一種地溝油檢測(cè)筆及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種地溝油檢測(cè)筆及其方法，屬于油脂檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，包括外殼、近紅外探頭、開(kāi)關(guān)、控制電路、顯示器、直流電源。其中外殼內(nèi)安置控制電路和直流電源；外殼上安置開(kāi)關(guān)和顯示器；近紅外探頭能自由出入外殼尖嘴；控制電路由光電耦合器、A/D轉(zhuǎn)換器和高速FPGA器件組成；FPGA系統(tǒng)部分使用雙口SDRAM、控制器、寄存器、計(jì)數(shù)器和除法器。在檢測(cè)中提取波段范圍內(nèi)的885nm和897nm處的近紅外光譜信號(hào)，將兩者相除的結(jié)果顯示在顯示器上，將其與閾值比較，得出被檢測(cè)油品是否為地溝油，采用本檢測(cè)筆無(wú)需接觸樣品，無(wú)污染，操作簡(jiǎn)單。
【專利說(shuō)明】一種地溝油檢測(cè)筆及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油脂檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種地溝油檢測(cè)筆及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是人口大國(guó)，對(duì)食用油的需求量很大，然而，近年來(lái)不法分子將地溝油推向人們餐桌，對(duì)食品安全和消費(fèi)者的身體健康造成嚴(yán)重威脅。由于地溝油種類和成分比較多，力口上精度提煉的地溝油和食用油很難區(qū)分，目前，國(guó)內(nèi)外尚無(wú)鑒別地溝油行之有效的方法。除了使合格食用油和地溝油能夠進(jìn)行有效區(qū)分外，還要求檢測(cè)技術(shù)能夠現(xiàn)場(chǎng)快速準(zhǔn)確鑒別。
[0003]現(xiàn)有的地溝油檢測(cè)技術(shù)依賴實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、處理過(guò)程復(fù)雜、檢測(cè)速度慢、準(zhǔn)確性差及成本大等原因，限制了此類設(shè)備的推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有的地溝油檢測(cè)技術(shù)受外界影響大、處理過(guò)程復(fù)雜、檢測(cè)速度慢、準(zhǔn)確性差的問(wèn)題，提供一種方便、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的地溝油檢測(cè)筆及其方法。
[0005]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，它包括近紅外探頭、開(kāi)關(guān)、控制電路、外殼、顯示器、直流電源，開(kāi)關(guān)和顯示器設(shè)置于外殼表面，控制電路和直流電源設(shè)置于外殼內(nèi)部，其特征在于:所述外殼呈筆狀，近紅外探頭位于筆尖處，并且近紅外探頭伸縮出筆尖，所述近紅外探頭連接控制電路，控制電路分別連接顯示器、開(kāi)關(guān)和直流電源。
[0006]所述控制電路包括光電耦合器、A/D轉(zhuǎn)換器和高速FPGA器件，光電耦合器連接A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器連接高速FPGA器件。
[0007]所述的高速FPGA器件包括雙口 SDRAM、控制器、寄存器、計(jì)數(shù)器和除法器，控制器分別連接計(jì)數(shù)器和雙口 SDRAM，雙口 SDRAM分別連接寄存器和除法器，除法器連接寄存器，所述計(jì)數(shù)器連接雙口 SDRAM。
[0008]有益效果:檢測(cè)方法簡(jiǎn)單無(wú)需接觸樣品，無(wú)污染，操作簡(jiǎn)單；體積小，快速便攜，準(zhǔn)確度高，穩(wěn)定可靠，適用于隨機(jī)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)檢測(cè)和在線監(jiān)測(cè)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的高速FPGA器件的原理方框圖；
圖3為本發(fā)明的高速FPGA器件實(shí)現(xiàn)原理框圖；
附圖中圖號(hào)標(biāo)記:
1、近紅外探頭2、開(kāi)關(guān)3、控制電路4、外殼5、顯示器6、直流電源7、計(jì)數(shù)器8、控制器9、雙口 SDRAM 10、寄存器11、除法器12、端口 A 13、輸入端口 B 14、輸出端口 C。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做一說(shuō)明:本發(fā)明實(shí)施例的總體結(jié)構(gòu)如圖1所示，一種地溝油檢測(cè)筆，包括近紅外探頭1、開(kāi)關(guān)2、控制電路3、外殼4、顯示器5、直流電源6。外殼4呈筆狀，近紅外探頭I位于筆尖處，外殼4內(nèi)設(shè)有控制電路3和直流電源6 ;外殼4上設(shè)有開(kāi)關(guān)2和顯示器5 ;近紅外探頭I在開(kāi)關(guān)2的控制下能自由出入外殼4，當(dāng)開(kāi)關(guān)2按下后近紅外探頭I伸出外殼4尖嘴處并啟動(dòng)直流電源6開(kāi)始工作；近紅外探頭I選用檢測(cè)波段在880nm~900nm范圍的近紅外光譜傳感器。
[0011]如圖2所示，高速FPGA器件包括計(jì)數(shù)器7、控制器8、雙口 SDRAM9、寄存器10、除法器11，控制器8分別連接計(jì)數(shù)器7和雙口 SDRAM9，雙口 SDRAM9分別連接寄存器10和除法器11，除法器11連接寄存器10。
[0012]檢測(cè)方法為:近紅外探頭I將其采集到的光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，然后通過(guò)光電耦合器進(jìn)行過(guò)濾排除雜波干擾，A/D轉(zhuǎn)換器將濾波后的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再發(fā)送至高速FPGA器件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最后將處理結(jié)果輸出在顯示器5上顯示。
[0013]控制器根據(jù)外部輸入的復(fù)位信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生A/D變換所需的控制信號(hào)以控制A/D對(duì)模擬信號(hào)的采集過(guò)程，并根據(jù)A/D反饋給它的轉(zhuǎn)換結(jié)束數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好信號(hào)產(chǎn)生雙口 RAM的寫地址計(jì)數(shù)信號(hào)，它將A/D轉(zhuǎn)換好的電壓數(shù)字信號(hào)存入RAM中，同時(shí)通過(guò)計(jì)數(shù)器7將寫地址計(jì)數(shù)信號(hào)延遲η個(gè)時(shí)間單位作為RAM的讀地址計(jì)數(shù)信號(hào)，它將RAM中885nm和897nm處電壓數(shù)據(jù)讀出。首先輸出的信號(hào)是897nm處電壓值進(jìn)入存儲(chǔ)器等待，下一時(shí)鐘到來(lái)時(shí)信號(hào)是885nm處電壓值，此時(shí)885nm處電壓信號(hào)值和897nm處電壓信號(hào)值同時(shí)進(jìn)入除法器輸入端口 A12和輸入端口 B13，除法器將輸入端口 A12中輸入的數(shù)據(jù)除以輸入端口 B13中輸入的數(shù)據(jù)得到的結(jié)果通過(guò)輸出端口 C14輸出至顯示器5上。
[0014]根據(jù)實(shí)驗(yàn)，食用植物油的885nm光譜強(qiáng)度值與897nm光譜強(qiáng)度值之比大于1.4，地溝油則小于1.1，利用這個(gè)比值差異，可以區(qū)分這兩類油。因此，通過(guò)顯示器5顯示的數(shù)據(jù)可方便、快捷、準(zhǔn)確地對(duì)油品進(jìn)行鑒別。
[0015]本發(fā)明實(shí)施例的工作過(guò)程步驟如下:
?銨下開(kāi)關(guān)2啟動(dòng)檢測(cè)筆，同時(shí)近紅外探頭I伸出外殼尖嘴，直流電源6上電工作；
?近紅外探頭I對(duì)準(zhǔn)油品采集880nm~900nm波段范圍光譜強(qiáng)度輸出電壓信號(hào)；
?近紅外探頭輸出的電壓模擬信號(hào)經(jīng)光電耦合器進(jìn)行濾波處理，再經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入FPGA器件對(duì)885nm和897nm的光譜信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
[0016]?在顯示器5上顯示結(jié)果；
?閾值比較，若顯示結(jié)果大于1.4，油品為合格食用植物油，若顯示結(jié)果小于1.1，則油品為地溝油。
【權(quán)利要求】
1.一種地溝油檢測(cè)筆，它包括近紅外探頭(I)、開(kāi)關(guān)(2)、控制電路(3)、外殼(4)、顯示器(5)、直流電源(6)，開(kāi)關(guān)(2)和顯示器(5)設(shè)置于外殼(4)表面，控制電路(3)和直流電源(6)設(shè)置于外殼(4)內(nèi)部，其特征在于:所述外殼(4)呈筆狀，近紅外探頭(I)位于筆尖處，并且近紅外探頭(I)伸縮出筆尖，所述近紅外探頭(I)連接控制電路(3)，控制電路(3)分別連接顯示器(5)、開(kāi)關(guān)(2)和直流電源(6)。
2.如權(quán)利要求1中所述的一種地溝油檢測(cè)筆，其特征在于:控制電路(3)包括光電耦合器、A/D轉(zhuǎn)換器和高速FPGA器件，光電耦合器連接A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器連接高速FPGA器件。
3.如權(quán)利要求2中所述的一種地溝油檢測(cè)筆，其特征在于:所述的高速FPGA器件包括雙口 SDRAM、控制器、寄存器、計(jì)數(shù)器和除法器，控制器分別連接計(jì)數(shù)器和雙口 SDRAM，雙口SDRAM分別連接寄存器和除法器，除法器連接寄存器，所述計(jì)數(shù)器連接雙口 SDRAM。
4.如權(quán)利要求1中所述的一種地溝油檢測(cè)筆，其特征在于:近紅外探頭(I)選用檢測(cè)波段在880nm?900nm范圍的近紅外光譜傳感器。
5.如權(quán)利要求2中所述的一種地溝油檢測(cè)筆，其特征在于:所述高速FPGA器件的工作過(guò)程為:控制器根據(jù)外部輸入的復(fù)位信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生A/D變換所需的控制信號(hào)以控制A/D對(duì)模擬信號(hào)的采集過(guò)程，并根據(jù)A/D反饋給它的轉(zhuǎn)換結(jié)束數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好信號(hào)產(chǎn)生雙口 RAM的寫地址計(jì)數(shù)信號(hào)，它將A/D轉(zhuǎn)換好的電壓數(shù)字信號(hào)存入RAM中，同時(shí)將寫地址計(jì)數(shù)信號(hào)延遲η個(gè)時(shí)間單位作為RAM的讀地址計(jì)數(shù)信號(hào)，它將RAM中885nm和897nm處電壓數(shù)據(jù)讀出，首先輸出的信號(hào)是897nm處電壓值進(jìn)入存儲(chǔ)器等待，下一時(shí)鐘到來(lái)時(shí)信號(hào)是885nm處電壓值，此時(shí)的兩個(gè)信號(hào)同時(shí)進(jìn)入除法器輸入端口，將結(jié)果輸出在顯示器(5)上。
6.一種權(quán)利要求1所述的地溝油的檢測(cè)方法，其特征在于:近紅外探頭(I)負(fù)責(zé)采集880nm?900nm波段范圍的近紅外光譜信號(hào)；光電耦合器將近紅外探頭(I)采集的光學(xué)信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾排除雜波干擾；A/D轉(zhuǎn)換器將濾波后的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后發(fā)送至高速FPGA器件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最后將處理結(jié)果輸出在顯示器(5)上顯示，食用植物油的885nm光譜強(qiáng)度值與897nm光譜強(qiáng)度值之比大于1.4，地溝油則小于1.1，利用這個(gè)比值差異，可以區(qū)分這兩類油。
【文檔編號(hào)】G01N21/35GK103472026SQ201310427646
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月20日
【發(fā)明者】劉燕德, 靳曇曇, 陳洞濱, 施宇, 歐陽(yáng)愛(ài)國(guó) 申請(qǐng)人:華東交通大學(xué)