一种肉类品质检测装置的制作方法

本发明涉及肉类检测领域，尤其是一种肉类品质检测装置

背景技术：

日常饮食中，肉类是人们餐桌上习以为常的菜肴，例如猪肉、牛肉、羊肉或者其他肉类等，人们通过摄取肉类中的脂肪来获取生命活动所需的蛋白质，以便维持正常的生命活动，因此，肉类品质的好坏不仅关系到食用的口感，而且还会危害人们的身体健康。

据不完全统计，肉类的日交易量是以顿为计量单位，在农贸市场占有较大的市场份额，巨大的经济效益刺激了部分人的神经，不少非法商人对肉类进行造假以谋取暴利，小到往肉类注水增加重量，大到通过化学药剂维持肉类新鲜，这类做法不仅扰乱了正常的交易秩序，而且给消费者带来了欺骗，因此，是否能够买到新鲜的肉类已经是当下消费者最关心的问题。

技术实现要素：

针对以上所述，本发明提供了一种肉类品质检测装置，有效地解决了上述问题。

为了解决本发明的目的所采用的技术方案是：

一种肉类品质检测装置，包括机械手、处理模块和位于机械手上的检测组件，所述检测组件包括

重量检测模块，检测所称肉类的重量，并将重量信号转化为电信号；

色泽采集模块，采集所称肉类的外表色泽，并将图像信号转化为电信号；

超声波检测模块，检测组成肉类的各种成品以及肉类各种营养原色的具体含量，并将其转化为电信号；

农药检测模块，检测肉类有机磷农药以及杀虫剂农药的含量和浓度，并将其转化为电信号；

腐烂气味检测模块，检测肉类散发气味中的氮化合物胺含量和浓度，并将其转化为电信号；

甲醛检测模块，检测肉类散发气味中的甲醛含量和浓度，并将其转化为电信号；

所述处理模块与机械手、重量检测模块、色泽采集模块、超声波检测模块、农药检测模块、腐烂气味检测模块和甲醛检测模块电性连接并相互传递电信号。

进一步，还包括框体，所述框体包括上端面、下端面和四个侧端面，所述上端面、下端面和四个侧端面围成检测空腔；所述其中一个侧端面的下端设有一个与空腔相通的进口，所述机械手和检测模块位于检测空腔中。

进一步，所述侧端面为透明材质制成，便于观察检测过程，所述其中一个侧面板上设有显示屏，所述显示屏与处理模块电性连接，显示检测结果。

进一步，所述上端面设有一个摄像头，所述摄像头与处理模块电性连接，将框体四周的图像信息转化为电信号发送给处理模块。

进一步，还包括运输组件，所述运输组件包括支架、皮带、滚筒和电机，所述支架穿过进口，一端位于检测空腔中，另一端裸露在外界，所述支架包括连接杆和两个侧板，所述两个侧板相对设置并在中间形成夹层，所述连接杆位于两个侧板的下端面，所述连接杆的两端分别连接着两个侧板；所述滚筒设有两个，所述滚筒的两端设有转轴，所述滚筒通过转轴分别位于夹层的两端，所述皮带的两端分别套合着两个滚筒，所述皮带上设有装放肉类的托盘；所述电机的转轴连接着其中一个滚筒的转轴。

进一步，所述检测空腔的下端面设有凹槽，所述凹槽的一端与进口相通，所述运输组件位于检测空腔的一端卡合在凹槽中，所述侧板的上端面与凹槽的上端面位于同一条水平线上。

进一步，所述机械手设有一个以上，所述检测组件位于一个或者多个机械手上。

进一步，还包括太赫兹图像扫描仪，所述太赫兹图像扫描仪设置在检测空腔中，所述太赫兹图像扫描仪与处理模块电性连接，所述太赫兹图像扫描仪分层检测肉的图像，与标准图像进行对比分析，以判断是否有注水、腐烂等。

进一步，所述重量检测模块为重量传感器，所述重量传感器设置在机械手的手心部位。

进一步，所述色泽采集模块为摄像头，所述摄像头设置在机械手的手臂上。

进一步，超声波检测模块为超声波传感器，所述超声波传感器设置在机械手的手臂上。

进一步，所述农药检测模块为酶传感器和免疫传感器，所述农药检测模块设置在机械手的手指上，能够与猪肉进行接触，其中，酶传感器对胆碱酯酶具有抑制作用，能够检测有机磷和氨基甲酸脂类农药；免疫传感器利用农药与特异性抗体结合反应，主要针对杀虫剂、除草剂等农药残留。

进一步，所述腐烂气味检测模块为气体传感器，所述腐烂气味检测模块设置在机械手的手指上，所述气体传感器检测肉类散发气味中的氮化合物胺含量和浓度，判断肉类的新鲜度。

进一步，所述甲醛检测模块为甲醛传感器，所述甲醛检测模块设置在机械手的手指上，所述甲醛传感器检测猪肉挥发的甲醛气体释放的程度，判断肉类是否浸泡甲醛。

本发明除了能对肉类进行承重外，还具有以下优点：

1、设置有色泽检测模块，能够首先从外观上检测肉类是否变质；

2、设置有超声波检测模块，能够检测组成肉类的各种成品以及肉类各种营养原色的具体含量；

3、设置有农药检测模块，能够检测肉类有机磷农药以及杀虫剂农药的含量和浓度；

4、设置有腐烂气味检测模块，能够检测肉类散发气味中的氮化合物胺含量和浓度，判断肉类是否变质。

5、设置有甲醛检测模块，能够检测猪肉挥发的甲醛气体释放的程度，判断肉类是否浸泡甲醛。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明内部示意图。

图3为运输组件结构示意图。

图4为框体下端面结构示意图。

图5为机械手部分示意图。

图6为本发明结构框图。

图中，1-进口、2-控制开关、3-显示屏、4-摄像头、5-框体、6-运输组件、7-检测空腔、8-机械手、9-电机、10-托盘、11-皮带、12-侧板、13-连接杆、14-凹槽、15-农药检测模块、16-腐烂气味检测模块、18-甲醛检测模块、19-重量检测模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

实施例1

如图所示，一种肉类品质检测装置，包括机械手、处理模块和位于机械手上的检测组件，还包括框架、运输组件和太赫兹图像扫描仪。

所述框体包括上端面、下端面和四个侧端面，

所述上端面、下端面和四个侧端面围成检测空腔，所述检测空腔的下端面设有凹槽；所述上端面、下端面和四个侧端面可以焊接或者卡合或者插接的方式进行连接，根据具体选材而定；所述侧端面为透明材质制成，例如玻璃或者透明塑料，由此，便于观察整个检查过程，所述四个侧端面为前端面、后端面、左端面和右端面，所述前端面的下端设有一个进口，所述进口与检测空腔凹槽的一端相通；所述前端面上还设有一个显示屏，所述显示屏与处理模块电性连接，显示处理模块传递来的检测结果。

此实施例中，所述上端面设有一个摄像头，所述摄像头与处理模块电性连接，所述摄像头保持常开状态，用来检测框体周围的情况，并将图像信息储存到处理模块中。

所述运输组件包括支架、皮带、滚筒和电机，

所述支架穿过进口，一端位于检测空腔的凹槽中，另一端裸露在外界，所述支架包括连接杆和两个侧板，所述两个侧板相对设置并在中间形成夹层，所述侧板的上端面和凹槽的上端面位于同一水平面上；所述连接杆位于两个侧板的下端面，所述连接杆的两端分别连接着两个侧板，由此，起到固定连接两个侧板的作用；所述滚筒设有两个，所述滚筒的两端设有转轴，所述滚筒通过转轴分别位于夹层的两端，所述皮带的两端分别套合着两个滚筒，所述皮带上设有装放肉类的托盘，所述皮带的上表面与挡板的下端面接触；所述电机位于裸露在外界的支架上，所述电机的转轴连接着裸露在外界的支架的转轴，所述电机与处理模块电性连接，接受处理模块控制，实现肉类送进与送出。

所述机械手设有一个以上，所述机械手位于框体中，其是现在的仿生手臂，主要原理是通过舵机控制关节运作，由于机械手是成熟产品，在控制模块发送启动命令给机械手后，机械手按照设定好的运动轨迹运动。

此实施例中，检测组件的各个检测模块可以设置在一个机械手上，也可以单个设置在不同的机械手上。

所述处理模块为西门子s7-200系列plc，其cpu型号为226，扩展模拟输入输出模块em235，能够接入多种传感器模块，能够运用microwinv4.0对控制程序进行编程，使用是比较指令、传输指令与pid控制指令。程序调试分为仿真调试和现场调试，仿真调试时，利用s7-200仿真软件进行仿真，确保程序的正确性与可行性，将外电路断开利用仿真程序进行排障；现场调试时注意的是具体的硬件接线，主要是通讯的端口与主机接线是否正确，以及cpu的弱电接线是否有误，其内部包括wifi模块和存储模块，所述wifi模块能够连接网络，进行数据互换；所述储存模块内部存储各种肉类的信息，包括颜色、组成成分、气味等，作为检测的参考基准；所述处理模块还包括一个控制开关，所述控制开关位于前端面上。

需要注意的是，本申请并未涉及软件方面的改进，处理模块与各工作部件是通过导线进行电性连接的，本领域技术人员根据本申请所记载的内容能够进行相应电路连接，而处理模块的接受信号、传输命令、比对分析皆属于现有成熟技术。

所述检测组件包括重量检测模块、色泽采集模块、超声波检测模块、农药检测模块、腐烂气味检测模块和甲醛检测模块；

所述重量检测模块为重量传感器，其型号为yzc-1b，所述重量传感器设置在机械手的掌心处，由此，在机械手将肉抓取后，通过手腕处的舵机将手心朝上，肉类落入机械手的手心处，作用在重量传感器上，测出肉类的重量，并将重量信号转化为电信号，并发送给处理模块；

所述色泽采集模块为摄像头，所述摄像头位于机械手的手臂上，由此，在肉类被传输到指定位置后，所述摄像头采集肉类的外表色泽，并将图像信号转化为电信号，并发送给处理模块；

所述超声波检测模块为超声波传感器，其型号为tcrt16-40，所述超声波设置在手臂上，超声波技术主要就是在肉品的检查过程中以超声波的特性来检测组成肉类的各种成品以及肉类各种营养原色的具体含量，并传输给处理模块给肉类做出准确并快速的分类。并且相关专家在研究过程中发现，超声波的传播过程中会受到温度的影响而发生变化，速度会随着温度的上升而不断上升。

所述农药检测模块为酶传感器和免疫传感器，所述农药检测模块设置在机械手的手指上，能够与肉类进行直接接触，其中，酶传感器对胆碱酯酶具有抑制作用，能够检测有机磷和氨基甲酸脂类农药；免疫传感器利用农药与特异性抗体结合反应，主要针对杀虫剂、除草剂等农药残留，并将其转化为电信号传递给处理模块；

所述腐烂气味检测模块为气体传感器，型号为tgs2603，其设置在机械手的手指上，所述气体传感检测肉类散发气味中的氮化合物胺含量和浓度，因为肉类在腐败后会产生氮化合物胺，通过气体传感器与之反应，并将其转化为电信号发送给处理模块；

所述甲醛检测模块为甲醛传感器，其设置在机械手的手指上，所述甲醛传感器检测肉类散发气味中的甲醛含量和浓度，并将其转化为电信号发送给处理模块，进行判断肉类的甲醛含量是否超标，避免买到浸泡过甲醛的肉类；

所述太赫兹图像扫描仪设置在空腔中，所述太赫兹图像扫描仪与处理模块电性连接，所述太赫兹图像扫描仪分层检测肉的图像，与标准图像进行对比分析，以判断是否有注水、腐烂等，其中，太赫兹波位于远红外线和微波之间，频率范围覆盖0.1-10hz，在对于肉类的检测中，因为瘦肉吸收太赫兹射线而肥肉对太赫兹辐射几乎是透明的，可以利用磁特性及太赫兹发射接受装置对肉制品肥瘦嫩度检测，最后将检测结果发送给处理模块。

本发明还包括电源线，所述电源线与处理模块、检测组件、机械手、太赫兹图像扫描仪和摄像头连接在一起，由此，为整个装置提供电能。

本发明使用时，包括以下步骤：

s100：将待检测的肉类放置在皮带的托盘中，按下控制开关，并产生一个电平信号给处理模块；

s101：处理模块控制运输组件的电机工作，带动托盘进入检测空腔中，并达到指定位置；

s102：处理模块发送命令给机械手和检测组件，机械手改变位置实现检测组件(重量检测模块、色泽采集模块、超声波检测模块、农药检测模块、腐烂气味检测模块和甲醛检测模块)的检测，并将检测结果转化为电信号发送给处理模块；

s103：处理模块接受检测组件传递来的电信号，并和存储的信息进行比对，判断肉类的肉质以及是否变质；

s104:处理模块将最后的结果在显示屏上显示，告知消费者，并通过wifi模块将数据信息上传到互联网。

s105：处理模块控制运输组件的电机工作，原路返回将托盘复位，供消费者取出肉类。

以上仅为本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可进行若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。