一种基于机器嗅觉的肉类新鲜度检测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于机器嗅觉的肉类新鲜度检测装置，属于肉类新鲜度检测领域。肉类在容器中的挥发性气味采用真空气泵经气管流通后进入密闭气室，气泵电压值控制气体的流量大小，气敏传感器阵列放置于密闭气室的同一横截面上，它与气体充分接触后产生的电压信号送入外部电路进行处理，废气则从密闭气室另一端流出，三通电磁阀切换通道后进入到洗气阶段，这时传感器逐渐恢复到基准值以便下一待测样品进行采样。本实用新型简化了装置、成本低廉，在新鲜度检测上具有无损、速度快、识别效果好和样本处理简单等特点，可广泛应用于大型超市、生鲜市场及食堂等卫生部门的肉类品质的检验。
【专利说明】一种基于机器嗅觉的肉类新鲜度检测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种肉类新鲜度检测装置，具体是基于机器嗅觉的肉类新鲜度检测装置，属于肉类新鲜检测领域。
【背景技术】
[0002]随着人们生活水平的提高，对于肉类品质的要求也越来越高，毋庸置疑，新鲜度将是消费者在购买肉制品时考量的首要因素，同时，在国家对食品安全高度重视的大环境下，对于肉类新鲜度的检测亦显得尤其重要，这关系着人们在日常生活中的切身利益。研究表明随着储藏时间的变化，由于肉类自身酶的分解或各种微生物的污染，会使肉体发生变质，从而慢慢地挥发出具有腐败特征的气体，如含氮产物、胺、氨气、醇类、含硫产物等混合气体，从而新鲜度等级不断下降。传统的一些肉类品质检测方法均存在相应的问题，如感官评定的结果不易量化，易受主观性和片面性的约束；理化及微生物的方法操作复杂、设备昂贵又检测周期长。而现有的肉类新鲜度检测装置对于肉类样品具有一定的破坏性，并且成本较高。因此就需要新开发一种结构装置简单、操作方便、无需专业人员、肉类通用性较强及成本低易于推广的肉类新鲜度检测装置。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是研发一种基于机器嗅觉的肉类新鲜度检测装置。其特征在于结构简单、成本低廉、结果客观准确、用于肉类新鲜度快速、实时、无损的检测。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是:
[0005]基于机器嗅觉的肉类新鲜度检测装置，包括气管、气动元件、密封气室、通过气管安装在每个气动元件入口处的过滤器；所述气动元件包括三通电磁阀和真空气泵；所述密封气室包括左气室和右气室，及安装在左气室和右气室之间的传感器电路板；所述气敏传感器电路板卡在左气室和右气室之间，气敏传感器电路板上设有传感器底座，传感器底座上放置传感器，所述传感器的左右两侧设有导流孔，传感器放置在同一横截面上，形成传感器阵列，所述传感器阵列构成正边型排布。
[0006]所述装置中的左气室和右气室的出入口处，通过软管接头与气管连接，用内螺纹固定住，气密性好；左气室和右气室的中间内部边缘呈现前凹后凸的结构，正好将传感器电路板卡在凹凸结构内。
[0007]所述装置中的真空气泵有两个，其中一个通过气管设置在密封气室的前端，另一个通过气管再经过过滤器，连接在密封气室的后端，用于抽取废气的气泵峰值流量可选取大些，节省洗气阶段时间。
[0008]所述装置中的传感器类型的选取是根据肉类随贮藏时间增长而挥发出的具有腐败特征气味的气体类型，传感器配有相应的传感器底座，方便插拔、更换，并且每个传感器都放置在同一横截面上，即为同一竖直面上，每个传感器周围的气流速度相同，这种放置形态优于传感器依次排列的放置，使得感受到的气体流速相同。
[0009]所述装置中的三通电磁阀两进一出是在通断电的情况下切换进气口，所属类型为直动式，即为零压启动，在压力较弱的情况下也可启动，承载压力范围大。
[0010]所述装置中的密封气室的左气室和右气室，通过螺栓将两部分拧合起来，气体流道设计成前小后大的形状，以便使进口处的气流速度大于内腔处的气流速度，从而保证有充足的气味物质与气体感受器有足够的接触时间。
[0011]所述装置中的气室内部设有强化密封性能的密封圈，放置在两个气室结合处，防止气体外漏，提高整个气室的密闭性。
[0012]所述传感器的左右两侧各设有一个导流孔，导流孔具体设置在气敏传感器电路板的外围，使得气体从外侧流出，能够与传感器充分接触后再导出，同时这样的放置位置有利于形成涡流，提高气味与传感器的接触面和接触时间。
[0013]所述装置中还包括气动元件控制电路、信号调理电路和数据采集。
[0014]所述肉类为猪肉、牛肉、鸡肉及水产品肉类。
[0015]本实用新型装置结构简单，肉类检测通用性较强，操作简单，方便更换传感器；而且本实用新型装置功率消耗较低，体积小，成本低廉易于推广，结果客观准确，具有无损、快速等优点，同时也满足了社会对于绿色制造低能耗、无污染的要求，对于肉类新鲜度的检测具有很大的经济价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为肉类新鲜度检测装置的结构示意图(14、肉类，15、烧杯，16、针头，17、过滤器，18、三通电磁阀，19、真空气泵，20、气室)。
[0017]图2为金属腔体的结构示意图(1、气体入口，2、软管接头，3、左气室，4、导流孔，
5、螺栓，6、传感器底座，7、数据线和电源线，8、右气室，9、气体出口，10、气敏传感器电路板，
11、气管，12、传感器)。
[0018]图3为气敏传感器阵列布局的结构示意图(6、传感器底座，4、导流孔，10、气敏传感器电路板，12、传感器)。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
[0020]如图1所示，以猪肉为例，本实用新型的检测装置，包括洗气入口、两进一出三通电磁阀18、气管、过滤器17、真空气泵19、气动元件控制电路、密封气室(即为金属腔体)20、废气出口、信号调理电路、数据采集，若将两进一出三通电磁阀18上电，S卩为接通气体采样通道，待测肉品挥发出的特征气味经过滤除固体微颗粒的空气过滤器17后，在真空气泵19的带动下，通过气管进入密封气室(即为金属腔体)20内，这个过程中气体的流速可通过气泵的电压值大小来控制；密封气室(即为金属腔体)20内部嵌有一块放有气敏传感器电路板，该气敏传感器电路板是一块水平的圆板，在设计左右气室时，左右气室的中间内部边缘呈现前凹后凸结构，左气室边缘是凹，右气室边缘是凸，凹的地方将气敏传感器电路板正好卡在其中，左右气室之间预留出一些空隙，即为气敏传感器电路板的厚度，传感器的放置布局在同一横截面上，以保证每个传感器周围的气流速度相同，超过采样时间后，将电磁阀断电，即为接通洗气通道，空气同样进入气室内，这时传感器开始进入解吸附过程，气室出口处连接的另一真空气泵上电工作，将残余的样本气体快速抽出，用于抽取废气的气泵峰值流量可选取大些，节省洗气阶段时间。直至传感器阵列的响应曲线恢复到起初的基准值。所述响应信号为通过信号调理后由数据采集卡传输至上位机进行实时显示。
[0021]如图2所示，该部分为整个系统的关键点，该密封气室(即为金属腔体)内外器件具体包括:1、气体入口，2、软管接头，3、左气室，4、导流孔，5、螺栓，6、传感器底座，7、数据线和电源线，8、右气室，9、气体出口，10、电路板，11、气管，12、传感器；气体通过气管11流通至密封气室(即为金属腔体)气体入口 I处，软管接头2 —端以内螺旋方式旋进左气室3入口处，一端接气管11，使得流通气体零泄漏进入密封气室(即为金属腔体)内，气体流道设计成前小后大的形状，以便使进口处的气流速度大于内腔处的气流速度，从而保证有充足的气味物质与传感器12有足够的接触时间，左气室3中的气体与传感器12反应后通过导流孔4进入右气室8，之后由真空气泵从气体出口 9抽出，并且各个传感器的数据线和电源线7也沿右气室8的旁侧引出，密封气室(即为金属腔体)外部由螺栓5将左、右两气室进行拧合，而气敏传感器电路板10就嵌在其中，这种可开可闭的密封气室(即为金属腔体)设计方便了传感器12的定期更换。其中，传感器底座6焊接在气敏传感器电路板10上，传感器12放置在传感器底座6上。
[0022]如图3所示，为了每个传感器12感受到的气体流速相同，将其放置在同一横截面上，形成传感器阵列，传感器阵列构成正边型排布，每个传感器12的左右两侧都设有一个扇形形状的导流孔4，导流孔4具体设置在气敏传感器电路板10的外围，使得与传感器12反应后的残余气体通过导流孔4后排出气室，这种将导流孔设在边缘上的目的是为了形成涡流，保证有充足的气味物质与传感器进行接触。图中的2_为气敏传感器电路板10深入气室结构内的长度，是为了计量传感器底座6的安装位置，即一定要在内圆(13)里面放置底座出)，防止细小的突出使得整个传感器阵列无法嵌到密封气室(即为金属腔体)的左气室(3)中。当然传感器(12)的数量可以根据需要来调整，不一定按照图示中的6个来安装。
[0023]虽然本实用新型已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
【权利要求】
1.一种基于机器嗅觉的肉类新鲜度检测装置，其特征在于:包括气管、气动元件、密封气室、通过气管安装在每个气动元件入口处的过滤器；所述气动元件包括三通电磁阀和真空气泵；所述密封气室包括左气室、右气室、及安装在左气室和右气室之间的气敏传感器电路板；所述气敏传感器电路板卡在左气室和右气室之间，气敏传感器电路板上设有传感器底座，传感器底座上放置传感器，所述传感器的左右两侧设有导流孔，传感器放置在同一横截面上，形成了传感器阵列，所述传感器阵列构成正边型排布。
2.根据权利要求1所述的一种基于机器嗅觉的肉类新鲜度检测装置，特征在于:所述装置中的左气室和右气室的出入口处，通过软管接头与气管连接，用内螺纹固定住，气密性好；左气室和右气室的中间内部边缘呈现前凹后凸的结构，正好将传感器电路板卡在凹凸结构内。
3.根据权利要求1所述的一种基于机器嗅觉的肉类新鲜度检测装置，特征在于:所述装置中的真空气泵有两个，其中一个通过气管设置在密封气室的前端，另一个通过气管再经过过滤器，连接在密封气室的后端。
4.根据权利要求1所述的一种基于机器嗅觉的肉类新鲜度检测装置，特征在于:所述装置中的传感器类型的选取是根据肉类随贮藏时间增长而挥发出的具有腐败特征气味的气体类型，传感器配有相应的传感器底座，方便插拔、更换，并且每个传感器都放置在同一横截面上，每个传感器周围的气流速度相同，使得感受到的气体流速相同。
5.根据权利要求1所述的一种基于机器嗅觉的肉类新鲜度检测装置，特征在于:所述装置中的三通电磁阀两进一出是在通断电的情况下切换进气口，所属类型为直动式，即为零压启动，在压力较弱的情况下也可启动，承载压力范围大。
6.根据权利要求1所述的一种基于机器嗅觉的肉类新鲜度检测装置，特征在于:所述装置中的密封气室的左气室和右气室，通过螺栓将两部分拧合起来，气体流道设计成前小后大的形状，以便使进口处的气流速度大于内腔处的气流速度，从而保证有充足的气味物质与气体感受器有足够的接触时间。
7.根据权利要求1所述的一种基于机器嗅觉的肉类新鲜度检测装置，特征在于:所述装置中的气室内部设有强化密封性能的密封圈，放置在两个气室结合处，防止气体外漏，提高整个气室的密闭性。
8.根据权利要求1所述的一种基于机器嗅觉的肉类新鲜度检测装置，特征在于:所述传感器的左右两侧各设有一个导流孔，导流孔具体设置在气敏传感器电路板的外围，使得与传感器反应后的气体从外侧流出，同时这样的放置位置有利于形成涡流，提高气味与传感器的接触面和接触时间。
9.根据权利要求1所述的一种基于机器嗅觉的肉类新鲜度检测装置，特征在于:所述装置中还包括气动元件控制电路、信号调理电路和数据采集。
10.根据权利要求1所述的一种基于机器嗅觉的肉类新鲜度检测装置，特征在于:所述肉类为猪肉、牛肉、鸡肉及水产品肉类。
【文档编号】G01N33/12GK203965423SQ201420311158
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年6月12日 优先权日:2014年6月12日
【发明者】杜洁, 任亚运, 刘军银, 蒋冬梅, 徐本连, 朱培逸, 史肖肖, 陈辰生 申请人:常熟理工学院