[實用新型]基于生物超弱光子輻射的禽蛋新鮮度檢測儀

有效

• 申請號: 201120306999.4
• 申請日: 2011-08-23
• 公開（公告）號: CN202256155U
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發明（設計）人: 劉鍇;習崗;徐永奎;胡海龍;趙雷;許駿;王寧;趙汝雙
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G01N21/63
• 分類號: G01N21/63
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 李娜

技術領域

本實用新型屬于生物光子技術領域，涉及一種禽蛋新鮮度檢測儀，具體涉及一種基于生物超弱光子輻射的禽蛋新鮮度檢測儀。

背景技術

禽蛋因富含高蛋白、維生素及礦物質等營養成分而被世界各國認為是天然營養品，是人類的主要食品之一。國內外禽蛋消費以新鮮雞蛋為主，占總蛋品消費的90％以上。在禽蛋消費中，禽蛋新鮮度是衡量禽蛋品質的主要指標，禽蛋新鮮度的檢測在禽蛋存儲、運輸、加工和銷售中具有極為重要的意義。

目前國內外對禽蛋新鮮度的檢測方法主要有兩種，一是根據氣味等外觀指標來評價；二是通過對禽蛋的哈夫單位、氣室高度、pH、蛋清折射率和蛋黃指數等生物學指標的測量來判斷，其中哈夫單位是美國農業部提出的根據蛋白高度與禽蛋質量之間的回歸關系計算出的一個指數，其被廣泛用作蛋品新鮮度的評價指標。由于哈夫單位等生物學指標的獲得需要人工通過測量禽蛋質量和濃蛋白高度，其檢驗結果受檢驗者實踐經驗等主觀因素影響較大，而且測量周期長、工作強度大、檢測效率低、屬于破壞性測量，對于成批蛋品只能進行抽樣測量，在使用過程中會造成漏檢，極大地限制了該方法的應用。因此，如何利用各種高新技術實現禽蛋新鮮度快速、無損、準確地檢測成為有關檢測技術的發展方向。目前，研究涉及到利用可見光和近紅外光反射或透射光強變化、電子鼻、機器視覺系統、蛋品的聲學性質、電學性質和微波傳感器等等，但是至今沒有成熟的測量方法。

生物超弱光子輻射是生物系統中發出的一種準連續光子輻射，其攜帶著大量的生命信息，對禽蛋發出的生物超弱光子輻射的解讀與測量可以實現對禽蛋新鮮度的分析與測量，目前未見有關測量儀器的出現。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種基于生物超弱光子輻射的禽蛋新鮮度檢測儀，解決了現有禽蛋新鮮度檢測不能實現無損檢測，且應用范圍小、檢測勞動強度大和效率低的問題。

本實用新型所采用的技術方案是，基于生物超弱光子輻射的禽蛋新鮮度檢測儀，包括暗室，暗室內底部設置有樣品臺，暗室的兩側內壁上設置有半導體制冷片，樣品臺的一側設置有溫度傳感器，在樣品臺上方位置設置有透鏡，透鏡上方設置有LED激發光源，在樣品臺的下方設置有電子快門，電子快門的下方設置有依次連接的光電倍增管、計數器、USB接口芯片及計算機，還包括單片機，單片機上分別連接有LED驅動模塊、鍵盤和顯示模塊、恒溫控制器及快門驅動模塊，LED驅動模塊與LED激發光源相連接，恒溫控制器分別與樣品臺、半導體制冷片相連接，快門驅動模塊與電子快門相連接。

本實用新型的有益效果是，

(1)暗室內置大功率LED作為激發光源，可選顏色有紅色、藍色、綠色。加入了LED快速關斷電路，保證LED快速熄滅；

(2)采用光子計數型光電倍增管采集超弱發光信號，靈敏度高，響應快，噪聲低。可探測波長范圍在300～650nm，光陰極光照靈敏度小于10μA/1m，能夠檢測到10^-15W的光強，測量10^-13W的微弱光，能夠給出1-2萬次/秒的計數率；

(3)在光電倍增管前加裝電子快門，在激發光源照射樣品時自動關閉快門保護光電倍增管，測量樣品超弱發光時自動開啟快門，保證了采集信號的及時性和準確性，快門響應延時小于1ms；

(4)采用金屬鋁材料制成暗室，以減少外界電磁輻射的影響。暗室各連接處嚴格密封，盡量減少外界雜散光的干擾。暗室內壁涂上消光劑，電子快門也作發黑處理，進一步降低紅外噪聲輻射量，提高對雜散光的吸收能力；

(5)暗室內置恒溫系統，溫度控制模塊驅動半導體制冷片確保暗室內測量環境的溫度恒定。采用高精度PID算法進行恒溫控制，溫度穩定范圍可以達到±0.5℃；

(6)激發光源照射時間、暗室內溫度可根據實驗要求調節；

(7)由FPGA芯片作為脈沖計數器，統計光電倍增管輸出的脈沖信號，計數器的最高工作頻率可達320MHz；

(8)計數器統計的光子脈沖計數通過USB接口芯片發送至計算機；

(9)計算機端采用Labview編寫控制和分析程序，可實時顯示樣品的超弱發光光子計數，并自動計算出禽蛋樣品的新鮮度等級。

附圖說明

圖1是本實用新型基于生物超弱光子輻射的禽蛋新鮮度檢測儀的結構示意圖。

圖中，1.LED激發光源，2.暗室，3.透鏡，4.樣品臺，5.電子快門，6.光電倍增管，7.LED驅動模塊，8.鍵盤和顯示模塊，9.單片機，10.恒溫控制器，11.快門驅動模塊，12.計數器，13.USB接口芯片，14.計算機，15.半導體制冷片，16.溫度傳感器。