[發明專利]一種便攜式液體食品質量超聲波檢測儀與方法

無效

• 申請號: 201210192852.6
• 申請日: 2012-06-12
• 公開（公告）號: CN103487506A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 郭朝陽;王新安;雍珊珊;張芳妮;史小龍;劉彬;曹穎
• 申請（專利權）人: 北京大學深圳研究生院
• 主分類號: G01N29/024
• 分類號: G01N29/024
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發明涉及食品安全檢測領域，具體涉及一種便攜式液體食品質量超聲波檢測儀與方法。

【背景技術】

目前，超聲波廣泛應用于超聲波測距和材料無損檢測，但是很少用于食品安全檢測。隨著社會的發展，人們生活水平的提高，食品安全越來越引起人們的重視，而目前的食品安全檢測主要有食品安全相關部門進行檢測，并且主要是化學方法檢測，檢測設備龐大，價格昂貴，并且檢測食品需要在實驗室中進行。而每個公民購買食品時并不能對其所買的食品進行真假，好壞的辨別，本發明就是針對這種情況而設計的一種便攜式液體食品質量超聲波檢測儀，并提出了一種檢測方法。

目前，售賣勾兌假酒，地溝油，以及品質很差的醬油、醋、牛奶、飲料等瓶裝、灌裝液體食品的現象普遍存在，而市場上還不存在相關儀器能夠便捷地對其進行辨別。針對這種情況，本發明提出了一種便攜式液體食品質量超聲波檢測儀，并提出了一種檢測方法。

【發明內容】

本發明的目的是提供一種便攜式液體食品質量超聲波檢測儀與檢測方法，能夠隨時隨地不打開液體食品封裝口，就能檢測食品真假、好壞。其主要針對的液體食品是瓶裝酒類、食用油、醬油、醋、牛奶、飲料等瓶裝、灌裝的液體食品。

為實現上述目的，本發明所采取的技術方案是：一種便攜式液體食品質量超聲波檢測儀，包括超聲波傳感器裝置，由超聲波信號處理模塊、存儲模塊、計時模塊組成的控制單元，溫度補償單元，以及由LCD液晶顯示屏、按鍵、USB標準接口組成的人機接口。

所述超聲波傳感器裝置包括兩個收發一體的傳感器A和B。

所述超聲波信號處理模塊包括放大、濾波、整形，Hilbert變換，小波去噪，互相關時延估計。

所述超聲波信號處理模塊中放大、濾波、整形是為了對超聲波信號進行預處理，以便后續進行更精確的信號處理。

所述超聲波信號處理模塊中Hilbert變換是為了獲取回波包絡，再用小波技術對包絡去噪。

所述超聲波信號處理模塊包括小波去噪，所述小波去噪是在小波域對噪聲小波系數進行抑制，以達到去除噪聲的目的。經過小波去噪后的噪聲的影響范圍變得小到基本不會影響信號本身，有利于后續使用互相關時延估計法獲取超聲波傳播時間。

所述超聲波信號處理模塊包括互相關時延估計，所述互相關時延估計法是一種主流處理算法，原理簡單、容易理解，在實現上運算量適中，精度可靠，能夠準確地捕捉到回波起點，提高超聲波傳播時間的測量精確度。

所述的控制單元，是工作頻率大于25M的單片機或者FPGA，工作頻率高是為了提高超聲波傳播時計時的精度。

所述的控制單元中包括存儲模塊，所述的存儲模塊為程序、固定參數、以及測量數據的存放。

所述的溫度補償單元包括溫度傳感器，根據測得的溫度對超聲波傳播時間進行修正。

所述人機接口包括USB標準接口，按鍵和LCD顯示。

本發明具有的優點和積極效果是：本檢測儀，比較便攜，可以實現消費者隨時隨地對所將要購買的酒類、食用油、醬油、醋、牛奶、飲料等瓶裝、灌裝的液體食品進行質量的檢測。本檢測儀可以實現對待測液體食品不打開封口的情況下，進行無損檢測。本發明提出的超聲波信號處理模塊，可以實現超聲波傳播時間的精確測量。本發明所提出了一種檢測方法，命名為時間差檢測法，可以避免液體食品瓶壁厚度、信號處理延時以及傳感器與瓶壁不能無縫接觸對測量精度的影響，因為這些時間延遲通過想減被消除，從而可以實現對液體特性進行準確的測量。

【附圖說明】

圖1為一種便攜式液體食品質量超聲波檢測儀的實施例；

圖2為信號處理模塊的詳細說明；

圖3為超聲波傳感器裝置的示意說明；

圖4為一種便攜式液體食品質量超聲波檢測儀的工作流程圖。

【具體實施方式】

本申請的特征及優點將通過實施例，結合附圖進行說明。

請參閱圖1，一種便攜式液體食品質量超聲波檢測儀，包括超聲波傳感器裝置101，由計時模塊105、存儲模塊1?06、信號處理模塊1?07組成的控制單元104，以及由USB標準接口109、按鍵110、LCD液晶顯示屏111組成的人機接口108，溫度補償單元112。