所述检测门102时，所述外箱体101进一步向内包围形成全封闭的防漏光容纳腔，为下述述荧光检测提供黑箱环境。

优选地，所述纸杯安全综合选用仪还包括一微处理模块20、一操作选择模块30、一检测模块40、一输出模块50，所述供电模块11同时电连接所述微处理模块20、所述操作选择模块30、所述检测模块40和所述输出模块50并且向各个模块供电。参见附图的图2，所述输出模块50包括一屏显单元51、一语音单元52和一打印单元53。优选地，所述屏显单元51采用LED显示屏511，所述语音单元52采用扬声器521，所述打印单元53采用小票打印机531，所述LED显示屏511、所述扬声器521和所述小票打印机531分别设置在所述外箱体101的顶侧壁。参见附图的图2，所述操作选择模块30包括一开机键（ON键）301、一关机键（OFF键）302、一暂停键303、一继续键304、一通讯键305和一选用建议键306，所述操作选择模块30的各个按键分别设置在所述外箱体101的顶侧壁，用户触发所述操作选择模块30的任意一个按键产生相应的按键指令。

优选地，所述微处理模块20采用单片机。所述操作选择模块30的各个按键同时电连接所述微处理模块20，所述供电模块11同时向上述各个按键供电，所述微处理模块20读取上述按键指令执行相应的动作，例如激活所述检测模块40或者所述输出模块50。

参见附图的图4，所述检测模块40包括一荧光检测单元41、一油墨位置检测单元42和一气体检测单元43，所述供电模块11同时向上述各个检测单元供电。所述纸杯检测箱201还包括一放置盘202和一转轴203，所述放置盘202与所述转轴203同轴连接，所述转轴203和所述放置盘202设置在所述纸杯检测箱201的底侧壁，所述供电模块11向所述转轴203供电以驱动所述转轴203旋转。待检测的纸杯被放置在所述放置盘202中心位置，当所述转轴203开始旋转时，所述转轴203带动所述放置盘202和上述待检测纸杯同步旋转，以便完成各项检测流程。优选地，为了保持待检测纸杯的稳定性，防止上述待检测纸杯在检测过程中意外脱离所述放置盘202导致检测流程中断，所述放置盘202的顶面具有凹槽，所述凹槽的直径略大于上述待检测纸杯的底面直径，使得上述待检测纸杯被稳固地放置在所述放置盘202。

优选地，所述荧光检测单元41包括一紫外灯411和一颜色传感器412，所述紫外灯411和所述颜色传感器412分别电连接所述微处理模块20，所述紫外灯411和所述颜色传感器412分别设置在所述纸杯检测箱201的顶侧壁。所述紫外灯411和所述颜色传感器412由所述操作选择模块30的相应按键的按键指令触发，所述紫外灯411用于产生紫外波段（例如，365nm）的检测光。所述颜色传感器412获取经上述待检测纸杯反射的反射光并且形成相应的反射光检测信号，所述微处理模块20读取上述反射光检测信号，经模数转换、数据比对等处理流程，产生荧光检测结果信号。所述输出模块50读取上述荧光检测结果信号并且选择性地通过所述屏显单元51、所述语音单元52或者所述打印单元53输出荧光检测的结果，供用户通过所述LED显示屏511、所述扬声器521或者所述小票打印机531获知待检测纸杯的荧光检测结果。

优选地，所述纸杯安全综合选用仪还包括一照明模块70，所述照明模块70包括一LED灯71，所述LED灯71设置在所述纸杯检测箱201的顶侧壁，所述LED灯71电连接所述供电模块20。所述油墨位置检测单元42包括一外观成像检测器421，所述外观成像检测器421设置在所述纸杯检测箱201的一侧侧壁，所述外观成像检测器421电连接所述供电模块20。所述外观成像检测器421由所述操作选择模块30的相应按键的按键指令触发，所述外观成像检测器421用于拍摄生成待检测纸杯的侧面图像。所述外观成像检测器421获取上述侧面图像并且形成相应的侧面图像检测信号，所述微处理模块20读取上述侧面图像检测信号，经模数转换、数据比对等处理流程，产生油墨位置检测结果信号。所述输出模块50读取上述油墨位置检测结果信号并且选择性地通过所述屏显单元51、所述语音单元52或者所述打印单元53输出油墨位置检测的结果，供用户通过所述LED显示屏511、所述扬声器521或者所述小票打印机531获知待检测纸杯的油墨位置检测结果。

优选地，所述气体检测单元43包括一苯传感器431、一甲醛传感器432和一挥发性有机化合物传感器433。所述苯传感器431、所述甲醛传感器432和所述挥发性有机化合物传感器433同时设置在所述纸杯检测箱201的一侧侧壁并且同时与所述供电模块20电连接。所述苯传感器431、所述甲醛传感器432和所述挥发性有机化合物传感器433依次由所述操作选择模块30的相应按键的按键指令触发。所述苯传感器431用于检测待检测纸杯的含苯气体浓度并且产生含苯气体浓度检测信号，所述甲醛传感器432用于检测待检测纸杯的甲醛气体浓度并且产生甲醛气体浓度检测信号，所述挥发性有机化合物433用于检测待检测纸杯的挥发性有机化合物浓度并且产生挥发性有机化合物浓度检测信号。所述微处理模块20读取上述含苯气体浓度检测信号、甲醛气体浓度检测信号和挥发性有机化合物浓度检测信号，经模数转换、数据比对等处理流程，产生含苯气体检测结果信号、甲醛气体检测结果信号和挥发性有机化合物检测结果信号，并且选择性地通过所述屏显单元51、所述语音单元52或者所述打印单元53输出检测结果，供用户通过所述LED显示屏511、所述扬声器521或者所述小票打印机531获知待检测纸杯的含苯气体检测结果、甲醛气体检测结果和挥发性有机化合物检测结果。

优选地，所述纸杯安全综合选用仪还包括一通讯模块60，所述通讯模块60包括一GPRS单元61和/或一WIFI单元62，所述通讯模块60置于所述外箱体101的所述容纳腔内，即所述外箱体101和所述纸杯检测箱201之间，所述GPRS单元61和所述WIFI单元62与所述供电模块30电连接，所述GPRS单元61和所述WIFI单元62无线连接外部设备，收发外部设备远程下发的控制指令，向外发送本机检测结果。当所述微处理模块20获取上述荧光检测信号、油墨位置检测信号、含苯气体检测信号、甲醛气体检测信号和挥发性有机化合物检测信号时，各个检测信号也可通过所述GPRS单元61和/或所述WIFI单元62向外部设备输出检测结果，供用户/上位机在远程终端等外部设备获知待检测纸杯的各项检测结果。可选地，用户/上位机（手机、电脑等）在远程终端等外部设备根据上述检测结果远程下发控制指令。

优选地，所述供电模块11包括一直流供电单元111和一交流供电单元112。根据用电元件的供电需求，按需选择所述直流供电单元111或者所述交流供电单元112向LED灯71等用电元件供电。

优选地，所述扬声器521预置各项检测结果是否合格的录音，以便某一检测结果产生时，所述扬声器521输出相应的语音提示录音，以便用户直观获取检测结果。例如，当荧光检测结果不合格时，所述扬声器521输出“荧光检测结果不合格”的语音提示。所述扬声器521还预置操作提醒，以便提示用户执行下一步检测流程。例如，当空箱状态下的有害气体浓度检测完毕，所述微处理模块20控制所述扬声器521输出“放入纸杯”的操作提醒。

参见附图的图5，所述操作选择模块30包括一开机键301、一关机键302、一暂停键303、一继续键304、一通讯键305和一选用建议键306，用户触发所述操作选择模块30的任意一个按键产生相应的按键指令。其中，所述选用建议键306辅助用户介入检测流程。所述选用建议键306用于触发所述输出模块50输出预置的选用建议。在全部流程检测结束后，用户触发所述选用建议键306，所述微处理模块20根据各项检测结果，控制所述LED显示屏511和/或所述扬声器521和/或所述小票打印机531相应地输出选用建议。

根据上述优选实施例，以含苯气体、甲醛、挥发性有机化合物为代表的有害气体检测流程具有以下步骤。

步骤一：检测所述纸杯检测箱201（不含待检测纸杯）的含苯气体、甲醛、挥发性有机物浓度。所述苯传感器431、所述甲醛传感器432和所述挥发性有机化合物传感器433分别获得对应气体的浓度信号，所述微处理模块20读取并且暂存空箱状态下的有害气体浓度信号，在全部检测流程结束后，将空箱状态下的有害气体浓度信号通过所述屏显单元51输出；

步骤二：放入待检测纸杯后检测所述纸杯检测箱201的含苯气体、甲醛、挥发性有机物浓度。所述苯传感器431、所述甲醛传感器432和所述挥发性有机化合物传感器433再次获得对应气体的浓度信号，所述微处理模块20读取并且暂存检测状态下的有害气体浓度信号，在全部检测流程结束后，将检测状态下的有害气体浓度信号通过所述屏显单元51输出；

步骤三：所述微处理模块20比较所述纸杯检测箱201在空箱状态和检测状态的有害气体浓度信号。如果检测状态下的有害气体浓度信号（放入待检测纸杯后）均不高于空箱状态下的对应有害气体浓度信号，说明上述待检测纸杯不含有有害气体，所述微处理模块20触发所述油墨位置检测单元42，进入油墨位置检测流程。如果检测状态下的（放入待检测纸杯后）任一有害气体浓度信号高于空箱状态下的对应有害气体浓度信号，说明上述待检测纸杯对应有害气体的浓度超标，所述微处理模块20将选用建议1暂存在存储器内，在全部检测流程结束后，用户触发所述选用建议键306，在所述LED显示屏511显示“选用建议1：闻气味——待检测纸杯含有害气体，使用纸杯前，应该露天放置48小时以上，使其气味淡下来再使用”。

优选地，在上述步骤三中，还包括步骤四：所述微处理模块20比较所述纸杯检测箱201在空箱状态和检测状态的含苯气体浓度信号。如果检测状态下的含苯气体浓度信号不高于空箱状态下的含苯气体浓度信号，说明上述待检测纸杯不含有含苯油墨，所述触发所述油墨位置检测单元42，进入油墨位置检测流程。如果检测状态下的含苯气体浓度信号高于空箱状态下的含苯气体浓度信号，说明上述待检测纸杯含有含苯油墨，所述微处理模块20将选用建议2暂存在存储器内，在全部检测流程结束后，用户触发所述选用建议键306，在所述LED显示屏511显示“选用建议2，看色彩——纸杯的油墨中含有苯等有害物质，它们对于环境的污染很大，不利于我们的身体健康。而通过大量实验表明，含苯的纸杯大多色彩鲜艳，因此要尽量选购色彩淡雅的杯子”。

优选地，在上述步骤三后，还包括步骤五：当触发所述油墨位置检测单元42时，所述微处理模块20触发所述LED灯71，所述转轴203驱动所述放置盘202旋转，所述外观成像检测器421对上述待检测纸杯进行识别。具体地，所述外观成像检测器421周期性地拍摄上述待检测纸杯的印刷图像。所述放置盘202转动一周后停止。所述外观成像检测器201生成图像信号，所述微处理模块20读取上述图像信号，经模数转换、信号比对等处理后，产生上述印刷图像的检测结果。如果检测结果显示全部成像图像均没有印刷图案，则无需再进行该项检测，可直接进入荧光检测流程。如果检测结果显示有成像图像印刷有图案，则分析印刷位置是否符合质量要求（即图案距杯口及杯底是否留有间距）。如果印刷图案距杯口及杯底均留有间距，说明上述待检测纸杯的初步达标，可进入荧光检测流程。如果待检测纸杯的图案距杯口或距杯底没有留间距，说明上述待检测纸杯的印刷图案肯定不达标，由所述微处理模块20将选用建议3暂存在存储器中，进入荧光检测流程。在全部检测流程结束后，用户触发所述选用建议键306，在所述LED显示屏511显示“选用建议3：看图案——纸杯的油墨印刷位置不达标。对于图案过多的杯子，如果使用油墨质量较差，印刷技术不过关就会导致油墨通过口部与纸杯接触进入身体造成危害，或手部接触时黏附在受上而存在卫生隐患。此外，由于纸杯常常叠放在一起，杯底的油墨很容易沾到下面的杯子，造成不必要的污染。因此，尽量不要选用满版色的纸杯，为了美观可选中间局部有图的杯子，而且印刷的图案越少越好”。同时，所述微处理模块20将对应的油墨位置信息（图案距杯口及杯底是否留有间距的信息）存储在存储器中，待全部检测都结束后，用户触发所述选用建议键306，在所述LED显示屏511显示上述不合格的油墨位置信息。

优选地，在上述步骤五后，还包括步骤六：当触发所述荧光检测单元41时，所述微处理模块20关闭所述LED灯71，同时触发所述紫外灯411发出波长为365nm的紫外光线。当上述紫外光线照射到上述待检测纸杯内壁上时，所述颜色传感器412获取经上述待检测纸杯反射的反射光并且形成相应的反射光检测信号，所述微处理模块20读取上述反射光检测信号，经模数转换、数据比对等处理流程，产生荧光检测结果信号。所述微处理模块20将检测结果暂存于存储器中。待全部检测流程结束后，用户触发所述选用建议键306，由所述微处理模块20发出控制指令，在所述LED显示屏显示荧光检测结果。如果荧光检测结果合格，则直接结束全部检测。如果荧光检测结果不合格，待检测纸杯确实含有荧光剂，则由所述微处理模块20发出控制指令，将选用建议4暂存于存储器中，待全部检测结束后，用户触发所述选用建议键，在所述LED显示屏511显示“选用建议4：看色泽——纸杯中添加了一定的荧光剂。通过实验表明，纯木浆纸杯因无任何添加剂，颜色应为自然的象牙白。而过黄的杯子不少由废纸或蔗浆代替加工，大多数原料不合格。另外一些过白的纸杯，极可能添加过量的荧光剂，白的色调很不自然。但在实际生活中，面对不同色泽的产品，有时肉眼会难以辨别，在此建议消费者要携带紫外钥匙灯，在较暗的环境下可直接用于检测。此外，荧光粉有很强的渗透性，因此，使用纸杯时，第一杯水不要喝，先用开水烫一下，四五分钟后将水倒掉，让纸杯中有害物质充分挥发。”，完成全部检测流程。

对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。