专利名称：物性检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种物性检测仪，可用于食品、食品包装材料及某些化妆品物理 性质的检测，属于检测仪器仪表领域。
二、技术背景近年来，食品、化妆品的消费趋于追求高质量、安全、多样性及方便，因而，研究食 品、化妆品及其包装原材料的半成品、成品在加工、操作处理以及消费过程中受外力和形变 作用的理论也应运而生，同时伴之检测物性的仪器设备大量出现。目前这类仪器多数操作 复杂、价格昂贵，不便于在相关中小企业和教学单位普及使用。经初步查询，与本实用新型技术相近的技术是，在升降机上装有传感器探头的升 降臂多数采用调速电机控制其升降，如美国Brookfield公司设计、生产的QTS-25质构仪， 其优点是电控调速稳定性好，测量精度高；其缺点是仪器结构复杂，生产加工技术精度很 高，生产成本高，现在市场价大约在25万元左右，而且还要求具有极为专业的使用者使用， 才能保证仪器安全正常，不能在多数相关中小型企业和教学单位推广使用。
三、发明内容本实用新型的目的在于提供一种使用简单方便，价格低，适合于中小型企业和教 学单位推广使用的物性检测仪。技术解决方案本实用新型包括底座、外壳、升降臂、连接件、测试探头、夹具座、夹 具、传感器探头、数据采集器，外壳内设有手摇升降机，手摇升降机上的升降杆通过法兰与 升降臂连接。底座上设有小型直流电机，小型直流电机输出轴与托盘固定连接，载物缸安置在 托盘上，U形钢丝与张丝固定连接，张丝与连接件活动连接，张丝上设有反光镜，靠近小型直 流电机一侧外壳上设有光源，光源与反光镜相对设置，光源上方设有标尺。本实用新型1.底座——钢质材料，用于安置手摇升降机、外壳、数据采集器、数码显示器、夹具 座、小型直流电机；2.外壳——轻质高分子材料，前部开口，可供升降臂上下移动，该部件用于手摇升 降机防尘、安全保护，安装光源、标尺；3.升降臂——钢质材料，底部有槽，可安置应变信号传输线，后端与升降杆顶部法 兰盘固定，前端安装传感器探头，传感器探头下可接不同功能的连接件，该部件上下移动， 可使测试探头对被测样品产生拉力或压力，并将传感器探头应变信号输入采集器；4.连接件——不锈钢材料，有多种形状规格，一端与升降臂中的传感器探头相接，另一端接不同功能的测试探头；5.测试探头——钢质材料和有机玻璃，有多种形状规格，可直接接在传感器探头 上，也可通过连接件接在传感器探头上，通过该部件对被测物的拉、压、切、挤、扎，可测试硬度、弹性、断裂强度、破碎强度、黏度、延展性等等物理性质；6.夹具座——钢质材料，用于安置夹具；7.夹具——钢质材料，用于安置被测样品；8.升降机手柄——用于驱动手摇升降机的驱动轴，从而调控升降臂的升降；9.应变信号传输线——将传感器探头的应变信号输入数据采集器；10.升降杆——钢质材料，顶部法兰盘固定升降臂，用于上下移动升降臂；11.传感器探头——安装在升降臂前端下侧，可与连接件或测试探头联接，用于感知压力或拉力信号；12.手摇升降机——通过手摇驱动，使升降臂升降；13.数据采集器——接收传感器探头的应变信号，处理后可将信号输出给数码显 示器显示结果，也可将处理后的信号输入计算机二次处理，输出物性结论；14.数码显示器——显示测量结果。15.小型直流电机——使用时可方便地安装在底座上，以干电池作电源，具有稳定 转速，驱动托盘并带动载物缸勻速转动；16.托盘——钢质材料，与小型直流电机输出轴上端固定，用于安置载物缸；17.载物紅——轻型硬质材料，可活动安置在托盘上，用于盛放流状被测样品；18. U形钢丝——其上边中点与张丝下端固定，深入到流状被测样品中，可随样品
一起转动；19.张丝——某种合金材料，其上端夹在连接件上，可被U形钢丝带动发生扭曲形 变，根据光标在标尺上的读数可知其产生的扭矩；20.反光镜——面对光源固定在张丝上，可将光源发出的光束反射到标尺上；21.光源——发光口面对反光镜固定在外壳上，以干电池作电源，产生的光束经反 射镜反射到标尺上；22.标尺——尺面面对反光镜固定于外壳上，投射在标尺上光标位置，可确定张丝 产生的扭矩，从而可判定被测样品的粘稠度等物性。23.数据输出接口——与电脑联接，可将数据采集器处理后的信号输入电脑；24.电源接口——可将220V交流电源与数码显示器相连，为数码显示器和数据采 集器供电。本实用新型的特点及优点1)本仪器用于测定食品、化妆品及包装材料的物理性质，它具有多种不同的测试 功能，可对不同产品进行多种特性参数的测试，比如凝胶强度、硬度、脆性、胶粘性、回复 性、弹性系数、摩擦系数、屈服应力、铺展性、粘附度、松弛、柔软性、咀嚼性、成熟度、断裂强
fiF绝绝 /又寸寸。2)本仪器适用于食品、包装材料、个人护理用品等领域的常规物性检测。食品类主 要应用饼干、奶油、乳酪、糖果、面包、水果、蔬菜、黄油、肉类食品、薯条、麦片等；化妆品类 主要应用唇膏、眉笔等；包装材料类主要应用各种内包装袋、外包装袋等。也可测定某些 工业材料的物理性质。3)所有构件的设计和制造技术都比较成熟，容易实现。如手摇升降机、拉压传感 器、数据采集器、数码显示器、小型直流电机等都有成熟的设计和制造技术；[0036]4)本仪器信息反应完整可靠，操作简便，适合相关中小型企业测定产品的物理性 质，也适合多数中专、技校、普通高校食品类专业教学使用；5)本仪器与现在市场上出现的同类产品比较，其结构简单，生产成本低，部件容易 更换，价格便宜，易于推广。
四
图1.本实用新型结构示意图；图2本实用新型另一种实施方式结构示意图。
五具体实施方式
实施例1本实用新型包括底座1、外壳2、升降臂3、连接件4、测试探头5、夹具座6、夹具7、 升降机手柄8、应变信号传输线9、升降杆10、传感器探头11、手摇升降机12、数据采集器 13、数码显示器14。外壳2内设有手摇升降机12并将其安装在底座1上，升降机手柄8置 于外壳2外，将传感器探头11及应变信号传输线9安装在升降臂3内，将升降臂3固定在 升降杆10的上端法兰盘上，数码显示器14和数据采集器13固定安装底座1内，将夹具座6 安装在底座1上，选择安置被测样品所需的夹具7安在夹具座6上，接好电源线，将联接电 脑的数据线接插在底座1背后的数据输出接口上。测量过程将测试所需连接件4与测试探头5紧密联接，并与升降臂3上传感器探头11紧密 联接，选择安置被测样品所需的夹具7安在夹具座6上，将被测样品安置好；开启本实用新 型的电源，若采用电脑显示，则从电脑界面选择被测样品所要测试的物理性质执行程序，并 进入待执行状态，按要求摇动升降机手柄8，使升降臂3升或降，连接件4上安装的测试探头 5对被测样品产生压、切、挤、扎、拉等作用，被测样品受力后产生形变，从而使反作用力加在 传感器探头11上，传感器探头11产生的应变转换成模拟电信号，此信号通过应变信号传输 线9输入数据采集器13，经滤波、放大等处理后将信号输入计算机进行二次处理，将被测样 品的某些物理性质进一步细分为主要和次要感官特性，从而依据样品物性评价标准，对被 测样品给出客观定量的物性评价；分析数据，与被测样品的物性检测标准进行比对，得出结 论，也可用同种样品上述步骤，用两次测试结果综合分析得出结论。本实用新型若采用数码显示器显示数据则需要先开启本实用新型上的电源，按 要求摇动升降机手柄8，使升降臂3升或降，从而使测试探头5与被测样品接触，并对其产生 作用(压、拉、挤、切、扎)，传感器探头11产生的应变转换成模拟电信号，此信号通过应变信 号传输线9输入数据采集器13，经滤波、放大等处理后将信号输入数码显示器14，观察数码 显示器14显示的数据，并做记录、分析。实施例2本实用新型包括底座1、外壳2、升降臂3、连接件4、小型直流电机15、托盘16、载 物缸17、U形钢丝18、张丝19、反光镜20、光源21、标尺22。底座1上设有小型直流电机15， 小型直流电机15输出轴与托盘16固定连接，载物缸17安置在托盘16上，U形钢丝18底 边中点与张丝19固定连接，张丝19与连接件4活动连接，张丝19上设有反光镜20，靠近小型直流电机15 —侧的外壳2上设有光源21，光源21与反光镜20相对设置，标尺22设在光 源21上方的外壳2上。粘稠度测量过程将小型直流电机15适用的电池装入小型直流电机15，小型直流电机15安在底座 1上，载物缸17插装在托盘16上，张丝19上端与连接件4连接，U形钢丝18下垂至载物缸 (17)中，U形钢丝(18)不能碰到载物缸(17)底部，调整反光镜(20)使镜面对着标尺22，打 开光源21使光束照在反射镜20上，调整标尺22和光源21的角度，使光标对准标尺22上 的0刻度；将流状被测样品适量(淹没U形钢丝18 —半)倒入载物缸17 ；启动小型直流电 机15，当小型直流电机15达到稳定转速，并且U形钢丝18在流状被测样品中处于 稳定状态 时，从标尺22上的光标指示读出张丝19的扭矩值，从而可判断出被测样品的粘稠度。
权利要求物性检测仪，包括底座(1)、外壳(2)、升降臂(3)、连接件(4)、测试探头(5)、夹具座(6)、夹具(7)、传感器探头(11)、手摇升降机(12)、数据采集器(13)，数码显示器(14)；其特征在于外壳(2)内设有手摇升降机(12)，手摇升降机(12)上的升降杆(10)通过法兰与升降臂(3)连接。
2.根据权利要求1所述的物性检测仪，其特征在于底座(1)上设有小型直流电机 (15)，小型直流电机(15)输出轴与托盘(16)固定连接，载物缸(17)安置在托盘(16)上， U形钢丝(18)与张丝(19)固定连接，张丝(19)与连接件(4)活动连接，张丝(19)上设有 反光镜(20)，靠近小型直流电机(15) —侧外壳(2)上设有光源(21)，光源(21)与反光镜 (20)相对设置，光源(21)上方设有标尺(22)。
专利摘要本实用新型涉及一种物性检测仪，用于食品、食品包装材料及某些化妆品物理性质检测，属于检测仪器仪表领域。本实用新型包括底座、外壳、升降臂、连接件、测试探头、夹具座、夹具、手摇升降机、传感器探头、数据采集器、数码显示器、小型直流电机、张丝等构件。手摇升降机上的升降杆通过法兰与升降臂连接，小型直流电机与底座活动链接。本实用新型能测定食品、化妆品及包装材料的物理性质，具有多种不同的测试功能，信息反应完整可靠，操作简便，适合相关中小型企业测定产品的物理性质，也适合多数中专、技校、普通高校食品类专业教学使用；本实用新型与现在市场上出现的同类产品比较，其结构简单，生产成本低，部件容易更换，价格便宜，易于推广。
文档编号G01N3/08GK201555768SQ20092027621
公开日2010年8月18日 申请日期2009年11月28日 优先权日2009年11月28日
发明者晋伟, 李永志, 杨友松, 王国泽, 赵存虎, 邢永强 申请人:内蒙古科技大学