[發(fā)明專利]一種便攜式近紅外水分檢測(cè)儀及其數(shù)據(jù)采集探頭

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810509266.7
• 申請(qǐng)日: 2018-05-24
• 公開（公告）號(hào): CN108593588A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮耀澤;溫鵬;趙海濤;朱樂;顧鵬;陳偉;賈桂鋒;庫晶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/3554
• 分類號(hào): G01N21/3554;G01N21/359;G01N21/3563
• 代理公司: 武漢開元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 徐紹新

本發(fā)明公開了一種用于紅肉水分檢測(cè)的近紅外數(shù)據(jù)采集探頭，包括外殼、設(shè)在外殼內(nèi)且沿圓周方向分布在外殼頂端的若干對(duì)光源、設(shè)在外殼內(nèi)的光敏傳感器，所述外殼內(nèi)還設(shè)有一個(gè)與外殼等長(zhǎng)且由不透光材質(zhì)制成的筒體，所述光敏傳感器設(shè)在筒體內(nèi)。本發(fā)明探頭檢測(cè)的是透反射光，相比反射光檢測(cè)減少了光源本身對(duì)光敏傳感器的干擾，而且采用了特定波長(zhǎng)的LED燈，相比全波段的鹵素?zé)魷p少了發(fā)熱量和數(shù)據(jù)量，降低了數(shù)據(jù)處理和計(jì)算的難度，使裝置得以擺脫上位機(jī)實(shí)現(xiàn)獨(dú)立便捷的工作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于紅肉水分檢測(cè)的近紅外水分檢測(cè)儀及其數(shù)據(jù)采集探頭。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和居民生活水平的日益提高，人們對(duì)于肉類的消費(fèi)需求也不斷增加，其中紅肉在肉類總產(chǎn)量中占據(jù)了極大比例。紅肉作為具有巨大消費(fèi)需求的肉類產(chǎn)品，其含水量的多少直接影響鮮肉加工、儲(chǔ)藏、貿(mào)易與食用的一系列指標(biāo)，是評(píng)價(jià)其品質(zhì)的一個(gè)重要參數(shù)。鮮肉含水率過高，細(xì)菌、霉菌繁殖加劇，容易引起肉品變質(zhì)；脫水干縮不僅使肉品失重，造成直接經(jīng)濟(jì)損失，而且影響肉的顏色、風(fēng)味和組織狀態(tài)。所以對(duì)紅肉水分含量進(jìn)行快速無損檢測(cè)對(duì)其本身經(jīng)濟(jì)價(jià)值以及食用品質(zhì)均有重要意義。

肉類含水率的傳統(tǒng)檢測(cè)方法為干燥法，該方法過程繁瑣耗時(shí)較長(zhǎng)且對(duì)樣本具有破壞性，質(zhì)檢效率低，經(jīng)濟(jì)效益差。近年來可見/近紅外技術(shù)由于其快速、高效、準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)被越來越廣泛地應(yīng)用到肉類水分的無損檢測(cè)中，但現(xiàn)有的近紅外水分檢測(cè)儀存在體積大、操作不方便等缺點(diǎn)，并且采用的是全波段的鹵素?zé)舴瓷涔鈾z測(cè)，不僅具有發(fā)熱量大容易影響檢測(cè)模塊，波長(zhǎng)范圍廣光譜數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)處理復(fù)雜等缺點(diǎn)，而且不能反映肉樣的內(nèi)在品質(zhì)，紅肉水分測(cè)量的結(jié)果常常存在較大的偏差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，提供一種性能穩(wěn)定、準(zhǔn)確率高的便攜式近紅外水分檢測(cè)儀及其數(shù)據(jù)采集探頭。

上述目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種用于紅肉水分檢測(cè)的近紅外數(shù)據(jù)采集探頭，包括圓筒形外殼、設(shè)在外殼內(nèi)且沿圓周方向分布在外殼頂端的若干對(duì)光源、設(shè)在外殼內(nèi)的光敏傳感器，所述外殼內(nèi)還設(shè)有一個(gè)與外殼等長(zhǎng)且由不透光材質(zhì)制成的筒體，所述筒體位于若干對(duì)光源的正中心，所述光敏傳感器設(shè)在筒體內(nèi)。

優(yōu)選地，所述光源為八對(duì)LED燈，所述八對(duì)LED燈的波長(zhǎng)分別為415nm、445nm、475nm、530nm、760nm、850nm、940nm和980nm，每個(gè)波長(zhǎng)的一對(duì)LED燈對(duì)稱設(shè)置在外殼的中軸線兩側(cè)。

優(yōu)選地，所述外殼的開口端設(shè)有透明的隔離玻片，用于防止檢測(cè)肉樣或其它雜物進(jìn)入探頭內(nèi)部。

優(yōu)選地，所述外殼的開口端還設(shè)有避光的橡膠密封圈，用于貼合肉樣表面，防止外部光線進(jìn)入探頭內(nèi)部。

包含所述近紅外數(shù)據(jù)采集探頭的便攜式近紅外水分檢測(cè)儀。

優(yōu)選地，該便攜式近紅外水分檢測(cè)儀還包含操控手柄，所述操控手柄上設(shè)有用于顯示水分檢測(cè)結(jié)果的液晶屏、用于清除當(dāng)前數(shù)據(jù)的復(fù)位按鈕、用于控制開始采集數(shù)據(jù)的開始按鈕以及電源開關(guān)按鈕，所述操控手柄內(nèi)設(shè)有主板和電源。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述主板是基于STM32F4最小系統(tǒng)的嵌入式主板。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明通過在探頭內(nèi)部設(shè)置筒體并將光敏傳感器設(shè)在筒體內(nèi)，在檢測(cè)肉樣時(shí)，由于筒體的開口端貼合在肉樣上，從而在筒體內(nèi)部形成暗室，LED燈發(fā)出的檢測(cè)光無法從肉樣表面直接反射進(jìn)入暗室并被光敏傳感器接收，而必須先透射進(jìn)入肉樣，然后再從肉樣內(nèi)部反射進(jìn)入暗室，因此，本發(fā)明探頭檢測(cè)的實(shí)際是透反射光，相比反射光檢測(cè)，透反射光可有效減少光源本身對(duì)光敏傳感器的干擾，而且更能夠反映紅肉肉樣的內(nèi)在品質(zhì)，使水分測(cè)量結(jié)果更為準(zhǔn)確。