一种食品声学和力学特性采集装置

本技术属于食品检测，特别涉及一种食品声学和力学特性采集装置。

背景技术：

1、质地是评价食品质量最重要的属性之一，通常采用感官评估，但该方法并不方便进行常规分析，且结果极具主观性。另外，食品的力学特性分析也常常作为一种客观的质地分析方法，但力学特性与感官特性之间往往没有良好的相关性。近年来，食物在被咀嚼时所发出的声学特性引起广泛关注。声学特性指食品在声波作用下的反射特性、散射特性、透射特性、吸收特性、衰减系数和传播速度及其本身的声阻抗与固有频率等，它们反映了声波与食品相互作用的基本规律。食品的声学特性随食品内部组织的变化而变化，不同食品的声学特性不同，同一种类而品质不同的食品其声学特性往往也存在差异，故根据食品的声学特性即可判断其内部品质的状况，并据此进行分类、分级。已有研究表明，在食品解体过程中产生的声音在感知食品的质地方面起着重要作用，有时这些声音比任何其他感官特征更能描述食品的整体质量，脆性的机械和声音评价已经被用来描述饼干、挤压面包的纹理，声学和力变形测量的结合比任何单独的技术都能揭示更多关于脆性的信息。随着对食品声学特性的研究逐渐深入，对食品声学特性的采集要求也逐渐提高。本装置将提供一种集成化收集声音力学特性和声学特性的方法，将声学特性发生装置和声学特性采集装置集成至一台仪器，同时收集食品的力学特性和声学特性，简化了操作步骤，标准化操作流程，减少实验数据误差，提升后期数据处理精度。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是为了解决上述技术问题并提供一种可对食品的力学特性和声学特性均进行检测的食品声学和力学特性采集装置。

2、本实用新型实现上述目的的技术方案如下：一种食品声学和力学特性采集装置，包括底座、支撑台、支撑架、滑块和伸缩缸；

3、所述支撑台设置在所述底座上端中部，所述支撑台上端用于放置待检测食品；

4、所述滑块上设置有位移感应器，所述滑块的前下端安装有探头，所述探头与所述滑块之间设置有压力感应器；

5、所述支撑架设置在所述底座上端后侧，所述滑块滑动设置在所述支撑架上，所述伸缩缸设置在所述支撑架的前侧，所述伸缩缸与所述滑块传动连接，所述伸缩缸用于驱动所述滑块带动所述探头向下移动并下压所述待检测食品；

6、所述探头位于所述支撑台的中部上方，声音采集器通过调节支架设置在所述支撑台的前方，所述声音采集器、压力感应器、位移感应器和伸缩缸均与终端设备连接。

7、优选地，所述支撑架为方条形的槽体，所述支撑架的槽口朝前，所述滑块的后端伸入到所述支撑架内，所述支撑架内还设置有一根竖向穿过所述滑块的滑杆，所述滑杆的两端与所述支撑架的两端连接，所述伸缩缸安装在所述支撑架内。

8、优选地，所述伸缩缸为液压缸。

9、优选地，所述调节支架包括横杆、纵杆和万向节，所述横杆水平滑动设置在所述支撑架的上端，所述横杆可相对于所述支撑架滑动并可水平转动，所述纵杆竖向设置在所述支撑架的前方，所述横杆的前端与所述纵杆滑动连接，所述纵杆可相对于所述横杆上下滑动，所述声音采集器通过所述万向节设置在所述纵杆的下端。

10、优选地，所述调节支架还包括安装板、螺栓一和螺栓二，所述横杆上设置有上下贯穿且两端靠近所述横杆两端的条形孔一，所述纵杆上设置有两端靠近所述纵杆两端的条形孔二，所述安装板为半圆形板，所述安装板安装在所述支撑架的上端，所述安装板的直边沿左右方向分布，所述安装板的弧形边位于其直边的前方，所述安装板的圆心位于所述支撑架上端后侧中间位置处，所述安装板后侧中部凹设有螺孔一，所述横杆前端端部向后凹设有螺孔二，所述螺栓一的螺纹端穿过所述条形孔一并与螺孔一连接，所述螺栓二穿过所述条形孔二并与所述螺孔二连接。

11、优选地，所述支撑台包括支撑板和多根支撑腿，所述支撑板水平设置在所述底座的上方，多根所述支撑腿竖向设置在所述支撑板的下端，每根所述支撑腿的下端与所述底座上端连接，所述支撑板中部位于所述探头的正下方设置有上下贯穿并与所述探头相匹配的穿孔，所述待检测食品放置在所述支撑板上穿孔处。

12、优选地，所述探头为竖向设置的切板。

13、与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：该食品声学和力学特性采集装置可控制探头下压食品，并收集食品被压碎时的力学参数和声学参数并将数据传输至终端设备进行分析，同时通过设置位移传感器可分别设定声音采集器和压力感应器在食品被压裂至某一程度时开始采集数据(可将探头距支撑台之间的间距作为判断食品被压裂程度)，另外，声音采集器在采集声音信号时与食品未接触，这也可避免食品碎裂时产生的振动对声音信号采集精度的影响，另外，本实施例中调节支架使得声音采集器的位置可灵活调节，从而使得该食品声学和力学特性采集装置使用时的适用性更好。

技术特征：

1.一种食品声学和力学特性采集装置，其特征在于，包括底座(1)、支撑台(2)、支撑架(3)、滑块(4)和伸缩缸(5)；

2.如权利要求1所述的食品声学和力学特性采集装置，其特征在于，所述支撑架(3)为方条形的槽体，所述支撑架(3)的槽口朝前，所述滑块(4)的后端伸入到所述支撑架(3)内，所述支撑架(3)内还设置有一根竖向穿过所述滑块(4)的滑杆(8)，所述滑杆(8)的两端与所述支撑架(3)的两端连接，所述伸缩缸(5)安装在所述支撑架(3)内。

3.如权利要求2所述的食品声学和力学特性采集装置，其特征在于，所述伸缩缸(5)为液压缸。

4.如权利要求1-3任一项所述的食品声学和力学特性采集装置，其特征在于，所述调节支架(9)包括横杆(91)、纵杆(92)和万向节(93)，所述横杆(91)水平滑动设置在所述支撑架(3)的上端，所述横杆(91)可相对于所述支撑架(3)滑动并可水平转动，所述纵杆(92)竖向设置在所述支撑架(3)的前方，所述横杆(91)的前端与所述纵杆(92)滑动连接，所述纵杆(92)可相对于所述横杆(91)上下滑动，所述声音采集器(7)通过所述万向节(93)设置在所述纵杆(92)的下端。

5.如权利要求4所述的食品声学和力学特性采集装置，其特征在于，所述调节支架(9)还包括安装板(94)、螺栓一(95)和螺栓二(96)，所述横杆(91)上设置有上下贯穿且两端靠近所述横杆(91)两端的条形孔一(910)，所述纵杆(92)上设置有两端靠近所述纵杆(92)两端的条形孔二(920)，所述安装板(94)为半圆形板，所述安装板(94)安装在所述支撑架(3)的上端，所述安装板(94)的直边沿左右方向分布，所述安装板(94)的弧形边位于其直边的前方，所述安装板(94)的圆心位于所述支撑架(3)上端后侧中间位置处，所述安装板(94)后侧中部凹设有螺孔一，所述横杆(91)前端端部向后凹设有螺孔二，所述螺栓一(95)的螺纹端穿过所述条形孔一(910)并与螺孔一连接，所述螺栓二(96)穿过所述条形孔二(920)并与所述螺孔二连接。

6.如权利要求4所述的食品声学和力学特性采集装置，其特征在于，所述支撑台(2)包括支撑板(21)和多根支撑腿(22)，所述支撑板(21)水平设置在所述底座(1)的上方，多根所述支撑腿(22)竖向设置在所述支撑板(21)的下端，每根所述支撑腿(22)的下端与所述底座(1)上端连接，所述支撑板(21)中部位于所述探头(6)的正下方设置有上下贯穿并与所述探头(6)相匹配的穿孔(210)，所述待检测食品放置在所述支撑板(21)上穿孔(210)处。

7.如权利要求6所述的食品声学和力学特性采集装置，其特征在于，所述探头(6)为竖向设置的切板。

技术总结
本技术属于食品检测技术领域，公开了一种食品声学和力学特性采集装置，它包括底座、支撑台、支撑架、滑块和伸缩缸；所述支撑台和支撑架均设置在底座上端，所述支撑台上端用于放置待检测食品；所述滑块滑动设置在支撑架上，所述伸缩缸设置在支撑架上，所述伸缩缸的驱动端与滑块传动连接；所述滑块上设置有位移感应器，所述滑块的前下端安装有探头，所述探头与滑块之间设置有压力感应器，所述探头位于支撑台的中部上方，声音采集器通过调节支架设置在支撑台的前方；所述伸缩缸用于驱动滑块带动探头上下移动以下压待检测食品，优点：通过压力感应器和声音采集器分别采集待检测食品被压裂时的力学特性和声音特性，以对待检测食品的品质进行分级。

技术研发人员：纪执立,朱成凯,沈汪洋,贾喜午,李芳,李金玲
受保护的技术使用者：武汉轻工大学
技术研发日：20230314
技术公布日：2024/1/14