[發明專利]用于農產品現場快速檢測的可拆裝便攜電子鼻

在審

• 申請號: 201710280114.X
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN107045005A
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: 王俊;徐克明
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 林松海

技術領域

本發明涉及一種用于農產品現場快速檢測的可拆裝編寫電子鼻，屬于農產品檢測領域。

背景技術

在農產品檢測領域，電子鼻的應用越來越廣泛，其利用具有交叉敏感性的氣敏傳感器獲取樣品的“指紋”信息來進行識別和量化待測樣品的揮發氣體。而現階段，應用較多的電子鼻往往為臺式設備，體積龐大，不易攜帶且需要依靠PC機進行模式識別算法的運算，在移動環境的農產品檢測應用中，往往需要現場采集相關氣體信息數據然后再利用PC機進行處理，不具有現場快速檢測的能力。

目前，已有很多學者致力于開發適用于農產品現場快速檢測的電子鼻系統，也基本實現了其既定目標。然而，其所開發的電子鼻系統在實際應用中或多或少存在些問題，影響其實用性，需要人們對其進行改進。

現有的電子鼻中，如發明專利申請（CN103424433A），“一種用于農產品品質檢測的遠程無線電子鼻系統”，其利用GPRS模塊建立了下位機氣體信息采集系統和上位機數據處理系統的通訊，雖然可以實現通過遠程監控的方式，在實驗室中利用PC機對獲取的數據進行分析，以實現現場快速檢測。然而對于一個新的檢測環境，需要重新架設氣體信息采集系統，且GPRS是一種收費通訊方式，在后期的使用中會產生額外的費用，且GPRS模塊長期置于復雜環境以縮短其壽命，在農產品現場快速檢測領域具有一定的局限性。因此具有獨立運算能力的嵌入式便攜電子鼻在農產品品質現場檢測中具有更好的應用優勢。而發明專利申請（CN101226166A）與發明專利申請（CN103728348A）所分別公開的可脫離PC機獨立工作的便攜式電子鼻均采用顯示面積小的LED或LCD顯示屏來顯示檢測過程中的信息，信息結構單一，且采用大量機械按鍵，不僅增加了硬件電路的復雜程度，同時不具備很好的穩定性。同時上述兩個專利申請一體化了氣味采樣模塊與信號模塊，使得對于不同的應用對象，不能很方便的采用不同的傳感器陣列進行相應的檢測，在一定程度上限制了電子鼻檢測對象的范圍。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種體積小、實時性好、適用范圍廣、具有良好信息顯示功能的用于農產品現場快速檢測的可拆裝便攜電子鼻。

一種用于農產品現場快速檢測的可拆裝便攜電子鼻，包括可拆裝便攜氣味采樣器和信號處理與控制系統；可拆裝便攜氣味采樣器由傳感器陣列、小型管式氣室、采樣執行器和采樣器外殼組成；信號處理與控制系統分為嵌入式數字處理系統和觸控顯示系統：嵌入式數字處理系統包括數字信號處理器DSP、氣路控制模塊和信號處理電路；觸控顯示系統由具有觸摸功能的TFT彩色液晶屏及人機交互界面組成；可拆裝便攜氣味采樣器通過航空接頭與信號處理與控制系統連接。

所述小型管式氣室為一材質為特氟龍的直方柱，其內部開有一圓柱形氣道；所述的小型管式氣室的表面開有多個圓通槽；所述小型管式氣室的一端開有進氣口，一端開有出氣口。

所述嵌入式數字處理系統采用的數字信號處理器DSP為TI公司生產的TMS320F28335處理器，通過編程可實現信號采樣、軟件濾波、信號預處理、特征提取、模式識別、數據存儲及數據發送操作。

所述人機交互界面通過所述TFT彩色液晶屏上的RS232接口與TMS320F28335的SPI口進行數據交換，每次傳輸數據長度為8位。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明設計巧妙，將氣味采樣器和信號處理與控制系統相分離，并通過航空接頭連接以進行數據輸出。在現場檢測中，針對不同的檢測對象，通過篩選特定的傳感器陣列可有效提高電子鼻檢測效果。因此分離設計更易于傳感器陣列更換，也減少了傳感器更換造成檢測系統線路脫落的問題。

同時，上述分離設計避免了因傳感器線路復雜造成的檢修困難問題，使得采樣器和信號處理與控制系統更易于維護。并且分離設計也在一定程度上削弱了氣敏傳感器加熱過程造成的系統過熱的情況，有利于延長信號處理與控制系統中電子器件的使用壽命。

所述電子鼻采用TMS320F28335芯片作為CPU，使得其具有獨立運算復雜數據的能力，可脫離PC機在移動環境中對樣品進行快速檢測識別，擴大了電子鼻檢測的地域范圍。

所述電子鼻采用TFT彩色液晶顯示屏不僅解決了因采用機械按鍵所造成的電路復雜問題，同時可詳細顯示檢測過程的信息，提高了所述電子鼻的交互性，使得其在農產品現場快速檢測領域具有更好的適應性。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明的結構框圖。

具體實施方式