一种用于茶叶摇青工艺中的检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及传感器技术领域，尤其涉及一种用于茶叶摇青工艺中的检测装置。


背景技术：

2.在茶叶制作工序中，摇青与摊置相间进行，合称做青。做青技术性高，灵活性强，是决定毛茶品质优劣的关键。摇青使叶子边缘经过摩擦，叶缘细胞受损，再经过摊置，在一定的温度、湿度条件下伴随着叶子水分逐渐丧失，叶中多酚类在酶的作用下缓慢氧化并引起了一系列化学变化，从而形成茶叶的特有品质。通常情况下，在摇青工序中会有制茶师通过摇青时散发出来的气味来判断何时停止摇青。然而，这种人为鉴定的方式往往受制茶师的心理、生理和经验影响，评定结果很难科学化和规范化，制作出来的品质不好控制。


技术实现要素：

3.本实用新型的一个目的是要智能检测出摇青工艺中气味的主要成分的浓度，且智能判断出摇青结束时间。
4.本实用新型的一个进一步的目的是要精确控制摇青工艺的浓度报警点。
5.特别地，本实用新型提供了一种用于茶叶摇青工艺中的检测装置，包括：
6.壳体，其内部限定形成有第一容置空间和与所述第一容置空间分隔开且相互连通的第二容置空间；
7.设置在所述第一容置空间内的传感器阵列，由多个阵列式布置的气体传感器组成，用于对茶叶摇青工艺中气味的主要成分进行检测；
8.设置在所述第二容置空间内的气体抽吸装置，所述气体抽吸装置具有与所述第一容置空间相连通的抽吸管路，以通过所述抽吸管路从所述第一容置空间抽吸气体，从而加速所述第一容置空间内气体的流动；
9.处理器，与所述传感器阵列通信连接，用于将各个气体传感器检测获得的某种气体的浓度值与该种气体的浓度阈值进行比较；
10.设置在所述第二容置空间内的报警装置，与所述处理器通信连接，用于在所述气味的主要成分中至少预设种气体的浓度值达到所述浓度阈值时开始报警。
11.可选地，所述气体传感器为平板气体传感器、金属氧化物气体传感器和电化学气体传感器中的一种或多种。
12.可选地，所述壳体的用于限定形成所述第一容置空间的内壁上形成有至少一组插槽，每组所述插槽用于插设其上设置有所述传感器阵列的第一电路板。
13.可选地，所述检测装置还包括：
14.设置有所述处理器和所述报警装置的第二电路板，所述第二电路板上具有与所述处理器电连接的通信单元，所述通信单元与移动设备通信连接，用于在所述气味的主要成分中至少预设种气体的浓度值达到所述浓度阈值时，向所述移动设备发送报警信息。
15.可选地，所述第二电路板上具有与所述气体抽吸装置电连接的控制电路，用于控制所述气体抽吸装置的启停。
16.可选地，所述检测装置还包括：
17.故障检测单元，位于所述第二电路板上，用于检测所述阵列传感器、所述气体抽吸装置、所述报警装置以及所述通信单元对应的电路的故障信息。
18.可选地，所述检测装置还包括：
19.故障灯，与所述故障检测单元电连接，且突出于所述壳体，以在所述故障检测单元检测出故障信息时亮起。
20.可选地，所述报警装置包括：
21.报警单元，位于所述第二电路板上，用于在所述气味的主要成分中至少预设种气体的浓度值达到所述浓度阈值时发出报警信息；
22.报警灯，与所述报警单元电连接，且突出于所述壳体，用于在所述报警单元发出所述报警信息时亮起。
23.可选地，所述检测装置还包括：
24.电源灯，突出于所述壳体，用于在设置在所述第二电路板上的电源打开时亮起；
25.信号灯，突出于所述壳体，用于显示所述通信单元的信号强度。
26.可选地，所述检测装置还包括：
27.盖体，盖合在所述壳体的靠近所述第一容置空间的一侧，所述盖体上开设有多个用于进气的进气孔；
28.防尘透气膜，覆盖在所述盖体的内表面，并至少覆盖住多个所述进气孔。
29.根据本实用新型的方案，通过设置传感器阵列，从而检测出摇青工艺中气味的主要成分，并利用气体抽吸装置对设置有传感器阵列的第一容置空间进行抽吸，从而加速气体流动，使传感器阵列可以尽快检测出摇青工艺中的气味，并在预设种气体的浓度值达到浓度阈值时开始报警，从而智能判断出停止摇青的时间并及时停止摇青。
30.根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
31.后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
32.图1示出了根据本实用新型一个实施例的用于茶叶摇青工艺中的检测装置的示意性结构图；
33.图2示出了根据本实用新型一个实施例的用于茶叶摇青工艺中的检测装置的另一示意性结构图；
34.图3示出了根据本实用新型一个实施例的第一电路板的示意性电路图；
35.图4示出了根据本实用新型一个实施例的第二电路板的示意性电路图；
36.图中：1
‑
壳体，110
‑
第一容置空间，120
‑
第二容置空间，2
‑
气体抽吸装置，3
‑
处理器，41
‑
报警灯，42
‑
蜂鸣器，5
‑
挡板，6
‑
通孔，7
‑
插槽，8
‑
第一电路板，9
‑
第二电路板，10
‑
通信
单元，11
‑
信号收发单元，12
‑
电源单元，13
‑
故障检测单元，14
‑
故障灯，15
‑
电源灯，16
‑
信号灯，17
‑
usb数据传输口，18
‑
气体传感器，19
‑
单片机，20
‑
连接触点。
具体实施方式
37.图1示出了根据本实用新型一个实施例的用于茶叶摇青工艺中的检测装置的示意性结构图。图2示出了根据本实用新型一个实施例的用于茶叶摇青工艺中的检测装置的另一示意性结构图。如图1和图2所示，该检测装置包括壳体1、传感器阵列、气体抽吸装置2、处理器3以及报警装置。该壳体1内部限定形成有第一容置空间110和与第一容置空间110分隔开且相互连通的第二容置空间120。该传感器阵列设置在第一容置空间110内，由多个阵列式布置的气体传感器18组成，用于对茶叶摇青工艺中气味的主要成分进行检测。气体抽吸装置2设置在第二容置空间120内，气体抽吸装置2具有与第一容置空间110相连通的抽吸管路，以通过抽吸管路从第一容置空间110抽吸气体，从而加速第一容置空间110内气体的流动。处理器3与传感器阵列通信连接，用于将各个气体传感器18检测获得的某种气体的浓度值与该种气体的浓度阈值进行比较。报警装置，设置在第二容置空间120内，与处理器3通信连接，用于在气味的主要成分中至少预设种气体的浓度值达到浓度阈值时开始报警。茶叶在摇青工艺中的气味是由多种气体混合而成的，传感器阵列只需检测出在摇青工艺中的多种气体中起着重要作用的气体，这些起着重要作用的气体为摇青工艺中气味的主要成分。该主要成分需是在摇青工艺需结束时存在的主要气体，在某种意义上可以决定着摇青工艺停止的时刻。
38.根据本实用新型的方案，通过设置传感器阵列，从而检测出摇青工艺中气味的主要成分，并利用气体抽吸装置2对设置有传感器阵列的第一容置空间110进行抽吸，从而加速气体流动，使传感器阵列可以尽快检测出摇青工艺中的气味，并在预设种气体的浓度值达到浓度阈值时开始报警，从而及时停止摇青。
39.如图1所示，该第一容置空间110和第二容置空间120之间是通过一块挡板5分隔开的，该挡板5上具有一通孔6，第一容置空间110和第二容置空间120通过该通孔6连通。其中，气体抽吸装置2的抽吸管路的一端穿过该通孔6，且该通孔6的直径与抽吸管路的直径基本上相等，以避免茶叶的气味窜入该第二容置空间120，从而影响第二容置空间120内的器件。该气体抽吸装置2例如可以为精密气泵。
40.如图2所示，壳体1用于限定形成第一容置空间110的内壁上形成有至少一组插槽7，每组插槽7可以用来插设如图3所示的第一电路板8，该第一电路板8上电连接有传感器阵列。
41.如图3所示，该第一电路板8上具有多个阵列式布置的气体传感器18，在该实施例中，气体传感器18的数量为七个，气体传感器18的种类例如可以为平板气体传感器、金属氧化物气体传感器和电化学气体传感器中的一种或多种。每个气体传感器18独立封装，用来检测摇青工艺中气味的主要成分中的某一种或某几种气体。当茶叶的种类不同时，选择不同数量和类型的气体传感器18组合来组成传感器阵列。在对选择传感器组合在组成传感器阵列时，按照需要来选择传感器种类以及数量。
42.例如，在利用数据算法对传感器进行训练并选择传感器时，可以首先选择对前述主要成分具有较大响应的多个气体传感器18，再从该多个气体传感器18中选择出一个传感
器组合来组成传感器阵列，该传感器阵列中包含能够检测出所有主要成分的多个气体传感器18，该多个气体传感器18中，有些气体传感器18可以同时检测出主要成分中的多种气体，并对该多种气体敏感，有些气体传感器选择性较强，仅对其中一种气体敏感，但是所有这些气体传感器一起可以检测出主要成分中的所有气体。
43.在传感器阵列检测出至少预设种气体的浓度值已经达到对应的浓度阈值时，报警装置开始报警。例如，假设摇青工艺中气味的主要成分为a、b、c、d和f，其中，传感器阵列由三个气体传感器18组成，分别为第一气体传感器、第二气体传感器和第三气体传感器。第一气体传感器可以检测出a和b气体，第二气体传感器可以检测出c、d和f气体，第三气体传感器可以检测出a和f气体。只要有传感器检测到a、b、c和f已经达到浓度阈值，则就可以报警。或者，只要有传感器检测到a、b、c、d和f已经达到浓度阈值，则就报警。不管是哪个传感器检测到的a和f达到浓度阈值，只要有气体传感器检测到a和f检测到达到浓度阈值了就可以，即可以是第一气体传感器和/或第三气体传感器检测到a达到浓度阈值，第二气体传感器和/或第三气体传感器检测到a达到浓度阈值。可以理解的是，每种气体对应的浓度阈值是不同的，这与摇青工艺中摇青停止时，对应气体的浓度阈值平均值有关。
44.图4示出了根据本实用新型一个实施例的第二电路板9的示意性电路图。如图4所示，该检测装置还包括第二电路板9，处理器3和报警装置设置在第二电路板9上。该第二电路板9上例如可以包括f103单片机19，该单片机19包括该处理器3。该报警装置包括报警单元、报警灯41和蜂鸣器42。该报警单元位于第二电路板9上，用于在气味的主要成分中至少预设种气体的浓度值达到浓度阈值时发出报警信息。报警灯41与报警单元电连接，且突出于壳体1，用于在报警单元发出报警信息时亮起。蜂鸣器42设置在第二电路板9上，与报警单元电连接，用于在报警单元发出报警信息时发出蜂鸣声。
45.在该第二电路板9上还具有通信单元10，该通信单元10与处理器3电连接，且与移动设备通信连接，用于在气味的主要成分中至少预设种气体的浓度值达到浓度阈值时，向移动设备发送报警信息。该移动设备例如可以为手机。例如可以向手机以短信或微信方式发送该报警信息。该第二电路板9上还具有信号收发单元11，该信号收发单元11例如可以为天线，可以获取当前通信的信号强度。该检测装置还具有信号灯16，该信号灯16的数量可以为多个例如为四个，信号灯16亮起的数量可以表示当前通信的信号强度，信号强度越高，信号灯16亮起的数量越多，反之，则越少。
46.该第二电路板9上还具有电源单元12，该电源单元12用于向第二电路板9上的器件供电。该检测装置还具有电源灯15，电源灯15突出于壳体1，用于在电源单元12被开启时亮起。该第二电路板9上还具有故障检测单元13，故障检测单元13用于检测阵列传感器、气体抽吸装置2、报警装置以及通信单元10对应的电路的故障信息。该检测装置还具有故障灯14，该故障灯14与故障检测单元13电连接，且突出于壳体1，以在故障检测单元13检测出故障信息时亮起。为了美观与整洁，可以将故障灯14、电源灯15和报警灯41并排放置。该第二电路板9上还具有与精密气泵电连接的连接触点20。该检测装置还具有usb数据传输口17，该usb数据传输口17用于前期采集训练数据和对设备进行外接供电。
47.该检测装置还包括盖体和防尘透气膜。盖体盖合在壳体1的靠近第一容置空间110的一侧，盖体上开设有多个用于进气的进气孔。防尘透气膜覆盖在盖体的内表面，并至少覆盖住多个进气孔。每个进气孔呈扩散孔，该防尘透气膜可以进气，同时可以防止茶叶碎屑和
灰尘进入气敏反应腔室，可定期更换。
48.至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。