一种茶油品质快速检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种茶油品质快速检测装置，包括加热器、反应罐和检测箱；其特征在于，反应罐内设有温度传感器，检测箱内安装有烟雾传感器，检测箱的内侧壁上安装有多个气体传感器，检测箱上还安装有数据处理器，数据处理器包括信号放大器、单片机和AD转换电路。通过加热器对待测茶油进行加热，利用温度传感器、烟雾传感器和气体传感器对加热后待测茶油挥发的气体进行检测，从而得出待测茶油的酸价值、烟点和气味品质。本发明专利技术整个装置轻小便携、功能齐全，在不损坏茶油原有理化性质的情况下，短时间内采集分析多个检测指标，从而对茶油的综合品质进行评价。

A fast testing device for tea oil quality

【技术实现步骤摘要】
一种茶油品质快速检测装置
本专利技术涉及食用油加工领域，具体涉及一种茶油品质快速检测装置。
技术介绍
茶油与油橄榄、椰子以及油棕被称为世界四大木本油料植物，具有颜色清澈、味道香浓、营养丰富、耐贮藏等优点，被誉为“东方橄榄油”，是一种深受消费者喜爱的食用油。茶油在生产、加工、贮藏、运输的过程中，极易受到外界因素的影响，例如氧气、温度、水分、加工方法，会导致水分含量增大、茶油杂质多、颜色改变、香味减弱等现象，所以导致市面上品质优良的茶油产品尤其珍贵；另外，目前有些非法商贩利用茶油深受消费者喜爱，但价格普遍较高这一特点销售掺假茶油来牟取暴利,以致茶油中出现有害物质增加、维生素、亚麻酸等生理活性物质减少的问题。目前，常用于茶油品质的检测方法主要有传统检测法和仪器检测法。传统检测方法和仪器检测法大多针对茶油单项指标进行检测对比，而茶油检测仅从单个指标进行评判不具有整体性、代表性。例如酸价即脂肪酸的含量检测方法主要有酸碱滴定法、电化学方法、光谱法、色谱法和国家标准中采用的碘量法等，虽然碘量法准确性较高，但是也伴随着检测费用高、操作烦琐,且容易对环境造成一定污染等问题,对工作人员和环境条件都有一定的要求,不适合在现场监控使用等缺点。茶油的气味即挥发性成分的检测通常采用固相微萃取-气相色谱技术，此法依靠纤维头从样品中吸附待测物，并解吸于分析设备中的一种无溶剂样品预处理技术，通过线性方程式计算掺假量，此技术耗时长、操作繁琐、结果不精确。茶油烟点的检测则是基于图像处理技术,通过图像处理来判定烟点，但检测速度慢、耗费人力物力，无法达到客观、准确的效果。由以上可知，这些现有的检测方法均非常繁杂的检测步骤，且前处理过程相对繁琐、检测速度慢、所需大量化学试剂等问题，只适用于实验室检测，难以满足现代社会对食用茶油质量简便、快速、准确、现场化的检测要求。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的在于：提供一种茶油品质快速检测装置，以解决现有检测方法中检测步骤繁杂、前处理过程繁琐、检测速度慢、所需大量化学试剂的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种茶油品质快速检测装置，包括加热器、用于盛放待测茶油的反应罐和检测箱，加热器安装在反应罐的底部并能够对反应罐进行加热，检测箱底部开设有开孔，反应罐上对应开孔的位置设有的开口，检测箱与反应罐通过开孔和开口相连通；反应罐内还设有温度传感器，该温度传感器用于测量反应罐内待测茶油的温度；检测箱的开孔处安装有烟雾传感器，烟雾传感器用于检测检测箱内待测茶油加热后产生的烟雾浓度；检测箱的内侧壁上安装有多个气体传感器，每个气体传感器阵列包括多个气体传感器，用于检测待测茶油中脂肪酸酯和化学挥发性物质并感应产生相应的电信号，其中，气体传感器采用脂类气体传感器，用于检测待测茶油的酸价值，采用有机挥发性气体传感器，用于检测待测茶油的气味等级；检测箱上还安装有数据处理器，数据处理器包括信号放大器、单片机和AD转换电路，信号放大器的信号输入端与各个传感器的信号输出端相连，信号放大器将收集到的电信号传送到AD转换电路，再由AD转化电路传送到单片机进行数据处理；所述单片机采用接收到各个气味传感器采集后转换的电信号后对各电信号进行处理，其具体处理过程为：将该电信号进行归一化处理、信号图形分析，并采用差分法和差商法进行预处理，然后提取信号曲线的峰值、峰值时间、平均值、出峰时间作为特征值，再通过RBF神经网络建立的解算模型进行解算，得到酸价值和气味等级；将待测茶油加热直至发烟，所述烟雾传感器检测到烟雾浓度达到规定值，通过电信号反馈给所述温度传感器，所述温度传感器将此时的油温记录，得到待测茶油的烟点。本专利技术通过气体传感器来检测茶油中的酸价，首先要对气体传感器进行筛选，选取对游离脂肪酸及其分解产物具有很高灵敏度的气体传感器，利用气体传感器对加热后茶油产生的挥发物进行检测，并采集到电信号，将电信号通过事先录入单片机的标准方程及预测模型，电信号转化为具体数据，通过数据判定茶油的酸价值。同样的，本专利技术还利用气体传感器检测茶油的气味等级，快速、智能且结果精确。通过化学分析茶油气味的化学组成，茶油中的挥发性物质主要包括醛类、酮类、醇类、酯类、烯类、苯环类、流甙降解产物和杂环类中的一种或多种，针对这些挥发性物质来对气体传感器进行筛选，分别选择多个对这其中一种或多种物质灵敏度高的气体传感器。然后，将检测酸价的气体传感器与检测有机挥发性物质的气体传感器组合使用，通过气体传感器对待测茶油样品加热后产生的挥发物进行检测，并将气体传感器得到的电信号进行归一化处理、信号图形分析，并采用差分法和差商法进行预处理，然后提取信号曲线的峰值、峰值时间、平均值、出峰时间这几个参数的稳定值作为特征值，采用RBF神经网络作为模型方程建立方法。同时，可根据气体的流动规律和试验经验，将气体传感器安装在合适的位置，例如，检测箱内侧壁顶部、检测箱内侧壁的四周等位置，使气体充分与气体传感器接触，保证了检测的准确度。本专利技术通过温度传感器和烟雾传感器能快速地检测待测茶油样品的烟点，即烟雾传感器检测烟雾浓度，达到规定烟雾浓度值，温度传感器工作并检测此时温度值，保证其准确且及时地检测茶油的烟点。同时，通过数据处理器对气体传感器、温度传感器和烟雾传感器采集的数据进行处理。信号放大器主要用于传感器信号的放大、过滤、除噪，为信号的转化采集做准备，主要有滤波电路、放大电路组成。AD转换电路即为模数转换，将气体传感器、温度传感器、烟雾传感器、采集的模拟信号转化为数字信号，将各系统的检测结果按一定权重进行融合，最终反馈实时数据。单片机相当于微型计算机，是运算的核心，内部写入了多传感器融合的数据采集、数据处理、分类决策，融合分析算法等。本专利技术通过加热茶油利用气体传感器检测茶油中游离脂肪酸的含量与标准茶油的含量相比较，进而反映出待检测茶油的酸价；利用气体传感器检测茶油中挥发气体含量，从而判断茶油的气味等级；利用温度传感器检测茶油的烟点，将温度传感器的数据与纯茶油的烟点对比，检测茶油综合品质。本专利技术整个装置轻小便携、功能齐全，在不损坏茶油原有理化性质的情况下，短时间内采集分析多个检测指标，从而对茶油的综合品质进行评价。通过加热茶油收集挥发性气体预测茶油游离脂肪酸含量，解决了传统检测耗时长、操作繁琐的问题，具有快速、智能的特点；温度传感器和烟雾传感器的配合使用，可以采集茶油加热出烟时的油温，通过油温进而判定茶油的品质，避免了图像处理技术的偶然性及不准确性，同时能够对茶油的品质进行快速、无损、智能、综合的检测。数据处理器将气体传感器、烟雾传感器、温度传感器产生的模拟信号转换、放大为数字信号，使茶油检测及掺假与信息化技术融合，体现了该技术的智能性、先进性。整个检测装置轻小便携，便于挪动、摆放，箱体呈密封状态，隔绝外界环境，防止气体挥发，保证了茶油气味检测的精确性。本专利技术可根据不同客户的需求，调整各指标的权重，为客户制定个性化检测方案。进一步，所述RBF神经网络由一个输入层、一个隐层和一个输出层组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种茶油品质快速检测装置，包括加热器(1)、用于盛放待测茶油的反应罐(2)和检测箱(3)，加热器(1)安装在反应罐(2)的底部并能够对反应罐进行加热，检测箱(3)底部开设有开孔，反应罐(2)上对应开孔的位置设有的开口，检测箱(3)与反应罐通过开孔和开口相连通；/n其特征在于，反应罐(2)内还设有温度传感器(4)，该温度传感器(4)用于测量反应罐内(2)待测茶油的温度；/n检测箱(3)的开孔处安装有烟雾传感器(5)，烟雾传感器(5)用于检测检测箱(3)内待测茶油加热后产生的烟雾浓度，检测茶油烟点；检测箱(3)的内侧壁上安装有多个气体传感器(6)，用于检测待测茶油中游离脂肪酸和化学挥发性物质并感应产生相应的电信号，其中，气体传感器采用脂类气体传感器，用于检测待测茶油的酸价值，采用有机挥发性气体传感器，用于检测待测茶油的气味等级；/n检测箱(3)上还安装有数据处理器，数据处理器包括信号放大器、单片机和AD转换电路，信号放大器的信号输入端与各个传感器的信号输出端相连，信号放大器将收集到的电信号传送到AD转换电路，再由AD转化电路传送到单片机进行数据处理；/n所述单片机采用接收到各个气体传感器采集后转换的电信号后对各电信号进行处理，其具体处理过程为：将该电信号进行归一化处理、信号图形分析，并采用差分法和差商法进行预处理，然后提取信号曲线的峰值、峰值时间、平均值、出峰时间作为特征值，再通过RBF神经网络建立的解算模型进行解算，得到酸价值和气味等级；/n将待测茶油加热直至发烟，所述烟雾传感器检测到烟雾浓度达到规定值，通过电信号反馈给所述温度传感器，所述温度传感器将此时的油温记录，得到待测茶油的烟点。/n...

【技术特征摘要】
1.一种茶油品质快速检测装置，包括加热器(1)、用于盛放待测茶油的反应罐(2)和检测箱(3)，加热器(1)安装在反应罐(2)的底部并能够对反应罐进行加热，检测箱(3)底部开设有开孔，反应罐(2)上对应开孔的位置设有的开口，检测箱(3)与反应罐通过开孔和开口相连通；
其特征在于，反应罐(2)内还设有温度传感器(4)，该温度传感器(4)用于测量反应罐内(2)待测茶油的温度；
检测箱(3)的开孔处安装有烟雾传感器(5)，烟雾传感器(5)用于检测检测箱(3)内待测茶油加热后产生的烟雾浓度，检测茶油烟点；检测箱(3)的内侧壁上安装有多个气体传感器(6)，用于检测待测茶油中游离脂肪酸和化学挥发性物质并感应产生相应的电信号，其中，气体传感器采用脂类气体传感器，用于检测待测茶油的酸价值，采用有机挥发性气体传感器，用于检测待测茶油的气味等级；
检测箱(3)上还安装有数据处理器，数据处理器包括信号放大器、单片机和AD转换电路，信号放大器的信号输入端与各个传感器的信号输出端相连，信号放大器将收集到的电信号传送到AD转换电路，再由AD转化电路传送到单片机进行数据处理；
所述单片机采用接收到各个气体传感器采集后转换的电信号后对各电信号进行处理，其具体处理过程为：将该电信号进行归一化处理、信号图形分析，并采用差分法和差商法进行预处理，然后提取信号曲线的峰值、峰值时间、平均值、出峰时间作为特征值，再通过RBF神经网络建立的解算模型进行解算，得到酸价值和气味等级；
将待测茶油加热直至发烟，所述烟雾传感器检测到烟雾浓度达到规定值，通过电信号反馈给所述温度传感器，所述温度传感器将此时的油温记录，得到待测茶油的烟点。


2.根据权利要求1所述的一种茶油品质快速检测装置，其特征在于，所述RBF神经网络由一个输入层、一个隐层和一个输出层组成，其中，
隐含层的高斯函数如下：



式中：x是n维输入向量，即为气体传感器信号的特征值；
c是第i个隐含层的中心向量；
σ是对应中心宽度；
输入层实现从x到R(x)的非线性映射，输出层实现从R(x)到y的线性映射



式中：p是输出节点数；
Wik是输出权重；
yk是网络输出，即为酸价输出值或茶油品级值。


3.根据权利要求1所述的一种茶油品质快速检测装...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙钟雷，李宇，谢仁香，赵久月，张德，
申请(专利权)人：长江师范学院，
类型：发明
国别省市：重庆;50