食品比容测量仪及其检测方法技术

本发明专利技术涉及一种食品比容测量仪及其检测方法，属于检测设备。本发明专利技术采用的技术方案是：包括矩形的箱体，箱体前侧面设有食品放置口，食品放置口设置气密门，箱体内设有L容器和S容器，食品放置口连通与L容器，S容器处于L容器上方，S容器的容积小于L容器，L容器用于放置被测物品，且与食品放置口相通，L容器和S容器相连通，并在相连通位置设置电磁蝶阀，L容器和S容器的一侧为气瓶，气瓶内装有标准气体煤气瓶与S容器相连通，且在相连通管路上设置减压阀、电磁流量阀和恒温汽化器。本发明专利技术开发出了一体化食品比容检测设备；能对传统方法无法直接测量的食品奶油蛋糕、方便面等测量比容，不会污染食物，且不会影响食品本身比容，同时仪器易于携带。

【技术实现步骤摘要】
食品比容测量仪及其检测方法
本专利技术涉及一种食品比容测量仪及其检测方法，属于检测设备。
技术介绍
在食品检验过程中，需要对固态食品：如馒头、面包、饼干、冰淇淋等食品比容进行测量。比容是指单位质量的固态食品所具有的大小(mL/l00g或mL/g)。面包比容过小，内部组织不均匀，风味不好；比容过大，体积膨胀过分，内部组织粗糙，面包质量减少。其中在GB/T20981-2007中规定面包比容≤7.0mL/g，GB/T21118-2007规定小麦粉馒头比容≥1.7mL/g。由于食品表面不规律、大小不一致、表面带有糖稀奶油等附着物，因此测量食品的的比容测量为仪器的难点。现有通过使用颗粒填充物（油菜籽）进行填充测量面包的大小，同时还需称重，最后求出比容。但在传统仪器使用过程中,颗粒填充物易被食品污染和污染食品。同时，填充物由于重力作用对食品有不同程度的挤压，尤其是较为蓬松的食品，会造成测量的误差。此外，测量前还需要检查零点，实验后要将待测食品的碎渣清理干净，除去杂质并对填充物（油菜籽）进行清洗烘干，精准度会因食品种类有较大浮动。三维激光扫描类仪器，会受食品表面反光区域不同造成较大误差，也无法测量方便面等复杂食品比容。因此，市面上需要一种检测方便、适应复杂外形加工食品、对环境友好、安全可靠的食品专用比容测试仪。本专利技术为解决这些问题，不使用传统填充物，避免繁琐的清洗过程，且不会污染食品。
技术实现思路
本专利技术提供一种食品比容测量仪及其检测方法，实现无需人工干预的一体化食品比容测量，同时避免出现污染待检测食品问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：食品比容测量仪，包括矩形的箱体，箱体前侧面设有食品放置口，食品放置口设置气密门，箱体内设有S容器和L容器，S容器处于L容器上方，S容器的容积为L容器的四分之一，L容器和S容器相连通，并在相连通位置设置两个电磁蝶阀，L容器和S容器外部一侧为气瓶，气瓶内装有99.999%纯度的八氟环丁烷作为标准气体，且气瓶与S容器相连通，且在相连通管路上设置减压阀、电磁流量阀和恒温汽化器，L容器和S容器外部的另一侧设置真空泵，真空泵通过金属导管连通S容器，金属导管上设有真空泵阀，金属管路及阀门处设置有保温层，L容器设有体积微调装置，S容器设有体积微调装置，L容器和S容器还分别设有保温结构、状态校准传感器，L容器设置有食品重量传感器、NDIR传感器，S容器设置有温度补偿调节装置。作为优选，所述S容器外壁设置有S容器温度补偿调节装置，对S容器内部气体温度进行可控调整，S容器温度补偿调节装置被S容器保温层包覆组成S容器保温结构，S容器内状态校准传感器包括S容器温度传感器、S容器气压检测传感器。作为优选，所述L容器设置有食品放置口，L容器的保温结构由外表面覆盖的L容器保温层构成，L容器内状态校准传感器包括L容器气压检测传感器、L容器温度检测传感器，L容器设置的食品重量传感器悬挂食品放置筐，食品放置筐带有唯一编号与仪器相对应，食品筐内用于放置被测食品，NDIR传感器为高精度八氟环丁烷NDIR传感器，八氟环丁烷NDIR传感器感应端位于L容器内部，通过非分散红外技术测量输出气体体积浓度。作为优选，L容器和S容器间的电磁蝶阀为两组，一组电磁蝶阀进出气口位置设有微型对流风扇，另一组电磁蝶阀进出气口位置设有气流偏转板，电磁蝶阀内部阀瓣围绕阀轴旋转开启和关闭，阀轴与外界密封，电磁蝶阀外侧还设置有相应的保温结构。作为优选，体积微调装置包括柱形调节柱、调节柱后部的螺纹伸缩杆，柱形调节柱深入L容器或S容器内，螺纹伸缩杆转动带动柱形调节柱深入或伸出L容器或S容器，调节柱设有阻尼圈和密封圈实现密封。作为优选，箱体的前侧面还设有气瓶舱门、显示屏、工作状态指示灯和控制按钮，箱体的上侧面设置提手，斜侧面设置脚垫，气密门上设置透明观察窗，箱体的内部设置有控制电路。进一步的优选，所述气密门的一侧设置合页与箱体相连，气密门的其余边缘设置有多个旋转锁定扣将气密门紧固封闭在箱体的食品放置口上。进一步的优选，控制电路包括箱体内部的单片机控制模块，控制按钮、L容器气压检测传感器、L容器温度检测传感器、S容器温度传感器、S容器气压检测传感器、食品重量传感器、八氟环丁烷NDIR传感器通过线路连接于单片机控制模块的输入端，显示屏、真空泵、真空泵阀、电磁蝶阀、微型对流风扇、S容器温度补偿调节装置、电磁流量阀、恒温汽化器和工作状态指示灯通过导线连接于单片机控制模块的驱动输出端。利用食品比容测量仪进行比容测量的方法，包括以下步骤，1)将食品通过气密门放入L容器的食品放置筐内，关闭气密门并检测密闭情况确保密闭效果；2)所有电磁阀关闭，检测环境温度是否在适合的工作温度范围，检测L容器八氟环丁烷含量，符合要求则进行下一步；3)首先称量食品质量，食品质量记作M，完成后，打开真空泵阀，启动双级真空泵，进行S容器抽真空作业，当S容器的气压传感器检测到真空度到达2×10-1Pa时，真空泵关闭，真空泵阀关闭，进行下一步；4)电磁流量阀开启，恒温汽化器开始工作，保持S容器相连的恒温汽化器出气温度稍低于L容器温度，最大温差不超过10℃；5)当S容器气压传感器检测S容器的气压值等于90%~98%的L容器气压时，电磁流量阀关闭，延时60s~120s，然后检测S检测容器温度与L容器差别，通过温度补偿调节装置对S容器温度进行调整，当温差小于±0.05℃后，再次检测S容器检测气压与L容器差值，此时控制恒温汽化器温度出气温度等于L容器温度，并逐步补充气体至S、L容器气压一致，并关闭电磁流量阀；6)打开双室电磁蝶阀，延迟2秒，然后取S容器、L容器内气压传感器值，分别与电磁蝶阀开启前值对比，气压波动小于0.2%时进行下一步；7)启动微型对流风扇，微型对流风扇采用恒定转速，根据食品品种确定风速和循环风量，之后微型对流扇断电；8)启动高精度八氟环丁烷NDIR传感器进行测量八氟环丁烷体积浓度，记作N%；9)调取系统内储存的蝶阀关闭时S容器及相通S容器管路、阀门的总容积和VS、L容器及相通L容器阀门的总容积和VL，总容积在出厂前使用液体标定，数值储存到单片机中，k为补偿系数，对于测量结果精确度要求大于1级的场景可不采用补偿系数；10)使用单片机进行计算，食品比容公式为PF=[VS+VL-（VS÷N%）]×k÷M，求出食品比容PF。本专利技术的优点在于：开发出了无需人工干预的一体化食品比容专用检测设备，为食品比容测量提供了新方案；能对传统方法无法直接测量的食品（奶油蛋糕、方便面等）测量比容，不会污染食物且不被食物污染，且不会影响食品本身比容，同时仪器还拥有便携度好，易于携带的优点。技术人员创造性的优选出八氟环丁烷作为测量气体的使用，为食品体积测量提供了新的方案，与其他方案相比有着明显的优势。同时仪器本身具有着操作简单，准确度高，结构合理易于操作特点，上市后可迅速推广，拉动相关产业链发展，推动检测检验行业新旧动能转化。附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种食品比容测量仪，其特征是，包括矩形的箱体（1），箱体（1）前侧面设有食品放置口（2），食品放置口（2）设置气密门（3），箱体（1）内设有S容器和L容器， S容器处于L容器上方，S容器的容积为L容器的四分之一， L容器和S容器相连通，并在相连通位置设置两个电磁蝶阀（406），L容器和S容器外部一侧为气瓶（8），气瓶（8）内装有99.999%纯度的八氟环丁烷作为标准气体，且气瓶（8）与S容器相连通，且在相连通管路上设置减压阀（801）、电磁流量阀（802）和恒温汽化器（803），L容器和S容器外部的另一侧设置真空泵（6），真空泵（6）通过金属导管（601）连通S容器，金属导管（601）上设有真空泵阀（602），金属管路及阀门处设置有保温层，L容器设有体积微调装置（7），S容器设有体积微调装置（9），L容器和S容器还分别设有保温结构、状态校准传感器，L容器设置有食品重量传感器、NDIR传感器，S容器设置有温度补偿调节装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种食品比容测量仪，其特征是，包括矩形的箱体（1），箱体（1）前侧面设有食品放置口（2），食品放置口（2）设置气密门（3），箱体（1）内设有S容器和L容器，S容器处于L容器上方，S容器的容积为L容器的四分之一，L容器和S容器相连通，并在相连通位置设置两个电磁蝶阀（406），L容器和S容器外部一侧为气瓶（8），气瓶（8）内装有99.999%纯度的八氟环丁烷作为标准气体，且气瓶（8）与S容器相连通，且在相连通管路上设置减压阀（801）、电磁流量阀（802）和恒温汽化器（803），L容器和S容器外部的另一侧设置真空泵（6），真空泵（6）通过金属导管（601）连通S容器，金属导管（601）上设有真空泵阀（602），金属管路及阀门处设置有保温层，L容器设有体积微调装置（7），S容器设有体积微调装置（9），L容器和S容器还分别设有保温结构、状态校准传感器，L容器设置有食品重量传感器、NDIR传感器，S容器设置有温度补偿调节装置。


2.根据权利要求1所述的食品比容测量仪，其特征是，所述S容器外壁设置有S容器温度补偿调节装置（504），对S容器内部气体温度进行可控调整，S容器温度补偿调节装置（504）被S容器保温层（501）包覆组成S容器保温结构，S容器内状态校准传感器包括S容器温度传感器（502）、S容器气压检测传感器（503）。


3.根据权利要求1所述的食品比容测量仪，其特征是，所述L容器设置有食品放置口（2），L容器的保温结构由外表面覆盖的L容器保温层（408）构成，L容器内状态校准传感器包括L容器气压检测传感器（401）、L容器温度检测传感器（402），L容器设置的食品重量传感器（405）悬挂食品放置筐（404），食品放置筐（404）带有唯一编号与仪器相对应，食品筐内用于放置被测食品，NDIR传感器为高精度八氟环丁烷NDIR传感器（403），八氟环丁烷NDIR传感器感应端位于L容器内部，通过非分散红外技术测量输出气体体积浓度。


4.根据权利要求1所述的食品比容测量仪，其特征是，L容器和S容器间的电磁蝶阀（406）为两组，一组电磁蝶阀（406）进出气口位置设有微型对流风扇（409），另一组电磁蝶阀（406）进出气口位置设有气流偏转板（407），电磁蝶阀（406）内部阀瓣围绕阀轴旋转开启和关闭，阀轴与外界密封，电磁蝶阀外侧还设置有相应的保温结构。


5.根据权利要求1所述的食品比容测量仪，其特征是，体积微调装置（7）包括柱形调节柱（701）、调节柱后部的螺纹伸缩杆（702），柱形调节柱（701）深入L容器或S容器内，螺纹伸缩杆（702）转动带动柱形调节柱（701）深入或伸出L容器或S容器，调节柱设有阻尼圈（703）和密封圈（704）实现密封。


6.根据权利要求1所述的食品比容测量仪，其特征是，箱体（1）的前侧面还设有气瓶舱门（101）、显示屏（102）、工作状态指示灯（103）和控制按钮（104），箱体（1）的上侧面设置提手（105），斜侧面设...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞越，
申请(专利权)人：中检集团公信安全科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37