一种石蜡嗅味等级的鉴别装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种石蜡嗅味等级鉴别装置，包括石蜡嗅味信息动态采集装置和上位机，石蜡嗅味信息动态采集装置包括动态顶空进样装置和嗅味采集装置测试箱体，动态顶空进样装置包括顶空扩散装置，安装在顶空扩散装置上端的进气管路；嗅味采集装置测试箱体一侧通过进气泵与顶空扩散装置相连；另一个通过排气泵连接有排气管路；嗅味采集装置测试箱体内设有传感器阵列，传感器阵列由8个金属氧化物气敏传感器构成，气敏传感器将采集到的模拟信号经调理模块后发送到数据采集卡，数据采集卡通过串口将数据传输至PC机，经由多种模式识别联用平台完成石蜡样本嗅味定级。本发明专利技术具有方法科学合理，流程短，便于操作，识别速率快，准确率高等优点。

An identification device and method for the smell grade of paraffin

The invention discloses a kind of paraffin smell grade identification device, including the dynamic collection device of paraffin smell information and the upper computer. The dynamic collection device of the paraffin smell information includes the dynamic headspace sampling device and the olfactory taste acquisition device test box, and the dynamic headspace sampling device includes the headspace diffuser and installed on the headspace diffuser. The end of the air inlet pipe; the olfactory taste acquisition device is connected to the air diffuser through an air intake pump on one side of the test box; the other is connected to the exhaust pipe through the exhaust pump; a sensor array is set in the test box of the sniffer collection device. The sensor array is composed of 8 metal oxide sensing sensors, and the gas sensor will collect it. The analog signal is sent to the data acquisition card after the conditioning module. The data acquisition card transfers the data to the PC through the serial port, and completes the smell grading of the paraffin samples through a variety of pattern recognition and association platforms. The invention has the advantages of scientific and reasonable method, short process, convenient operation, fast recognition speed and high accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种石蜡嗅味等级的鉴别装置及方法
本专利技术涉及工业
，具体涉及一种石蜡嗅味等级的鉴别装置及方法。
技术介绍
石蜡是石油蒸馏的产物，主要由正构烷烃CnH2n+2组成。中国是世界石蜡资源、生产、出口和消费大国。石蜡主要分为食品用石蜡和工业石蜡，食品用石蜡又分为食品级石蜡和食品包装石蜡。由于不同品质的石油蜡的用途不同，石油蜡品质的鉴定因而十分重要。按照石油蜡精制程度由低到高，可以将石蜡分成粗石蜡、半精炼蜡、全精炼蜡和食品级石蜡。石蜡产品出厂进行质检标定时有很多指标需要进行检测以此对石蜡分级，其中嗅味强度是最重要的指标之一。石油蜡的品质越高，其嗅味浓度就越低。根据我国现行石油化工行业标准SH/T0414-2004《石油蜡嗅味实验法》(其标准等同于美国实验与材料协会标准ASTMD1833-1987(1999)，“Standardtestmethodforodorofpetroleumwax”)，石蜡的嗅味等级被分成5个等级。表1石蜡嗅味描述与数字级别对应关系目前中国石油化工行业标准“石蜡嗅味试验法(SHT0414-2004)”是依靠专家现场通过人的嗅觉来评定的，嗅味实验小组至少由5人组成，所有成员给出的嗅味强度数字等级平均值即为样品嗅味评定值，评价误差超过1.0个单位，则重新评定。该行业标准存在的问题是：(1)人工鉴定石蜡嗅味等级耗费大量人力、财力、时间，且结果不够客观。(2)对于等级较高的石蜡，随着嗅味浓度的降低，等级之间的差别越小，分辨难度就越大，不同评价人员之间差异越大。(3)等级评定标准是对多个评定人员的打分结果进行平均计算得出最终结果，但是评定人员之间对同一个样品打分差异较大，直接影响石蜡品级评价精度，目前人工嗅味测评误差范围在0.5～1.0之间，精确度不高；(4)评价结果全凭感官，无明确量化机制，不同厂家的评定人员对同一样品评价结果难以保持一致。(5)石蜡杂质中可能存在的挥发性有毒物质会对长期从事评价工作的人员健康带来风险；解决目前嗅味评定方法存在的问题就是采用仿生技术，研发相关嗅味等级评定仪器，该仪器测量结果客观，不依赖人与环境，操作简单，测试时间短，成本较低，适合大规模生产与使用，替代目前人工嗅觉评定方法，解决目前行业标准的严重不足。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种石蜡嗅味等级的鉴别装置及方法，实现了数据采集与数据分析，能够直接采集制备好的待检的石蜡样本数据，针对不同等级石蜡成分特性，记录并存储石蜡性能特征数据，建立精准完备的数据库；在此基础上可将当前检测的样本，以及未知样本特征数据输入系统，进行快速数据分析以及智能解释，可以迅速、高效的鉴别石蜡品级。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种石蜡嗅味等级的鉴别装置，包括石蜡嗅味信息动态采集装置和上位机，所述石蜡嗅味信息动态采集装置包括动态顶空进样装置和嗅味采集装置测试箱体，所述动态顶空进样装置包括顶空扩散装置，安装在顶空扩散装置上端的进气管路；所述嗅味采集装置测试箱体一侧通过进气泵与所述顶空扩散装置相连，用于吸入顶空挥发气体；另一个通过排气泵连接有排气管路；所述嗅味采集装置测试箱体内设有传感器阵列，所述传感器阵列由8个金属氧化物气敏传感器构成，气敏传感器将采集到的模拟信号经调理模块后发送到数据采集卡，数据采集卡通过串口将数据传输至PC机，经由多种模式识别联用平台完成石蜡样本嗅味定级。优选地，所述进气管路包括导气管、安装在导气管与所述顶空扩散装置之间的真空泵以及安装在导气管进气端的活性炭净化装置，所述进气管路呈密闭状态。优选地，所述导气管均采用聚四氟乙烯材料(PTFE)。优选地，嗅味采集装置测试箱体的有效容积为364ml(13*7*4cm3)，制作气室的材料是附有聚四氟乙烯(PTFE)薄膜的塑料外壳。优选地，所述8个金属氧化物气敏传感器由8个不同敏感物质的传感器构成，分别采用MQ-137，MQ-138，TGS-832，TGS-826，TGS-813，TGS-822，TGS-2610，TGS-2611型传感器。优选地，所述数据采集卡选用型号为IUSBDAQ-U120816的8通道数据采集卡。优选地，所述嗅味采集装置测试箱体内还封装有与传感器阵列和数据采集卡电性连接的控制器、开关电源，该控制器为STC89C52C单片机，电源部分选用启东计算机厂生产的WD-5开关电源，为电路提供DC+5V和+12V的稳定直流电压。优选地，所述上位机内载通信模块、控制模块、数据采集模块、数据显示模块、数据存储模块和数据分析模块，基于LabVIEW开发平台，嵌入Matlab程序作为调用工具。本专利技术实施例还提供了一种石蜡嗅味等级鉴别方法，包括如下步骤：S1、按上述的结构完成鉴别装置的组装；S2、将石蜡样本进行预处理，获得厚度0.2mm的均匀薄片，准确称取并置入顶空挥发装置中密封静置10～15min，待顶空气体均匀饱和；通过动态顶空进样技术将顶空气体载入传感器气室进行检测，检测时间3min；气敏传感器将采集到的模拟信号经调理模块后发送到数据采集模块，数据采集模块通过串口将数据传输至PC机，经由多种模式识别联用平台完成石蜡样本嗅味定级。本专利技术具有以下有益效果：实现了石蜡嗅味等级的精确、高效鉴别，解决目前嗅味评定方法存在的问题，该方法测量结果客观，不依赖人与环境，操作简单，测试时间短，成本较低，适合大规模生产与使用，替代目前人工嗅觉评定方法，解决目前行业标准的严重不足。附图说明图1为本专利技术实施例一种石蜡嗅味检测装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例一种石蜡嗅味检测系统的原理框图。图3为本专利技术实施例一种是蜡嗅味检测系统的数据处理过程示意图。图中：1-嗅味采集装置测试箱体；2-传感器阵列；3-进气泵；4-数据采集卡；5-控制器；6-开关电源；7-顶空扩散装置；8-活性炭净化装置；9-聚四氟乙烯导气管；10-气体采样针；11-PC机。具体实施方式为了使本专利技术的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，本专利技术实施例提供了一种石蜡嗅味等级的鉴别装置，包括石蜡嗅味信息动态采集装置和上位机LabVIEW自主编译软件，所述石蜡嗅味信息动态采集装置包括动态顶空进样装置和嗅味采集装置测试箱体1，所述动态顶空进样装置包括顶空扩散装置7，安装在顶空扩散装置7上端的进气管路；所述嗅味采集装置测试箱体1一侧通过进气泵3与所述顶空扩散装置7相连，用于吸入顶空挥发气体；另一个通过排气泵连接有排气管路；所述嗅味采集装置测试箱体1内设有传感器阵列2，所述传感器阵列2由8个金属氧化物气敏传感器构成，气体通过气体采样针10进入嗅味采集装置测试箱体1，气敏传感器将采集到的模拟信号经调理模块后发送到数据采集卡4，数据采集卡4通过串口将数据传输至PC机11，经由多种模式识别联用平台完成石蜡样本嗅味定级。所述进气管路包括导气管、安装在导气管与所述顶空扩散装置7之间的真空泵以及安装在导气管进气端的活性炭净化装置，所述进气管路呈密闭状态；所述导气管均采用聚四氟乙烯材料(PTFE)。所述传感器阵列如图2所示，由8个不同敏感物质的传感器构成，分别采用炜盛电子科技公司的MQ-137，MQ-138，和日本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石蜡嗅味等级鉴别装置，包括石蜡嗅味信息动态采集装置和上位机，其特征在于，所述石蜡嗅味信息动态采集装置包括动态顶空进样装置和嗅味采集装置测试箱体，所述动态顶空进样装置包括顶空扩散装置，安装在顶空扩散装置上端的进气管路；所述嗅味采集装置测试箱体一侧通过进气泵与所述顶空扩散装置相连，用于吸入顶空挥发气体；另一个通过排气泵连接有排气管路；所述嗅味采集装置测试箱体内设有传感器阵列，所述传感器阵列由8个金属氧化物气敏传感器构成，气敏传感器将采集到的模拟信号经调理模块后发送到数据采集卡，数据采集卡通过串口将数据传输至PC机，经由多种模式识别联用平台完成石蜡样本嗅味定级。

【技术特征摘要】
1.一种石蜡嗅味等级鉴别装置，包括石蜡嗅味信息动态采集装置和上位机，其特征在于，所述石蜡嗅味信息动态采集装置包括动态顶空进样装置和嗅味采集装置测试箱体，所述动态顶空进样装置包括顶空扩散装置，安装在顶空扩散装置上端的进气管路；所述嗅味采集装置测试箱体一侧通过进气泵与所述顶空扩散装置相连，用于吸入顶空挥发气体；另一个通过排气泵连接有排气管路；所述嗅味采集装置测试箱体内设有传感器阵列，所述传感器阵列由8个金属氧化物气敏传感器构成，气敏传感器将采集到的模拟信号经调理模块后发送到数据采集卡，数据采集卡通过串口将数据传输至PC机，经由多种模式识别联用平台完成石蜡样本嗅味定级。2.根据权利要求1所述的一种石蜡嗅味等级鉴别装置，其特征在于，所述进气管路包括导气管、安装在导气管与所述顶空扩散装置之间的真空泵以及安装在导气管进气端的活性炭净化装置，所述进气管路呈密闭状态。3.根据权利要求2所述的一种石蜡嗅味等级鉴别装置，其特征在于，所述导气管均采用聚四氟乙烯材料(PTFE)。4.根据权利要求1所述的一种石蜡嗅味等级鉴别装置，其特征在于，嗅味采集装置测试箱体的有效容积为364ml(13*7*4cm3)，制作气室的材料是附有聚四氟乙烯(PTFE)薄膜的塑料外壳。5.根据权利要求1所述的一种石蜡嗅味等级鉴别装置，其特征在于，所述8个金属氧化物气敏传感器由8个不同敏感物质的传感器构成，分别采用MQ-137，MQ-1...

【专利技术属性】
技术研发人员：门洪，程美琦，王艳伟，付松琳，杨佳琳，英宇翔，房海瑞，刘晶晶，
申请(专利权)人：东北电力大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22