[發(fā)明專利]一種基于全反射折光法的食品分析儀

在審

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• 申請日: 2021-02-23
• 公開（公告）號: CN112816437A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫流星
• 申請（專利權(quán)）人: 上海儀電物理光學(xué)儀器有限公司
• 主分類號: G01N21/41
• 分類號: G01N21/41;G01N21/31
• 代理公司: 上海九澤律師事務(wù)所 31337
• 代理人: 周云

一種基于全反射折光法的食品分析儀，其特征在于：它包括單波長LED光源(1)，所述單波長LED光源(1)發(fā)出的單色光的光路上裝有針孔板(2)，所述單色光在針孔板(2)的小孔處發(fā)生衍射光后形成一定角度的發(fā)散光進入高折射率棱鏡(3)，在高折射率棱鏡(3)和被測液體(4)的耦合面處發(fā)生全反射作用形成全反光反射回高折射率棱鏡(3)，反射光線照射在線陣CCD采集系統(tǒng)(8)敏感面上形成黑白圖像；本分析儀可完全實現(xiàn)現(xiàn)有食品分析儀的功能，并且還增加了物質(zhì)折射率的測量功能，儀器結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，成本低廉。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于物質(zhì)分析儀器技術(shù)領(lǐng)域，具體講就是涉及一種基于全反射折光法的食品分析儀。

背景技術(shù)

液體的折射率是液體的重要物理性質(zhì)之一，折光法是食品分析和食品安全檢測中常用的檢測方法之一。從折射率大小可幫助了解品質(zhì)的純度、和摻雜情況等。隨著科技的發(fā)展，液體的折射率的快速測量在眾多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，在食品分析領(lǐng)域現(xiàn)有的手持式目視折光儀越來越滿足不了市場需求，目前，市場上大量存在的手持式目視折光儀都是簡易的純光學(xué)儀器，采用目視瞄準人工讀數(shù)，存在操作繁瑣，測量速度慢，操作強度大，測量精度低等缺點。

比色計法是一種常用的分析方法，可用于物質(zhì)的定量或定性分析，廣泛用于化學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)、食品、制藥和環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。因此，光電比色計是一種廣泛應(yīng)用于食品安全檢測和生化醫(yī)藥檢驗的基礎(chǔ)儀器，具有廣闊的市場。而目前的食品分析儀都是基于比色法原理設(shè)計的，但只能分析樣品的成分和含量，不能測量物體的折射率。因此，限制了食品分析儀的應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對上述現(xiàn)有的食品分析儀存在的缺陷，提供一種基于全反射折光法的食品分析儀，可完全實現(xiàn)現(xiàn)有食品分析儀的功能，并且還增加了物質(zhì)折射率的測量功能，儀器結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，成本低廉。

技術(shù)方案

為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供的一種基于全反射折光法的食品分析儀，它包括單波長LED光源，所述單波長LED光源發(fā)出的單色光的光路上裝有針孔板，所述單色光在針孔板的小孔處發(fā)生衍射光后形成一定角度的發(fā)散光進入高折射率棱鏡，在高折射率棱鏡和被測液體的耦合面處發(fā)生全反射作用形成全反光反射回高折射率棱鏡，反射光線照射在線陣CCD采集系統(tǒng)敏感面上形成黑白圖像；

LED光源發(fā)出的白光通過聚光透鏡變成平行光，所述平行光照射到高折射率棱鏡3表面上的被測液體上，經(jīng)過被測液體4吸收的透射光線一部分經(jīng)過分光元件5進行分光后進入成像透鏡并通過成像透鏡聚焦在面陣CCD采集系統(tǒng)的一部分感光面上，另一部分直接進入成像透鏡并通過成像透鏡聚焦在面陣CCD的另一部分感光面上。

進一步地，所述單波長LED光源發(fā)出589nm波長的單色光。

進一步地，所述針孔板的孔徑為0.5微米。

進一步地，所述線陣CCD采集系被ARM控制器控制。

有益效果

本發(fā)明提供的提供一種基于全反射折光法的食品分析儀，可完全實現(xiàn)現(xiàn)有食品分析儀的功能，并且還增加了物質(zhì)折射率的測量功能，儀器結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，成本低廉?？蓪崿F(xiàn)物質(zhì)的折射率和光度比色測量。具有視頻拍照，可觀察被測物質(zhì)內(nèi)的氣泡或雜質(zhì)等缺陷，從而保證測量結(jié)果的一致性、正確性。廣泛應(yīng)用于透明產(chǎn)品的質(zhì)量測量，同時對許多能產(chǎn)生具有顏色反應(yīng)的一些物質(zhì),也能作定性與定量的分析。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明實施例中光路圖。

附圖2是本發(fā)明實施例被測液體折射率計算原理示意圖。

附圖3是本發(fā)明實施例面陣CCD采集系統(tǒng)傳感器的不同使用部分示意圖。

具體實施方式