一种用于饮料检测的自动电子舌设备制造技术

本发明专利技术公开了一种用于饮料检测的自动电子舌设备，步进电机驱动器分别与三个步进电机丝杆滑台的步进电机相连，用于驱动三条步进电机丝杆滑台工作；调理电路分别与电极模块和采集卡相连，采集卡与计算机相连，计算机控制采集卡向调理电路输入激发信号，调理电路向电极模块施加激发检测信号，所述采集卡实时采集调理电路上的反馈信号；采集卡将采集到的检测数据通过数据线传输给计算机；半导体制冷制热器、步进电机驱动器、水泵、槽体内的温度传感器均与单片机相连；单片机与计算机相连；开关电源给各个部件供电。本发明专利技术能够自动完成样品温度调节、自动进样和检测、清洗电极等工作，能有效降低操作人员的工作强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种饮料检测的电子舌设备，尤其涉及一种用于饮料检测的自动电子舌设备，该设备能够在计算机的控制下自动完成样品温度调节、自动进样和检测、电极清洗等工作。
技术介绍
随着经济发展和生活水平不断提高，人们对饮料需求量越来越大，同时对其安全和品质要求也越来越高。因此，市场对各类饮料的检测需求也在快速增长。电子舌作为一种新型的检测设备，相对于传统的检测设备和检测手段，具有检测速度快、应用范围广、价格适中、能够反映样品整体特性等优点，是饮料品质检测的理想设备。现阶段的电子舌研究主要停留在实验室阶段，普遍存在自动化、智能化程度较低的问题，不具备自动进样检测、清洗电极、自动控制样品温度等功能。检测人员使用电子舌检测时，需要长时间在一旁值守，定时手工完成进样、清洗电极、保持样品温度等操作，其检测过程麻烦，工作量大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有电子舌自动化、智能化程度不高，检测过程需要大量手工操作，检测人员工作量大的不足，提出了一种具备自动调节样品温度、进样检测和清洗电极的功能的用于饮料品质检测的电子舌。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种用于饮料检测的自动电子舌设备，它包括半导体制冷制热器、第三步进电机丝杆滑台、开关电源、步进电机驱动器、单片机、水泵、第一步进电机丝杆滑台、第二步进电机丝杆滑台、电极模块、槽体、采集卡、主框架、四个调理电路、电极支架、计算机；其中，所述槽体为中空结构，其内设置有温度传感器；所述第一步进电机丝杆滑台横向安装在主框架中间上部位置，第二步进电机丝杆滑台竖直安装在第一步进电机丝杆滑台的滑台上，第三步进电机丝杆滑台纵向安装在主框架底部中间位置；所述电极支架安装在第二步进电机丝杆滑台的滑台上，所述电极模块安装在电极支架上；所述槽体安装在第三步进电机丝杆滑台的滑台上，所述半导体制冷制热器和水泵均安装在槽体下部；所述步进电机驱动器分别与第一步进电机丝杆滑台、第二步进电机丝杆滑台和第三步进电机丝杆滑台的步进电机相连，用于驱动三条步进电机丝杆滑台工作；所述调理电路分别与电极模块和采集卡相连，采集卡与计算机相连，计算机控制采集卡向调理电路输入激发信号，调理电路向电极模块施加激发检测信号，所述采集卡实时采集调理电路上检测回路的反馈信号；采集卡将采集到的检测数据通过数据线传输给计算机；半导体制冷制热器、步进电机驱动器、水泵、槽体内的温度传感器均与单片机相连；单片机与计算机相连；开关电源给各个部件供电。进一步的，所述电极模块由第一工作电极、辅助电极、第二工作电极、第三工作电极、参比电极和第四工作电极组成；所述四根工作电极和辅助电极外部被铁氟龙材料包裹，仅头部平面漏出，电极基础材料为铜柱，电极头部平面分别镀有不同种类的贵金属材料；在铁氟龙材料包裹的外部，安装有参比电极。进一步的，所述调理电路包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R102、R103、R104，可变电阻Rt1、Rt2、Rt3、Rt4，极性电容C3、C4、C5，非极性电容C101、C102，运算放大器U1A、U1B、U1C、U1D、U2A；其中，电阻R1一端和参比电极相连，另一端和运算放大器U1A的正向输入端相连；电阻R2一端和运算放大器U1A的反向输入端相连，另一端和运算放大器U1A的输出端相连后与可变电阻Rt1的一个固定端相连；可变电阻Rt1的滑动端和电阻R6的一端相连后与运算放大器U1C的反向输入端相连；电阻R3的一端和采集卡的激发信号输出端相连，另一端和运算放大器U1B的正向输入端相连；电阻R4一端和运算放大器U1B的反向输入端相连，另一端和运算放大器U1B的输出端相连后与可变电阻Rt2的一个固定端相连；可变电阻Rt2的滑动端和电阻R5的一端相连后与运算放大器U1C的正向输入端相连；电阻R5的另一端接地；电阻R6的另一端、运算放大器U1C的输出端、极性电容C3的正极和极性电容C4的正极均与电阻R8的一端相连，电阻R8的另一端与运算放大器U1D的正向输入端相连；极性电容C3的负极和极性电容C4的负极均接地；电阻R7一端接地，另一端与可变电阻Rt3的一个固定端相连后与运算放大器U1D的反向输入端相连，可变电阻Rt3的滑动端、极性电容C5的正极和运算放大器U1D的输出端相连后与一根工作电极相连；极性电容C5的负极接地；电阻R104的一端接地，另一端分别与电阻R103的一端和辅助电极相连；电阻R103的另一端和运算放大器U2A的正向输入端相连；电阻R102的一端接地，另一端同时和运算放大器U2A的反向输入端、非极性电容C101的一端、可变电阻Rt4的一个固定端相连；非极性电容C101的另一端、可变电阻Rt4的滑动端、运算放大器U2A的输出端以及非极性电容C102的一端相连后接采集卡的一路信号采集口；非极性电容C102的另一端接地；所述运算放大器U1A，U1B，U1C，U1D，U2A的正电源端均接+5v电源，负电源端均接-5v电源。进一步的，还包括第一护罩、第二护罩、OLED显示屏、左面板、键盘、前面板、后面板、右面板、上面板；其中，所述左面板安装在主框架的左面、右面板安装在主框架的右面、上面板安装在主框架的上面、前面板安装在主框架的前面、后面板安装在主框架的后面；OLED显示屏和键盘均安装在前面板上；第一护罩安装在主框架上部中间位置，第二护罩安装在主框架前部；OLED显示屏和键盘均与单片机相连。进一步的，所述槽体为中空结构，其上开有若干个圆孔。本专利技术具有的有益效果：能够自动调节样品温度、完成进样检测、电极清洗操作。用户仅需要将样品和清洗用超纯水放置在设备内，整个检测过程无需人工干预操作，极大地减轻了操作人员的工作量。附图说明图1是本专利技术的正面轴测图；图2是本专利技术的背面轴测图；图3是本专利技术的控制结构关系图；图4是电极模块结构图；图5是调理电路电路图；图中，第一护罩1、第二护罩2、半导体制冷制热器3、第三步进电机丝杆滑台4、开关电源5、步进电机驱动器6、单片机7、OLED显示屏8、水泵9、左面板10、第一步进电机丝杆滑台11、第二步进电机丝杆滑台12、电极模块13、槽体14、采集卡15、主框架16、键盘17、前面板18、调理电路19、后面板20、右面板21、上面板22、电极支架23、第一工作电极24、辅助电极25、第二工作电极26、第三工作电极27、参比电极28、第四工作电极29。具体实施方式下面结合附图对本专利技术专利做进一步说明。如图1-3所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于饮料检测的自动电子舌设备，其特征在于：包括半导体制冷制热器(3)、第三步进电机丝杆滑台(4)、开关电源(5)、步进电机驱动器(6)、单片机(7)、水泵(9)、第一步进电机丝杆滑台(11)、第二步进电机丝杆滑台(12)、电极模块(13)、槽体(14)、采集卡(15)、主框架(16)、四个调理电路(19)、电极支架(23)、计算机等；其中，所述槽体(14)为中空结构，其内设置有温度传感器；所述第一步进电机丝杆滑台(11)横向安装在主框架(16)中间上部位置，第二步进电机丝杆滑台(12)竖直安装在第一步进电机丝杆滑台(11)的滑台上，第三步进电机丝杆滑台(4)纵向安装在主框架(16)底部中间位置；所述电极支架(23)安装在第二步进电机丝杆滑台(12)的滑台上，所述电极模块(13)安装在电极支架(23)上；所述槽体(14)安装在第三步进电机丝杆滑台(4)的滑台上，所述半导体制冷制热器(3)和水泵(9)均安装在槽体(14)下部；所述步进电机驱动器(6)分别与第一步进电机丝杆滑台(11)、第二步进电机丝杆滑台(12)和第三步进电机丝杆滑台(4)的步进电机相连，用于驱动三条步进电机丝杆滑台工作；所述调理电路(19)分别与电极模块(13)和采集卡(15)相连，采集卡(15)与计算机相连，计算机控制采集卡(15)向调理电路(19)输入激发信号，调理电路(19)向电极模块(13)施加激发检测信号，所述采集卡(15)实时采集调理电路(19)上检测回路的反馈信号；采集卡(15)将采集到的检测数据通过数据线传输给计算机；半导体制冷制热器(3)、步进电机驱动器(6)、水泵(9)、槽体(14)内的温度传感器均与单片机(7)相连；单片机(7)与计算机相连；开关电源(5)给各个部件供电。...

【技术特征摘要】
1.一种用于饮料检测的自动电子舌设备，其特征在于：包括半导体制冷制热器(3)、
第三步进电机丝杆滑台(4)、开关电源(5)、步进电机驱动器(6)、单片机(7)、水泵(9)、
第一步进电机丝杆滑台(11)、第二步进电机丝杆滑台(12)、电极模块(13)、槽体(14)、
采集卡(15)、主框架(16)、四个调理电路(19)、电极支架(23)、计算机等；
其中，所述槽体(14)为中空结构，其内设置有温度传感器；所述第一步进电机丝杆滑
台(11)横向安装在主框架(16)中间上部位置，第二步进电机丝杆滑台(12)竖直安装在
第一步进电机丝杆滑台(11)的滑台上，第三步进电机丝杆滑台(4)纵向安装在主框架(16)
底部中间位置；所述电极支架(23)安装在第二步进电机丝杆滑台(12)的滑台上，所述电
极模块(13)安装在电极支架(23)上；所述槽体(14)安装在第三步进电机丝杆滑台(4)
的滑台上，所述半导体制冷制热器(3)和水泵(9)均安装在槽体(14)下部；
所述步进电机驱动器(6)分别与第一步进电机丝杆滑台(11)、第二步进电机丝杆滑台
(12)和第三步进电机丝杆滑台(4)的步进电机相连，用于驱动三条步进电机丝杆滑台工作；
所述调理电路(19)分别与电极模块(13)和采集卡(15)相连，采集卡(15)与计算
机相连，计算机控制采集卡(15)向调理电路(19)输入激发信号，调理电路(19)向电极
模块(13)施加激发检测信号，所述采集卡(15)实时采集调理电路(19)上检测回路的反
馈信号；采集卡(15)将采集到的检测数据通过数据线传输给计算机；半导体制冷制热器(3)、
步进电机驱动器(6)、水泵(9)、槽体(14)内的温度传感器均与单片机(7)相连；单片机
(7)与计算机相连；开关电源(5)给各个部件供电。
2.根据权利要求1所述的用于饮料检测的自动电子舌设备，其特征在于：所述电极模块
(13)由第一工作电极(24)、辅助电极(25)、第二工作电极(26)、第三工作电极(27)、
参比电极(28)和第四工作电极(29)组成；所述四根工作电极和辅助电极外部被铁氟龙材
料包裹，仅头部平面漏出，电极基础材料为铜柱，电极头部平面分别镀有不同种类的贵金属
材料；在铁氟龙材料包裹的外部，安装有参比电极(28)。
3.根据权利要求2所述的用于饮料检测的自动电子舌设备，其特征在于：所述调理电路
(19)包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R102、R103、R104，可变电阻Rt1、Rt2、
Rt3、Rt4，极性电容C3、C4、C5，非极性电容C101、C102，运算放大器U1A、U1B、U1C、U1D、
U2A；
其中，电阻R1一端和参比电极相连，另一端和运算放大器U1A的正向...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊，任奇锋，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33