[發(fā)明專利]一種牛肉新鮮度檢測裝置及檢測方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310332580.X
• 申請日: 2013-08-01
• 公開（公告）號: CN103424521A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 惠國華;尹芳緣;童春霞;趙夢田;曾小燕;黃潔;楊月;周瑤;李曼;鄭海霞;周于人;李晨迪;詹玉麗;王敏敏
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工商大學
• 主分類號: G01N33/02
• 分類號: G01N33/02
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種牛肉新鮮度檢測裝置，其特征是，包括集氣裝置和測氣裝置；所述集氣裝置包括氣體采集腔(1)、樣品腔(2)、設(shè)于氣體采集腔和樣品腔上部之間的上連通管(3)和設(shè)于氣體采集腔和樣品腔下部之間的下連通管(4)；氣體采集腔上設(shè)有進氣管(5)，進氣管上設(shè)有第一電磁閥(6)，上連通管的遠離氣體采集腔部位上設(shè)有第二電磁閥(7)和第一氣泵(8)；所述樣品腔內(nèi)設(shè)有樣品托盤，樣品托盤上設(shè)有若干個通氣孔(18)，下連通管的出氣口位于樣品托盤(9)的下方；

所述測氣裝置包括采樣探頭(10)、清洗探頭(11)、數(shù)字信號處理器(12)和由若干各個氣體傳感器構(gòu)成的傳感器陣列(13)；采樣探頭和清洗探頭上均設(shè)有第二氣泵(14)，

各個傳感器分別位于獨立的氣室內(nèi)；傳感器陣列與數(shù)字信號處理器電連接，第一電磁閥、第二電磁閥、第一氣泵、第二氣泵和數(shù)字信號處理器上均設(shè)有用于與計算機(15)電連接的數(shù)據(jù)接口。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種牛肉新鮮度檢測裝置，其特征是，所述樣品托盤呈向下拱起的半球狀，樣品托盤底部通過轉(zhuǎn)軸(16)與樣品腔相連接，樣品托盤外周面上部設(shè)有用于帶動樣品托盤沿轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的若干個葉片(17)，轉(zhuǎn)軸與水平面的夾角為銳角。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種牛肉新鮮度檢測裝置，其特征是，所述轉(zhuǎn)軸與水平面之間的夾角為32度至48度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種牛肉新鮮度檢測裝置，其特征是，所述傳感器陣列包括8個氣體傳感器，分別為用于檢測硫化物的第一傳感器，用于檢測氫氣的第二傳感器，用于檢測氨氣的第三傳感器，用于檢測酒精、甲苯、二甲苯的第四傳感器，用于檢測碳氫組分氣體的第五傳感器，用于檢測甲烷的第六傳感器，用于檢測丙烷、丁烷的第七傳感器，用于檢測氮氧化物的第八傳感器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種牛肉新鮮度檢測裝置的檢測方法，其特征是，包括如下步驟：

(5-1)依據(jù)中國國家標準GB/T?5009.44-2003，檢測不同存儲時間牛肉樣品的揮發(fā)性鹽基氮TVB-N值，得到不同儲存環(huán)境下的牛肉新鮮度閾值N，將牛肉新鮮度閾值N存儲到計算機中；在計算機中設(shè)定存儲天數(shù)限值為m，設(shè)定存儲天數(shù)t＝0；

(5-2)依次以空氣、活性炭過濾的空氣及氮氣分別作為載氣，進行檢測：

(5-2-1)計算機將第一和第二電磁閥打開，載氣通過進氣管通入氣體采集腔中30至40分鐘；

(5-2-2)將剛宰殺的牛肉放入樣品放置槽中，計算機控制第一、第二電磁閥關(guān)閉，并開動第一氣泵；第一氣泵帶動牛肉產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體在上、下連通管、氣體采集腔和樣品腔內(nèi)循環(huán)35至45分鐘；

(5-2-3)計算機控制清洗探頭上的第二氣泵工作，清洗探頭將潔凈空氣吸入各個氣室中，對各個傳感器進行清洗；

(5-2-4)計算機將第一電磁閥打開，采樣探頭通過進氣管插入氣體采集腔中，計算機控制采樣探頭上的第二氣泵工作，采樣探頭將牛肉產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體吸入各個氣室內(nèi)，揮發(fā)性氣體與設(shè)于氣室內(nèi)的傳感器接觸，各個傳感器分別產(chǎn)生模擬響應信號；計算機對各個模擬響應信號取平均，得到傳感器陣列的響應信號；

(5-3)對以空氣、活性炭過濾的空氣及氮氣分別作為載氣而得到的傳感器陣列的響應信號依次進行如下處理：

(5-3-1)數(shù)字信號處理器對響應信號進行采樣，得到數(shù)字響應信號eNOSE(t)；

(5-3-2)數(shù)字信號處理器內(nèi)預先設(shè)有隨機共振系統(tǒng)模型將輸入隨機共振系統(tǒng)模型中，使隨機共振系統(tǒng)模型產(chǎn)生隨機共振；

計算機利用公式計算輸出信噪比SNR；其中，A、M為常數(shù)，t是布朗運動粒子運動時間，x是粒子運動的坐標，f是信號頻率，D是外噪聲強度，N(t)為內(nèi)秉噪聲，ΔU為勢壘高度，a和b為雙穩(wěn)態(tài)勢阱參數(shù)，ξ(t)是輸入外噪聲；

(5-3-3)計算機計算牛肉樣品的輸出信噪比SNR的最大值SNR_max，并將SNR_max存儲到計算機中；

(5-4)當t＜m，使t值增加1，并將牛肉樣品放入冷藏裝置中冷藏24小時，重復步驟(5-2)至(5-3)；

得到m+1個與存儲時間相關(guān)聯(lián)的SNR_max，將SNR_max和與其相關(guān)聯(lián)的存儲時間t構(gòu)成點(SNR_max，t)，根據(jù)m+1個點(SNR_max，t)擬合出檢測模型，并計算擬合精度R；

(5-5)當3種載氣的擬合精度R均大于0.9，則重復步驟(5-2)采集揮發(fā)性氣體，并將3種載氣的揮發(fā)性氣體均按照1∶18的比例稀釋后，再將揮發(fā)性氣體通入各個氣室內(nèi)，并重復步驟(5-3)至(5-4)；

當3種載氣的R均小于0.9或2種載氣的R小于0.9，則重復步驟(5-2)采集揮發(fā)性氣體，其中，步驟(5-2-2)中的揮發(fā)性氣體在上、下連通管、氣體采集腔和樣品腔內(nèi)循環(huán)中的循環(huán)時間增加10至20分鐘；并重復步驟(5-3)至(5-4)；

當3種載氣中只有一個R值小于0.9，則計算機選取R值最大的檢測模型作為牛肉新鮮度預測模型；

(5-6)選取待檢測的牛肉W，選擇與牛肉新鮮度預測模型相同的載氣，重復步驟(5-2)至(5-3)，得到牛肉W的信噪比最大值SNR_W；

(5-7)計算機利用牛肉新鮮度預測模型計算牛肉W的存儲天數(shù)值t；根據(jù)被檢測牛肉的存儲環(huán)境和N；在計算機中設(shè)定新鮮度限值N₁，

當t≥N₁，則計算機做出牛肉W新鮮度不合格的判斷；

當t＜N₁，則計算機做出牛肉W新鮮度合格的判斷。