一种畜产品电物特性的检测装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种畜产品电物特性的检测装置，包括：高频晶振， 用于产生持续的高频脉冲信号，并通过高频同轴电缆传输到探针；探 针插入待测畜肉产品中，当接收到高频脉冲信号后，在探针和高频同 轴电缆上形成幅度变化稳定的电压信号，其幅度与畜肉产品的物电特 性相关；信号处理单元，用于对探针产生的电压信号进行检波，并与 高频晶振所产生的参比信号通过两级差分放大转换为稳定地直流电 压信号输出；电源电路，用于为高频晶振和信号处理单元提供电源。 本发明专利技术还公开了一种畜产品电物特性的检测方法。本发明专利技术能测量畜肉 产品的物电特性，具有良好的性价比和稳定性；直流信号的输出，使 其可以更加方便的集成于其他检测系统当中，效率更高，使用更加简 便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及畜产品检测
，特别是涉及 一种畜产品电物特 性的检测装置和方法。
技术介绍
鲜活畜产品在宰杀后， 一般都需要经过尸僵、成熟、自溶和腐败 四个阶段。随着时间的推移，畜肉的组织成分和结构将不断发生着变 化，而这些变化将直接反映出畜肉的品质情况。而畜肉内部成分和结 构的改变也影响着整体组织物电特性，畜肉组织的品质在不同状态下 的物电特性有着不同的差异，因此研究畜肉产品的物电特性有助于对 畜肉的品质变化情况作出准确的评估。目前在畜肉产品腐败变化规律方面的研究手段和方法较多，如 中国专利第200410013836.1公布了基于电子视觉和嗅觉融合技术的 农畜产品无损检测方法及其装置，通过对农畜产品的颜色、形状、紋 理、尺寸等外观特性与其在各种时期散发的气味等嗅觉信息融合起 来，然后再与知识库中专家知识与经验融合起来，进行综合判别。中 国专利第200610097857.5公布了基于高光谱图像技术的农畜产品无 损检测方法及装置，通过光谱图像技术来实现对农产品相关品质参数 情况的快速准确获取。中国专利第92231926.X公布了一种数字显示 式肉质检测仪，该探测头含八根探针，以电容测量法为根本，分析探 测头插入被测肉后，肉品电导率的大小，从数字大小可判断肉质的好 坏。国内方海田等人采用生物电阻抗测量仪对牛宰后肌肉生物电阻抗 值的变化进行了研究，发现电阻抗值与其他参数呈现相关性。(方海 田，刘慧燕等，牛宰后肌肉生物电阻抗值、pH值、失水率的变化及 相互关系的研究，食品科学，2008,209(06))。4肉的腐败变质是微生物蛋白酶和肽链内切酶等共同作用下对肉 类蛋白质的腐败分解过程。伴随着腐败的加剧，肉品的感观性状、腐 败分解产物的特性及含量、细菌的数量等都会发生明显的变化。畜肉 产品在其屠宰后的不同阶段，其内部的组织结构和相关化学成分的变 化，将影响到畜肉产品的物电特性(如阻抗，电导等)的改变。畜肉产品的变化是一个综合多个方面的物理和化学变化过程，而 目前采用的相关技术进行畜肉产品分析的方法，普遍造价相对昂贵， 并且大部分技术都难以进行肉品内部变化情况的分析。
技术实现思路
本专利技术实施例要解决的问题是提供 一 种畜产品电物特性的检测装置和方法，可在1~2秒内快速完成对畜肉样品物电特性参数的测 量，且抗干扰能力强，适用范围广，生产成本低，易于进行批量生产 和推广。为达到上述目的，本专利技术实施例的技术方案提供一种畜产品电物 特性的检测装置，所述装置包括高频晶振，用于产生持续的高频脉 冲信号，并通过高频同轴电缆传输到探针；探针，插入待测畜肉产品 中，当接收到所述高频脉冲信号后，在所述探针和高频同轴电缆上形 成幅度变化稳定的电压信号，所述电压信号的幅度与探针之间畜肉产品的物电特性相关；信号处理单元，用于对所述探针产生的电压信号 进行检波，并与高频晶振所产生的参比信号通过两级差分放大转换为 稳定地直流电压信号输出；电源电路，用于为所述高频晶振和信号处 理单元提供电源。其中，所述探针包括一个位于中心位置的探针、多个外围探针、 底座和绝缘层，所述多个外围探针围绕所述位于中心位置的探针均匀 分布，并与所述位于中心位置的探针由绝缘层绝缘，所述探针和绝缘 层固定于底座上，所述多个外围探针与底座相互导通。其中，所述外围探针为3个。其中，所述探针与底座的材料为不锈钢。其中，所述信号处理单元包括第一级运算放大电路，将所述探 针产生的电压信号和高频晶振发出的参比信号进行差分运算，获取探 针测量后稳定准确的电压；第二级运算放大电路，对所述第一级运算 放大电路获取的电压进行放大，输出 一个稳定的与畜肉产品物电特性 正相关的电压信号。本专利技术实施例的技术方案还提供 一种畜产品电物特性的检测方法，所述方法包括以下步骤将探针插入到待测畜肉产品中，系统上 电，开始测量；由高频晶振产生固定频率的高频信号，并通过高频同轴电缆传输到探针，并在高频同轴电缆和探针上形成幅度变化稳定的电压信号；所述电压信号经过信号处理单元进行差分放大后，转换为 稳定的电压信号输出；根据电压与畜肉产品物电特性之间的对应关 系，获取所述畜肉产品的电物特性。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有如下优点:'本专利技术能测量畜肉产品的物电特性，由于釆用模拟电路来实现物电特性的综合检测，因此具有良好的性价比和稳定性；直流信号的输 出，使其可以更加方便的集成于其他检测系统当中，效率更高，使用 更加简便。附图说明图i是本专利技术的 一种畜产品电物特性的检测装置的结构图； 图2是本专利技术的畜产品电物特性的检测装置的前端探针结构图； 图3是本专利技术的畜产品电物特性的检测装置的信号处理单元的结 构图4是本专利技术的一种畜产品电物特性的检测方法的流程图。 具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细 描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。6本专利技术是基于ADR ( Amplitude-domain reflectometry ，振幅域反射法)，ADR是一种应用于土壤介电常数测量的方法。ADR以固定 频率的高频晶体振荡器发射电磁波，通过同轴电缆传输到插入待测对象中的平行金属探针。高频脉冲的在探针末端所产生的反射波和入射 波将在同轴电缆上形成幅度变化稳定的电压信号，而该信号幅值与平 行探针之间被测对象的介电特性相关。而物体的介电特性能够反映出 物体的介质损耗、介质吸收以及介质弛豫，并且对于分析分子和固体 的结构、化学键的性质以及分子的转动、离子的振动等都十分重要。 本专利技术将探针看成高频同轴传输线的 一部分，当高频信号通过该 组平行探针时，将形成一个围绕中心位置探针的均匀电场，探针部分 的阻抗与平行的探针之间畜肉的介电特性相关；通过测量探针和高频 同轴电缆上形成的稳定交变电压，可反映出畜肉产品所处的不同状 态。本专利技术的一种畜产品电物特性的检测装置如图l所示，包括 高频晶振l，通过高频同轴电缆2与探针3相连接。高频晶振l所产生的稳定高频信号通过高频同轴电缆2传送到探针3,探针3上将产生反射信号并与入射信号发生叠加，形成稳定的交变电压。信号处理单元4，与高频晶振1和高频同轴电缆2相连，对形成的信号进行差分处理和分析，在经过处理后转换为稳定的直流电压信号。电源5为直流9 ~ 12V输入，为系统各部分提供稳定的电源。本专利技术的畜产品电物特性的检测装置的前端探针结构如图2所 示，探针3由中心位置不锈钢探针6, 3根外围不锈钢探针7，不锈 钢固定底座8，绝缘层9共同组成；3根外围不锈钢探针7围绕中心 位置不锈钢探针6均匀分布，以中心为圆点相互夹角为60度，并与 中心位置探针由绝缘层9绝缘。探针6, 7和绝缘层9固定于不锈钢 探针底座8上，3根不锈钢探针7之间以及探针7与底座8之间相互7导通。本专利技术的畜产品电物特性的检测装置的信号处理单元的结构如 图3所示，稳定的交变电压信号和高频晶振所产生的参比信号经过由 运算放大器10组成的第I级差分放大电路进行信号的差分处理后， 进入由运算放大器IO组成的II级信号放大电路。最后输出一个稳定 的直流电压。本实施例中的高频晶振1采用100MHz有源晶振，可产生稳定的 高频信号。探针3采用不锈钢设计，可插入土壤部分的探针长度为 52mm，探针直径本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种畜产品电物特性的检测装置，其特征在于，所述装置包括：　高频晶振，用于产生持续的高频脉冲信号，并通过高频同轴电缆传输到探针；　探针，插入待测畜肉产品中，当接收到所述高频脉冲信号后，在所述探针和高频同轴电缆上形成幅度变化稳定的电压信号，所述电压信号的幅度与探针之间畜肉产品的物电特性相关；　信号处理单元，用于对所述探针产生的电压信号进行检波，并与高频晶振所产生的参比信号通过两级差分放大转换为稳定地直流电压信号输出；　电源电路，用于为所述高频晶振和信号处理单元提供电源。

【技术特征摘要】
1、一种畜产品电物特性的检测装置，其特征在于，所述装置包括高频晶振，用于产生持续的高频脉冲信号，并通过高频同轴电缆传输到探针；探针，插入待测畜肉产品中，当接收到所述高频脉冲信号后，在所述探针和高频同轴电缆上形成幅度变化稳定的电压信号，所述电压信号的幅度与探针之间畜肉产品的物电特性相关；信号处理单元，用于对所述探针产生的电压信号进行检波，并与高频晶振所产生的参比信号通过两级差分放大转换为稳定地直流电压信号输出；电源电路，用于为所述高频晶振和信号处理单元提供电源。2、 如权利要求1所述的畜产品电物特性的检测装置，其特征在 于，所述探针包括一个位于中心位置的探针、多个外围探针、底座和 绝缘层，所述多个外围探针围绕所述位于中心位置的探针均匀分布， 并与所述位于中心位置的探针由绝缘层绝缘，所述探针和绝缘层固定 于底座上，所述多个外围探针与底座相互导通。3、 如权利要求2所述的畜产品电物特性的检测装置，其特征在 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：王成，侯瑞锋，赵春江，乔晓军，张馨，王纪华，
申请(专利权)人：王成，侯瑞锋，赵春江，乔晓军，张馨，王纪华，
类型：发明
国别省市：11