用气体传感器测肉的方法和装置及制作气体传感器的方法制造方法及图纸

制作一种测量肉的新鲜度的气体传感器的方法，它是通过测量随肉的新鲜度改变而从肉所产生的气体进行的，及用这种气体传感器测量肉的新鲜度的装置和方法，该装置包括在探测内的新鲜度时对肉的表面产生的气体进行探测的气体传感器，用于由气体传感器传感的肉的表面产生的气体进行取样的取样装置，用于操作对气体传感器加热的加热器进行操作的加热操作装置，及用于测量气体传感器的传感率，并测定和显示肉的新鲜度的测定装置。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测量肉的新鲜度的装置，尤其是，制作测量肉新鲜程度的气体传感器的方法，它是根据肉新鲜度的变化测量从肉中所产生的气体进行的，还涉及利用这种气体传感器测量肉的新鲜度的装置和方法。为了测量肉和鱼等的新鲜度，已试过各种方法，诸如各种功能性方法，细菌方法，物理方法，化学方法等。这些方法中的功能性方法是通过人的感官、嗅、触、尝、看等来进综合测定，它们没有标准的判据，很难用数字评估，不具有客观性和重复性。如不顾及这些缺点，它们是常用的方法。细菌方法，测量欲测定的样品中存在的细菌数，它是相当可靠的。但是，随着样品取样部位不同，测量结果有可能不同，以及复杂的操作和需要长的测量时间，致使细菌方法不适用于对早期阶段肉新鲜度的测量。物理方法，该方法用于测量样品的硬度，电阻和介电特性，但由于与新鲜度无关的各种变化会引起测量缺乏重复性，从而使它们不实用。在化学方法中，测量由样品中氧化性以及酶与细菌的反应所产生的化学制品，有下述的方法(1)测量PH的方法该方法中，测量样品中的PH，间接模拟测量肉的新鲜度。但，PH随新鲜度改变的变化不十分明显，PH的差值根据样品的不同种类有一些改变，因此该方法不作为新鲜度的标志。(2)依据分解的化学物测量新鲜度的方法a、一种利用挥发碱基氮(VBN)的方法在该方法中，一个主要由胺(从氨基酸产生的)，三甲胺TMA(从TMAO(三甲胺氧化物产生的))等组成的成分溶解在样品中，并测量该成分。通常，每100克样品的VBN量为20毫克或以下；每100克样品的20-30克VBN量表示出该样品处于早期分解阶段，超过30克VBN表示样品处于腐败阶段。这种方法得到广泛使用。然而，其缺点是，随着样品的测量部位不同，可发生测量误差。此外，需要不同的试剂和设备，测量时间长。b、利用腺苷三磷酸盐(APT)相关的化合物的方法(K值方法)，大部分化学测量方法测量由细菌产生的分解的化学物质，这个方法使用发生在样品由细菌污染之前的一种样品的酶分解。包含在蛋白质纤维中的高能腺苷三磷酸盐随时间的增加被分解成HxR和Hx。用K值表示相应于被分解与核酸有关的物质总量的HxR和Hx总和的百分数。由于这种方法具有很好的重复性和依据功能估测的结果，所以最广泛地被使用。另外，利用氧电极测量K值的装置在商业上是可获取的。然而，由于设备费钱，并需要复杂的样品制备步骤，所以该设备几乎没有人去使用。上述诸方法其缺点在于，他们或者需要长的测量时间，或者需要附加的试剂和制备样品用的附加设备，于是在现场测量具有困难。另一方面，除上述方法外，作为一个利用气体传感器测定肉的新鲜度的方法，尽管试图通过测量TMA气体，由鱼分解的一种气体成分，来测定鱼的分解，但是还没有一种利用气体传感器可以简便测量肉的新鲜度的装置。一个测量TMA气体传感器的例子将在下面说明，TMA是一种从鱼中分解的气体。参见附图说明图1，所示的一种常规气体传感器是TMA传感器，它包括一个形成在绝缘陶瓷管1的表面上的金属电极2，一种传感材料涂在金属电极2上形成一个探测膜3，线圈形式的加热器4装置在陶瓷管1的内侧。电引线是5。添加Ru催化剂的传感材料TiO2对由鱼分解产生的TMA是灵敏的，它已用于测量鱼的新鲜度。图2表示新鲜度根据鱼的贮存时间的变化；其中实线代表传感器的输出，虚线表示相应于分解核酸相关物总量的HxR和Hx总和百分数的K值。然而，惯用的气体传感器是一种检测从鱼分解所产生TMA气体的气体传感器，它对于测量由于肉的新鲜度变化所产生气体有困难。已知，随着肉的新鲜度降解，TMA，以及乙酸乙酯，异戊醇，3羟基-2丁酮，甲硫醚，由分解产生的氮化物，如二甲胺和三甲胺，以及硫化物，如甲硫醇和硫化氢等被产生。由于这些气体是还原性的，所以他们被吸附至气体传感器的表面上，引起电阻的改变。然而，所产生的气体量很小，反应很低，所以常用的气体传感器几乎不能探测这些气体。本专利技术提出一种利用气体传感器测量肉新鲜度的装置，它测量由于肉的新鲜度的改变所产生的气体，以便按照气体传感器灵敏度的改变测定肉的新鲜度，还提供一种测量肉新鲜度的方法，以及制作该气体传感器的方法，这种传感器基本上避免由于已有技术的限制和缺点所产生的各种问题。本专利技术的其它特征和优点将在随后的证明中提出，并从说明中使局部的内容更明白，也可从本专利技术的实例中予以分解。本专利技术的目的和其他优点将通过由上面说明书和权利要求书及附图中所提出的具体结构来实现和获得。为取得这些和其它的优点，按照本专利技术的目的，如概括所说明的，利用气体传感器测量肉的新鲜度的装置包括，一个用于对欲探测肉新鲜度的肉的表面所产生气体进行探测的气体传感器；气体取样装置，用于对供气体传感器的肉表面所产生的气体进行取样；加热器操作装置，用于对气体传感器的加热器进行操作；以及用于测量气体传感器的传感速率和显示肉的新鲜度的测定装置。本专利技术的其它方面在于提供一种制作传感器的方法，它包括，混合和粉化具有添加剂的原料粉末，并混入有机结合剂，形成糊状的传感膜层材料，形成图形，并热处理在基片上的电极和加热器的图形以使电极和加热器的二图形成形，丝网印刷，干燥并将传感材料烧结至电极的图形上，以形成传感膜，再把Pt丝连接到电极和加热器部位上，最后对整个完整的气体传感器予以封装。需知，上述的一般性介绍和下面详细说明是举例和说明性的，由权利要求试图对本专利技术提供进一步的说明。附图用于进一步理解本专利技术，并使说明书部分具体化，本专利技术的实施例结合说明书起到解释本专利技术原理的作用。图1表示常规TMA气体传感器的结构；图2说明用常规TMA气体传感器所探测的鱼新鲜度变化的曲线图；图3表示利用本专利技术优选实施例的气体传感器测量肉新鲜度的装置的方框图；图4表示根据本专利技术优选实施例的气体传感器的布置图；图5表示根据本专利技术优选实施例制造气体传感器的流程图；图6表示本专利技术气体传感器的工作电路图；图7说明操作本专利技术的气体传感器方法中所示意表示的加热器操作电压的时间图8说明本专利技术的气体取样部件的系统图；图9表示测量肉的新鲜度的方法流程图；图10表示本专利技术的气体传感器的加热器操作，传感膜的电阻变化图。图11表示本专利技术的气体传感器的灵敏度，按照猪肉在室温存放时间而改变的曲线图。下面将对本专利技术的优选实施例详细地介绍，所列举的例子在附图中予以说明。图3是根据本专利技术优选实施例的气体传感器用于测量肉的新鲜度的装置方框图。该装置包括气体传感器11，用于探测受测肉的新鲜度的肉表面所产生的气体；气体取样部件12，用于使气体传感器11能探测从肉的表面所产生的气体；加热器操作部件13，用于操作气体传感器11的加热器，以有利于气体传感器高灵敏度和重复性地对所产生的气体起反应；以及测定部件14，用于测量由气体传感器11所给出的灵敏度，并测定和显示肉的新鲜度。本专利技术设计成，使由样品肉表面所产生的气体直接与气体传感器接触。上述的气体传感器11是一个元件，用它来测量吸附在氧化物半导体表面上的气体的电子交换反应所引起的电导率的改变，以表示气体的存在和浓度。利用加热器操作部件13使气体传感器11在合适的条件下工作。以对所有的有关气体提供选择性，而不仅是对欲探测气体有其电阻的改变，测定部件14基于电阻与所贮存时间的改变率来测定肉的新鲜度。图4是本专利技术体传感器的布置图。气体传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用气体传感器测量肉的新鲜度的装置，它包括：一气体传感器，用于探测受测肉新鲜度的肉表面所产生的气体；气体取样装置，用于对从肉的表面产生的气体进行取样，以供气体传感器的探测；加热器操作装置，用于对供气体传感器用的加热器进行操作 ；测定装置，用于测量气体传感器的灵敏度，并测定和显示肉的新鲜度。

【技术特征摘要】
KR 1996-4-9 10664/961.一种利用气体传感器测量肉的新鲜度的装置，它包括一气体传感器，用于探测受测肉新鲜度的肉表面所产生的气体；气体取样装置，用于对从肉的表面产生的气体进行取样，以供气体传感器的探测；加热器操作装置，用于对供气体传感器用的加热器进行操作；测定装置，用于测量气体传感器的灵敏度，并测定和显示肉的新鲜度。2.根据权利要求1的装置，其中，气体传感器包括一个基片，形成在基片上的加热器，形成在基片上并与加热器绝缘的电极，形成在包括有电极的基片上的传感材料。3.根据权利要求2的装置，其中，传感材料由与WO3和Pt混合的SnO2氧化物半导体构成。4.根据权利要求3的装置，其中，传感材料包括1-5Wt％的WO3和0.5-5W的Pt。5.根据权利要求1的装置，其中，气体取样装置包括，用于与肉相接触的接触件，安置在接触件内的气体传感器，以及使所产生的气体与气体传感器相接触的吸收件。6.根据权利要求1的装置，其中，测定装置包括一个根据在先贮存的电阻值与测量电阻值的比测定新鲜度的系统。7.一种制作气体传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹童铉，李圭晶，权哲汉，洪炯基，金承烈，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]