基於導電特性的食用油摻雜地溝油檢測儀的製作方法
2023-08-06 02:46:11
基於導電特性的食用油摻雜地溝油檢測儀的製作方法
【專利摘要】基於導電特性的食用油摻雜地溝油檢測儀。依據地溝油與食用油在性質、組分方面的本質不同，設計一種基於導電特性的地溝油檢測裝置，通過檢測油樣水相電導率，提取其表徵參數從而獲得組分信息。系統採用自行設計的電導率採集電路，實現電導率數據測量和轉換。它是利用電壓跟隨器搭建的電流-電壓轉換電路對外接測試電極輸出的電流信號進行適當調理同時輸出標準電壓信號，通過單片機自帶的A/D轉換器完成模數轉換，並利用單片機完成數據分析、處理、存儲、顯示等功能。通過研究這種簡便的儀器可以高效便利的鑑別食用油是否摻雜地溝油，確保食品安全。
【專利說明】基於導電特性的食用油摻雜地溝油檢測儀
所屬【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種指示食用油是否摻雜地溝油的檢測裝置，是能識別食用油與地溝油的檢測儀器。
【背景技術】
[0002]植物油是人們消費的主要油類，可提供人體自身不能合成卻是身體發育所必需的脂肪酸。近年來，不法商販把地溝油摻入合格植物油中以牟取暴利的行為屢禁不止，更有甚者直接使用地溝油代替食用油以降低成本，謀取利益。這些汙染的食用油回流到餐飲店、火鍋店、小型油脂作坊等，給消費者的身體健康帶來巨大的危害，嚴重損害消費者利益。
[0003]目前，對於食用油摻雜地溝油檢測方法的研究停留在對單一來源廢棄油脂的個別指標的檢測，檢測方法特異性不強，缺乏普遍適用性，而且沒有成熟的檢測技術和檢測儀器。不管是常規理化指標檢測還是特徵成分檢測，要想做到準確、實時、快速、方便都極為困難，尤其對經過深度精煉的地溝油就更加無能為力。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是:解決現有檢測技術在反應不靈敏、特異性不強等方面的缺陷。本實用新型提供一種地溝油檢測儀，該地溝油檢測儀不僅能鑑別食用油是否摻雜地溝油，而且能顯示其中地溝油的含量，同時具有實時快速的特徵。
[0005]本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是:將油樣和水按4:1的質量比例混合，經振蕩攪拌使油樣中的極性物質溶於水相，靜置分層取水相利用外接測試電極對水相電導率進行測定以獲得相應電流信號，用電流-電壓轉換器對電流信號進行適當的調理後送入單片機，通過單片機自帶的A/D轉換器實現模數轉換完成數據採集，同時單片機對採集的數字量進行運算獲得電導率數據並存儲，單片機依據電導率數據特徵輸出顯示器的控制信號使顯示器顯示測試數據及參考意見，同時顯示環境參數，按鍵用於設置單片機系統參數，測試裝置利用電池供電。
[0006]本實用新型的主要優點在於:
[0007]1、所述機殼上設置有通信接口，通信接口與單片機系統相連接，方便外部設備獲取儀器測試的歷史數據，更新系統參數等；
[0008]2、設置的電源指示燈能指示電源的通斷。接通時指示燈亮，斷開時指示燈熄滅，同時當電池電量低於儀器工作電壓時，指示燈閃爍；
[0009]3、測試裝置結構簡單，功耗低，不需要特別的元器件，使用單片機構建核心單元價格適宜，操作過程較為簡單，體積小方便攜帶，更具實用價值；
[0010]4、油脂本身不導電，合理的油水比例結合振蕩攪拌使樣品中的極性物質更易溶於水相，從而實現儀器靈敏高、測試數據準確度高的要求；
[0011]5、外接測試電極的電極棒易於拆卸，更換方便。當儀器未使用時，可將電極棒存放於機殼下方的儲物室裡利於防塵，保證測量效果。[0012]本實用新型的有益效果是，可以檢測食用油是否摻雜地溝油的同時顯示地溝油的含量，並給出參考意見，測試儀靈敏度高、特異性較強、成效顯著。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0014]圖1是本實用新型的外形結構示意圖；
[0015]圖2是本實用新型的系統硬體電路框圖；
[0016]圖3是本實用新型的單片機程序流程圖；
[0017]圖4是本實用新型的數據採集電路原理圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步說明。
[0019]本實用新型從結構上講，分為軟體和硬體兩部分。如圖1、圖2所示，硬體部分包括機殼1、顯示器2、按鍵、通信接口 5、電源指示燈7、外接測試電極8、儲物室10、電流-電壓轉換器電路、單片機系統電路以及顯示器電路。軟體部分為單片機系統軟體，單片機系統軟體採用C語言自下而上模塊化編寫，主要實現數據的採集、運算、存儲以及檢測結果的顯
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[0020]通信接口 5用於外部設備與檢測儀之間的數據交換，主要包括測試歷史數據的提取及單片機系統參數的更新等。
[0021]外接測試電極8包括可拆卸電極棒9、導線、插頭，外接測試電極輸出電壓信號經插頭與電流-電壓轉換器連接，實現信號傳輸。不用時外接測試電極可整體拆下，使儀器攜帶方便。
[0022]機殼I上的按鍵包括菜單按鍵3、溫度按鍵4、開關按鍵6。菜單按鍵3起選擇作用，用於選擇檢測儀中單片機系統屬性參數。電導率受溫度的影響很大，所以單獨設置溫度按鍵4用於顯示環境溫度，便於校正測試數據。開關按鍵6按下時，電源指示燈7亮，儀器開始工作。
[0023]如圖3所示，單片機上電復位後，對模擬信號進行模數轉換，同時對數據進行處理，顯示測試數據。根據測試數據顯示器同時顯示針對檢測結果的參考意見。
[0024]如圖4所示，該圖為數據採集電路原理圖。它包括信號調理部分、模數轉換部分。其中模數轉換由單片機自帶的A/D轉換器實現。
[0025]本實用新型的工作原理是:由於空氣、水分、金屬、微生物等作用，地溝油在收集、提煉、加工的過程中，發生了水解、酸化、氧化等反應，其中含有酸敗產生的一些離子化合物、低分子酸等，增加了油脂浸出液中離子的濃度，電導率也隨之增加。在食品加工的過程中，也會溶入金屬離子、微生物和雜質。溶液的電導率與溶液中離子的濃度有關，離子濃度越大，電導率則越大。當在食用油中摻雜地溝油，食用油的電導率會發生明顯增大。因此，只需將油樣和水按比例混合，經攪拌、靜置分層後，取水相測定其電導率便可鑑定其是否摻有地溝油以及摻雜比例。
[0026]本實用新型的工作過程是:外接測試電極可將待測量轉化為電流信號輸出，利用電壓跟隨器搭建的電流-電壓轉換電路對該電流信號做適當調理同時輸出標準電壓信號，通過單片機自帶的模數轉換器實現電信號到數位訊號的轉換。單片機對數位訊號進行分析處理，實現數據特徵提取並存儲，依據數據特徵單片機輸出控制信號使顯示器顯示測試結果及參考意見，同時顯示環境參數，硬體電路結構如圖2所示。
【權利要求】
1.本實用新型是基於導電特性的食用油摻雜地溝油檢測儀，其包括機殼，機殼上分布有顯示器、按鍵、通信接口、儲物室及外接測試電極，機殼內設置有順序相連的電流-電壓轉換器、單片機及電池，顯示器、按鍵分別與單片機相連，外接測試電極與電流-電壓轉換器相連，電流-電壓轉換器接至單片機，外接測試電極採集樣品的電流信號，電流-電壓轉換器對信號進行調理輸出標準電壓信號，單片機利用自身的A/D轉換器將電流-電壓轉換器輸出的電壓信號轉化成數位訊號完成數據採集，單片機進行數據分析、計算樣品的電導率並存儲數據同時將結果顯示在顯示屏上，依據測試數據顯示器同時顯示針對檢測結果的參考意見以及環境參數，按鍵用於設定單片機系統的屬性參數，電池用於為檢測裝置提供電源。
2.如權利要求1所述的基於導電特性的食用油摻雜地溝油檢測儀，其特徵是:外接測試電極包括可拆卸電極棒、導線、插頭，機殼上的按鍵包括菜單按鍵、溫度按鍵和開關按鍵。
【文檔編號】G01N27/06GK203551500SQ201320670762
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年10月29日 優先權日:2013年10月29日
【發明者】謝小輝, 葛亮, 王軍軍, 胡澤, 諶海雲, 張禾, 高鳳水, 石明江 申請人:西南石油大學