[發(fā)明專(zhuān)利]一種快速無(wú)損檢測(cè)綠茶成分含量的裝置及方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810162600.2
• 申請(qǐng)日: 2008-12-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101424636A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂進(jìn);盧啟鵬;施秧;樸仁官;劉輝軍;林敏;陳星旦
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)計(jì)量學(xué)院;中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01N21/35
• 分類(lèi)號(hào): G01N21/35;G06F19/00
• 代理公司: 杭州求是專(zhuān)利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 周 烽

1.一種綠茶成分含量快速無(wú)損檢測(cè)的裝置，其特征在于，它主要由光電信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)和嵌入式DSP數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)組成。所述光電信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)和嵌入式DSP數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)均封裝在外殼(24)內(nèi)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綠茶成分含量快速無(wú)損檢測(cè)的裝置，其特征在于，所述光電信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)主要由光源(1)、第一透鏡(2)、圓形光孔(3)、第二透鏡(4)、調(diào)制盤(pán)(5)、磁滯同步電機(jī)(6)、濾光片輪(7)、干涉濾光片(8)、步進(jìn)電機(jī)(9)、二次光闌(11)、反光鏡(12)、標(biāo)準(zhǔn)漫反射白板(48)、樣品池(15)、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)(16)和近紅外探測(cè)器(17)組成。所述光源(1)、第一透鏡(2)、圓形光孔(3)、第二透鏡(4)、調(diào)制盤(pán)(5)、濾光片輪(7)和二次光闌(11)依次排列，所述光源(1)、第一透鏡(2)、圓形光孔(3)、第二透鏡(4)同軸，且它們的軸線與調(diào)制盤(pán)(5)和濾光片輪(7)的軸線平行，與樣品池(15)的旋轉(zhuǎn)中心軸線垂直，磁滯同步電機(jī)(6)的驅(qū)動(dòng)軸與調(diào)制盤(pán)(5)相連，干涉濾光片(8)按照?qǐng)A形排列均勻分布在濾光片輪(7)上，濾光片輪(7)與步進(jìn)電機(jī)(9)的驅(qū)動(dòng)軸相連，樣品池(15)底部是一塊透紅外石英玻璃片(10)，樣品池(15)內(nèi)部嵌入標(biāo)準(zhǔn)漫反射白板(48)，樣品池(15)放置旋轉(zhuǎn)平臺(tái)(16)上，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)(16)固定在外殼(24)上，探測(cè)器(17)光學(xué)工作面的中心軸線與旋轉(zhuǎn)樣品池(15)旋轉(zhuǎn)中心軸線成45°夾角。反光鏡(12)光學(xué)工作面與旋轉(zhuǎn)樣品池(15)旋轉(zhuǎn)中心軸線成45°夾角。樣品池(15)外在標(biāo)準(zhǔn)漫反射白板(48)工作面處安裝磁體(44)，在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)(16)上安裝霍爾傳感器(13)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綠茶成分含量快速無(wú)損檢測(cè)的裝置，其特征在于，所述嵌入式DSP數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)主要由儀表放大器(18)、低通濾波器(19)和24位高精度Delta-Sigma?A/D轉(zhuǎn)換器(20)、DSP數(shù)字信號(hào)處理器(21)、MSP430單片機(jī)(22)、USB2.0通信接口(23)和液晶顯示屏組成。所述儀表放大器(18)、低通濾波器(19)和24位高精度Delta-Sigma?A/D轉(zhuǎn)換器(20)和DSP數(shù)字信號(hào)處理器(21)依次電連接，MSP430單片機(jī)(22)和USB2.0通信接口(23)分別與DSP數(shù)字信號(hào)處理器(21)相連。

4.一種應(yīng)用權(quán)利要求1所述裝置快速無(wú)損檢測(cè)綠茶成分含量的檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)室溫條件下建立分析模型。

(2)取待測(cè)樣品，裝入樣品池中，使樣品池勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使樣品與白板呈交替檢測(cè)狀態(tài)。

(3)檢測(cè)得出可以反應(yīng)綠茶中氨基酸、咖啡堿、茶多酚和水分四種常規(guī)成分含量的綠茶樣品不同特征波長(zhǎng)處的吸光度值，建立吸光度矩陣。

(4)將特征波長(zhǎng)處的吸光度矩陣輸入相應(yīng)的檢測(cè)模型，得到對(duì)應(yīng)被測(cè)綠茶的常規(guī)成分含量C_水、C_氨基酸、C_咖啡堿和C_茶多酚。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟(1)具體包括：

(a)利用綠茶全波段近紅外光譜，根據(jù)光譜特性及遺傳算法等特征波長(zhǎng)選擇方法，提取綠茶四種常規(guī)成分的近紅外特征波長(zhǎng)。

(b)利用多元線性回歸建立綠茶中四種常規(guī)成分的模型。模型以所選近紅外特征波長(zhǎng)處的吸光度為光譜參數(shù)，模型形式為：

C=[C′j]b1b2···bj/(b1+b2...+bj);]]>

其中，[C′_j]不同檢測(cè)模型輸出成分含量矩陣，為模型系數(shù)矩陣，A1···An]]>為特征波長(zhǎng)處吸光度矩陣；C為最終成分含量值，b_n為每個(gè)檢測(cè)模型的權(quán)重系數(shù)。