[發明專利]一種液態物質糖含量的檢測系統及檢測方法

有效

• 申請號: 201710181496.0
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN106950268B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 耿桂靈;蔡端穎;徐菊玲;毛元紅;王健
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;G01N27/416
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種液態物質糖含量的檢測系統，其特征在于，包括掃頻恒流源、石墨烯電極、信號調理器和計算機，所述石墨烯電極上設有4個接線端，分別為外電極A接線端、外電極B接線端、內電極A接線端和內電極B接線端，所述外電極A接線端、外電極B接線端、內電極A接線端和內電極B接線端分別對應于石墨烯電極內的4個互相無連接的原子群設置；相鄰的兩所述原子群的原子間的間隙等于用其檢測含糖量的待測物質的分子尺寸；

所述石墨烯電極插設于待測液態物質中，其外電極A接線端、外電極B接線端、內電極A接線端和內電極B接線端連接于四電極法測阻抗電路中，其中，外電極A接線端和外電極B接線端為激勵端，施加所述掃頻恒流源發出的從低頻段到高頻段的掃頻恒流電壓，所述內電極A接線端和內電極B接線端為測量端，兩所述測量端之間的信號輸出端輸出的糖量頻率信號經信號調理器放大后傳送至計算機，所述計算機內設有含糖頻率-物質種類比對表、含糖量百分比標準表、以及含糖量換算系統。

2.根據權利要求1所述的液態物質糖含量的檢測系統，其特征在于，所述石墨烯電極為單層原子結構，4個所述原子群分屬于同一個石墨烯電極的原子層上分出的4個不同原子群區。

3.根據權利要求1所述的液態物質糖含量的檢測系統，其特征在于，所述石墨烯電極為單層原子結構，4個所述原子群分屬于4個不同的石墨烯原子層。

4.根據權利要求1所述的液態物質糖含量的檢測系統，其特征在于，所述掃頻恒流源包括依次連接的鋸齒波發生器、壓控振蕩器和功率放大器，所述鋸齒波發生器由單結晶管多諧振蕩器和射極跟隨器組成。

5.根據權利要求4所述的液態物質糖含量的檢測系統，其特征在于，所述鋸齒波發生器包括單結晶體管VT1、單結晶體管VT2、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電容C1、電容C2和電源電壓端VCC，所述單結晶體管VT1為PNP型三極管，所述單結晶體管VT2均為NPN型三極管，所述單結晶體管VT1的基極與單結晶體管VT2的基極相連，且兩基極之間設有電位點E，其中，

所述單結晶體管VT1的集電極端連接電阻R2，發射極端連接電阻R1；

所述電源電壓和電位點E之間依次串接電阻R3和電阻R4，所述電位點E和對地電壓之間依次串接電容C1和電容C2；

所述單結晶體管VT2的集電極和發射極之間為輸出電壓的兩端U2和U1；

所述壓控振蕩器包括信號電壓端Vin、基準電壓端Vref、輸出電壓端Vout、壓控電源電壓端VCC、集成運放IC、壓控電阻R1、壓控電阻R2、壓控電阻R3、壓控電阻R4、二極管D1和壓控電容C1，所述單結晶體管VT2的集電極端的輸出電壓U2與信號電壓端Vin相連，其中，

所述集成運放IC的反相輸入端為電壓位V2，正相輸入端為電壓位V3，輸出端為輸出電壓端Vout，所述電壓位V2與壓控電容C1相連，所述電阻R1連接于信號電壓端Vin和電壓位V2之間，所述電壓位V2和壓控電源電壓之間依次串接壓控電阻R2和二極管D1，所述壓控電阻R3連接于基準電壓端Vref和電壓位V3之間，所述壓控電阻R4連接于輸出電壓端Vout和電壓位V3之間；

所述功率放大器包括將輸出電壓端Vout輸出的從低頻段到高頻段變化的掃頻恒流電壓放大的電壓輸出端E1和電壓輸出端E2，所述電壓輸出端E1和電壓輸出端E2分別與兩激勵端相連。

6.根據權利要求1所述的液態物質糖含量的檢測系統，其特征在于，所述信號調理器包括調理信號輸入端M1、調理信號輸入端M2和調理電壓輸出端VOUT，所述調理信號輸入端M1和調理信號輸入端M2分別與兩測量端相連，所述調理電壓輸出端VOUT與計算機相連。