本發(fā)明涉及一種氣體吸收體積檢測儀，以及采用該檢測儀的檢測方法，適于準確檢測各種氣體吸收劑的氣體吸收性能，例如食品脫氧劑的除氧性能。

背景技術：
脫氧劑又稱吸氧劑、除氧劑、去氧劑，屬于氣體吸收劑，能在常溫下與包裝容器內的游離氧和溶解氧發(fā)生氧化反應形成氧化物，將密封容器內的氧氣吸收掉，防止食品因氧化而發(fā)霉變質，從而延長食品保質期；同時，除氧劑可保持食品原有的色、香、味，防止害蟲、細菌的生長，維持食品的營養(yǎng)成分，延長保鮮時間，起到保障食品安全的重要作用。脫氧劑現已廣泛應用于濕面包粉、濕面、濕粉絲、濕點心、茶葉、肉制品、炒貨、干貨、半干魚制品等多種食品。目前，脫氧劑在不同食品加工中的應用情況為：糕點甜食為45％，畜產、水產品和農產品加工食品為30％，茶葉、咖啡等為15％，健康食品、家常菜肴等其他食品為10％，現已推廣應用到高水分含量的食品、短保質期的配送食品以及長保質期的醫(yī)藥品和健康食品等產品中。脫氧劑的總吸氧量是判斷脫氧劑產品技術性能的主要指標，目前產品標準SB/T10514-2008《食品用脫氧劑》中采用微量氧氣分析儀法和常壓水油置換法來檢測脫氧劑的總吸氧量。1.微量分析儀法：該實驗方法采用的設備主要是恒溫箱、微量氧氣分析儀、K尼龍塑料袋、充氣用針筒等設備；其測定過程為：將樣品放置在K尼龍塑料袋中，沖入一定量(標稱吸氧量的10倍)的空氣，保持袋子的壓力和常壓相近，把尼龍袋放入25℃的恒溫箱中，一定時間后測量尼龍袋中空氣的氧氣濃度(氧氣濃度應不低于3％)，再用排水法測定尼龍袋體積。該實驗方法中主要存在以下問題：(1)尼龍袋選擇：關于尼龍袋的選擇，要求是10倍標稱吸氧量體積的袋子，在現實檢驗中往往總吸氧量是標稱吸氧量的3-10倍，按照10倍吸氧量的空氣計算，氧氣含量只有2倍，需要數次更換。(2)袋壓難以控制該方法中，充入空氣必須保持袋子的壓力與常壓相近，這一規(guī)定對充入空氣量的多少很難控制，因為用的是充氣裝置，壓力完全靠手工操作，比較困難，使得檢驗的準確性很難控制。(3)氧氣濃度該方法中，實驗后氧氣濃度需≥3％，但是據發(fā)明人實踐發(fā)現，該濃度很難控制，因為樣品剛加入時，吸氧量很快，里面只有2倍的標稱吸氧量，往往7-8個小時就能吸到氧氣濃度基本達到1％以下，根本無法控制氧氣濃度始終保持≥3％，如果通過經常檢測氧氣濃度來確保符合要求，則在取袋中空氣的過程中，會不斷造成空氣逃逸與檢測氧濃度空氣的損失，大大影響檢驗結果正確性。(4)尼龍袋體積計算該方法中，體積的計算采用排水法，將排出的水倒入量筒中，計算尼龍袋的體積，而這樣根本不科學，由于水的重量比空氣大很多，使尼龍袋很難保持原來的形狀，造成體積計算出入很大。2.常壓水油置換法如圖1所示，該方法采用洗耳球1、硅膠橡膠輸液管2、支架4、500或100mL的量筒5、燒杯6，燒杯6和量筒5中裝有水或油，檢測時脫氧劑樣品3在支架4的支撐下安置于量筒5內。申請?zhí)?00610122574.1、公開號CN1995966A、名稱《一種脫氧劑吸氧量的檢測方法》的中國發(fā)明專利申請即采用基本類似的檢測方法。該方法中主要存在以下問題：(1)操作不順暢引起誤差：在每次吸24小時換氣過程中樣品需暴露在空氣中，會吸收部分大氣中的氧氣，而每個樣品一般換氣次數都在5次以上，造成吸氧結果和真實結果存在誤差。(2)讀數不確定性造成的誤差：在檢驗過程中通常采用500mL、1000mL量筒，最小刻度分別為5mL、10mL，測量過程中在兩最小刻度上采用估算法讀數，而樣品換氣次數較多，最終造成讀數誤差很大。產品標準SB/T10514-2008《食品用脫氧劑》還規(guī)定了指標：標稱吸氧時間。標稱吸氧時間是確定食品根據保鮮能力選擇脫氧劑規(guī)格的依據，容易短時間內變質的食品需選用標稱脫氧時間短和標稱吸氧量比樣品包裝體積大的脫氧劑，反之只選用標稱吸氧時間長一些和標稱吸氧量小于或等于包裝體積的脫氧劑。該指標是確定產品規(guī)格和脫氧能力的重要依據，在產品標準中采用微量分析儀法進行檢測，而該法同樣存在前述微量分析儀存在的問題(1)、(2)、(4)。對于其它氣體吸收劑的氣體吸收性能的測定，或多或少也存在與上述相同或類似的問題。亟需能夠準確檢測氣體吸收劑氣體吸收性能的技術手段。

技術實現要素：
本發(fā)明要解決的技術問題：針對現有技術存在的問題，提出一種氣體吸收體積檢測儀，能準確檢測氣體吸收劑的氣體吸收性能；同時還提出采用該檢測儀的檢測方法。本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案為：一種氣體吸收體積檢測儀，包括機架和控制單元，其特征是，所述機架設有輔助固定裝置，所述輔助固定裝置上安置有豎直放置且兩端開口的測量容器，所述測量容器的頂端與密封蓋固定連接，所述機架設有與測量容器底端相配的密封槽，所述密封槽內設有一組用以容納氣體吸收劑樣品的樣品盒；所述樣品盒由底座和盒蓋構成，所述底座與密封槽底部固連，所述盒蓋外側與懸線固連，所述氣體吸收劑樣品懸掛于盒蓋內側；所述密封蓋具有與懸線連接的固線裝置、經抽氣閥與抽氣裝置連通的抽氣口、經進氣閥與帶壓氣源瓶連通的進氣口；所述測量容器底端側壁具有經進液閥與液體槽連通的進液口；所述帶壓氣源瓶中裝有供氣體吸收劑樣品吸收的氣體；所述控制單元包括具有計時器的PLC、位于密封槽內的液位傳感器、顯示屏以及輸入設備；所述液位傳感器的信號輸出端與PLC的信號輸入端連接，所述PLC的顯示輸出端與顯示屏連接，所述PLC的輸入端與輸入設備連接；所述抽氣閥、進氣閥、進液閥的受控端分別與PLC的相應控制端連接。本發(fā)明進一步完善的技術方案如下：優(yōu)選地，所述樣品盒具有底座與盒蓋密封連接、使氣體吸收劑樣品與外界隔離的密閉狀態(tài)，以及在懸線拉拽下盒蓋帶動氣體吸收劑樣品與底座脫離的打開狀態(tài)。優(yōu)選地，所述測量容器具有：在輔助固定裝置帶動下測量容器向上運動并脫離密封槽、供裝入或卸下氣體吸收劑樣品的第一狀態(tài)，測量容器底端與密封槽密封連接且抽氣閥、進氣閥、進液閥全部關閉使樣品盒容納于測量容器內并使測量容器內形成密閉空間的第二狀態(tài)，在第二狀態(tài)基礎上打開抽氣閥和進液閥、開啟抽氣裝置使液體從液體槽進入測量容器、當測量容器內充滿液體時液體槽內仍有液體與測量容器內液體保持連續(xù)并于此時關閉抽氣閥和抽氣裝置的第三狀態(tài)，在第三狀態(tài)基礎上打開進氣閥使氣源瓶中氣體進入測量容器、并將測量容器內液體壓回液體槽、當測量容器內液面下降至預設位置時關閉進氣閥的第四狀態(tài)，在第四狀態(tài)基礎上通過固線裝置將懸掛氣體吸收劑樣品的樣品盒盒蓋提升至預設高度、并開始檢測氣體吸收劑樣品的氣體吸收性能直至檢測結束的第五狀態(tài)；所述預設位置低于樣品盒底座的上邊緣。優(yōu)選地，所述控制單元具有：按輸入設備的指令分別打開或關閉抽氣閥、進氣閥、進液閥的第一狀態(tài)，按輸入設備的指令通過液位傳感器監(jiān)測測量容器內液體體積變化的第二狀態(tài)，按輸入設備的指令通過計時器計時的第三狀態(tài)。優(yōu)選地，所述測量容器頂端和底端分別具有槽口，所述測量容器頂端槽口與密封蓋之間、測量容器底端槽口與密封槽之間分別裝有密封圈；所述固線裝置為具有密封墊和壓實螺帽的絲紋管柱；所述進液閥設于連通測量容器進液口和液體槽的連接管上，所述連接管位于液體槽內的末端低于液體槽內液面。更優(yōu)選地，所述密封蓋的材質為不銹鋼材料；所述密封槽的材質為塑膠材料。優(yōu)選地，所述輔助固定裝置包括固定于機架上的豎直支撐桿，所述豎直支撐桿周向套設有圈夾，所述圈夾具有夾持測量容器的夾頭。優(yōu)選地，所述抽氣裝置包括與抽氣口連通的抽氣管、頂部與抽氣管連通的保險瓶、以及經管路與保險瓶頂部連通的抽氣泵。本發(fā)明還提供：采用前述氣體吸收體積檢測儀的檢測方法，其特征是，包括以下步驟：第一步、通過輔助固定裝置將測量容器提升至預定高度，打開樣品盒的盒蓋，在氣體吸收劑樣品的樣品袋上打孔，并將氣體吸收劑樣品懸掛在盒蓋上，之后將氣體吸收劑樣品豎立放置在樣品盒內，蓋上盒蓋使樣品盒密閉；第二步、通過輔助固定裝置將測量容器降下，并將測量容器底端與密封槽密封連接；同時保持抽氣閥、進氣閥、進液閥全部關閉，使樣品盒容納于測量容器內并使測量容器內形成密閉空間；第三步、向液體槽內注入預定體積的液體，通過控制單元打開抽氣閥和進液閥，開啟抽氣裝置使液體從液體槽進入測量容器內；當測量容器內充滿液體時，液體槽內仍有液體與測量容器內液體保持連續(xù)，同時通過控制單元關閉抽氣閥和抽氣裝置；第四步、通過控制單元打開進氣閥使氣源瓶中氣體進入測量容器，并將測量容器內液體壓回液體槽，當測量容器內液面下降至預設位置時通過控制單元關閉進氣閥；所述預設位置低于樣品盒底座的上邊緣；第五步、通過固線裝置將懸掛氣體吸收劑樣品的樣品盒盒蓋提升至預設高度后，控制單元通過液位傳感器監(jiān)測測量容器內液體體積變化來計算氣體吸收劑樣品的總吸氣量，同時計時，并作出總吸氣量－時間曲線；當監(jiān)測到達終點時，控制單元停止監(jiān)測，并打開進氣閥，將測量容器內的殘余液體排入液體槽內；之后打開測量容器密封蓋，取出氣體吸收劑樣品；檢測結束。本發(fā)明進一步完善的技術方案為：優(yōu)選地，第五步中，在監(jiān)測過程中，當氣體吸收劑樣品的總吸氣量達到其標稱吸氣量時，控制單元將此時的計時時間作為該樣品的標稱吸氣時間、并顯示于顯示屏；該樣品在吸氣24小時后，當在預設時間內、測量容器內液體體積變化不超過10ml時，則監(jiān)測到達終點，控制單元將此時的計時時間作為該樣品的總吸氣時間、并將此時的總吸氣量作為該樣品的總吸氣量，并顯示于顯示屏。與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果如下：(1)可徹底克服現有檢測方法因操作等因素導致測量誤差很大的問題，體積可精確到1毫升，計時可精確到1秒鐘，有力確保了檢測數據的準確性。(2)在檢測過程中，可實現自動化控制，無需手動操作，避免帶入人為因素干擾檢測結果。(3)填補國內該領域缺乏全自動檢測設備的空白。(4)適用范圍廣，不僅能用于脫氧劑除氧性能的檢測，還可檢測其它氣體吸收劑的氣體吸收性能(如CO、CO2、NO、NO2、SO2等)，能廣泛應用于化工、醫(yī)藥、生物制品等多個領域。附圖說明圖1為背景技術提及常壓水油置換法的裝置圖。圖2為本發(fā)明實施例的結構示意圖。圖3為本發(fā)明實施例的電氣框圖。具體實施方式以下通過實施例說明本發(fā)明的具體步驟，但不受實施例限制。在本發(fā)明中所使用的術語，除非另有說明，一般具有本領域普通技術人員通常理解的含義。下面結合具體實施例并參照數據進一步詳細描述本發(fā)明。應理解，該實施例只是為了舉例說明本發(fā)明，而非以任何方式限制本發(fā)明的范圍。在以下實施例中，未詳細描述的各種過程和方法是本領域中公知的常規(guī)方法。下面結合具體實施例對本發(fā)明進一步說明。實施例以食品脫氧劑檢測儀為例進行說明。如圖2、圖3所示，本實施例氣體吸收體積檢測儀為食品脫氧劑檢測儀，包括機架11和控制單元12，機架11設有輔助固定裝置，輔助固定裝置上安置有豎直放置且兩端開口的測量容器13，測量容器13的頂端與密封蓋14固定連接，機架11設有與測量容器13底端相配的密封槽15，密封槽15內設有一組用以容納食品脫氧劑樣品16的樣品盒17；樣品盒17由底座和盒蓋構成，底座與密封槽15底部固連，盒蓋外側與懸線固連，食品脫氧劑樣品16懸掛于盒蓋內側；密封蓋14具有與懸線連接的固線裝置、經抽氣閥18與抽氣裝置連通的抽氣口、經進氣閥19與帶壓氣源瓶20連通的進氣口；測量容器13底端側壁具有經進液閥21與液體槽22連通的進液口。帶壓氣源瓶20中裝有供食品脫氧劑樣品16吸收的氧氣；控制單元12包括具有計時器的PLC、位于密封槽15內的液位傳感器、顯示屏以及輸入設備；液位傳感器的信號輸出端與PLC的信號輸入端連接，PLC的顯示輸出端與顯示屏連接，PLC的輸入端與輸入設備連接；抽氣閥18、進氣閥19、進液閥21的受控端分別與PLC的相應控制端連接。樣品盒17具有：底座與盒蓋密封連接、使食品脫氧劑樣品16與外界隔離的密閉狀態(tài)，以及在懸線拉拽下盒蓋帶動食品脫氧劑樣品16與底座脫離的打開狀態(tài)。測量容器13具有：在輔助固定裝置帶動下測量容器13向上運動并脫離密封槽15、供裝入或卸下食品脫氧劑樣品16的第一狀態(tài)，測量容器13底端與密封槽15密封連接且抽氣閥18、進氣閥19、進液閥21全部關閉使樣品盒17容納于測量容器13內并使測量容器13內形成密閉空間的第二狀態(tài)，在第二狀態(tài)基礎上打開抽氣閥18和進液閥21、開啟抽氣裝置使液體從液體槽22進入測量容器13、當測量容器13內充滿液體時液體槽22內仍有液體與測量容器13內液體保持連續(xù)并于此時關閉抽氣閥18和抽氣裝置的第三狀態(tài)，在第三狀態(tài)基礎上打開進氣閥19使氣源瓶20中氣體進入測量容器13、并將測量容器13內液體壓回液體槽22、當測量容器13內液面下降至預設位置時關閉進氣閥19的第四狀態(tài)，在第四狀態(tài)基礎上通過固線裝置將懸掛食品脫氧劑樣品16的樣品盒17盒蓋提升至預設高度、并開始檢測食品脫氧劑樣品16除氧性能直至檢測結束的第五狀態(tài)；預設位置低于樣品盒17底座的上邊緣?？刂茊卧?2具有：按輸入設備的指令分別打開或關閉抽氣閥18、進氣閥19、進液閥21的第一狀態(tài)，按輸入設備的指令通過液位傳感器監(jiān)測測量容器13內液體體積變化的第二狀態(tài)，按輸入設備的指令通過計時器計時的第三狀態(tài)。此外，測量容器13頂端和底端分別具有槽口，測量容器13頂端槽口與密封蓋14之間、測量容器13底端槽口與密封槽15之間分別裝有密封圈；固線裝置為具有密封墊和壓實螺帽的絲紋管柱；進液閥21設于連通測量容器13進液口和液體槽22的連接管23上，連接管23位于液體槽22內的末端低于液體槽22內液面。密封蓋14的材質為不銹鋼材料；密封槽15的材質為塑膠材料。輔助固定裝置包括固定于機架11上的豎直支撐桿24，豎直支撐桿24周向套設有圈夾25，圈夾25具有夾持測量容器13的夾頭。抽氣裝置包括與抽氣口連通的抽氣管26、頂部與抽氣管26連通的保險瓶27(例如玻璃瓶)、以及經管路與保險瓶27頂部連通的抽氣泵28。本實施例采用前述食品脫氧劑檢測儀的檢測方法，包括以下步驟：第一步、通過輔助固定裝置將測量容器13提升至預定高度，打開樣品盒17的盒蓋，在食品脫氧劑樣品16的樣品袋上打孔，并將食品脫氧劑樣品16懸掛在盒蓋上，之后將食品脫氧劑樣品16豎立放置在樣品盒17內，蓋上盒蓋使樣品盒17密閉；第二步、通過輔助固定裝置將測量容器13降下，并將測量容器13底端與密封槽15密封連接；同時保持抽氣閥18、進氣閥19、進液閥21全部關閉，使樣品盒17容納于測量容器13內并使測量容器13內形成密閉空間；第三步、向液體槽22內注入預定體積的液體(例如純凈水)，通過控制單元12打開抽氣閥18和進液閥21，開啟抽氣裝置使液體從液體槽22進入測量容器13內；當測量容器13內充滿液體時，液體槽22內仍有液體與測量容器13內液體保持連續(xù)，同時通過控制單元12關閉抽氣閥18和抽氣裝置；第四步、通過控制單元12打開進氣閥19使氣源瓶20中氣體進入測量容器13，并將測量容器13內液體壓回液體槽22，當測量容器13內液面下降至預設位置時通過控制單元12關閉進氣閥19；預設位置低于樣品盒17底座的上邊緣；第五步、通過固線裝置將懸掛食品脫氧劑樣品16的樣品盒17盒蓋提升至預設高度后，控制單元12通過液位傳感器監(jiān)測測量容器13內液體體積變化來計算食品脫氧劑樣品16的總吸氧量，同時計時，并作出總吸氧量－時間曲線；當監(jiān)測到達終點時，控制單元12停止監(jiān)測，并打開進氣閥19，將測量容器13內的殘余液體排入液體槽22內；之后打開測量容器13密封蓋14，取出食品脫氧劑樣品16；檢測結束。第五步中，在監(jiān)測過程中，當食品脫氧劑樣品16的總吸氧量達到其標稱吸氧量時，控制單元12將此時的計時時間作為該樣品的標稱吸氧時間、并顯示于顯示屏；該樣品在吸氧24小時后，當在預設時間內、測量容器13內液體體積變化不超過10ml時，則監(jiān)測到達終點，控制單元12將此時的計時時間作為該樣品的總吸氧時間、并將此時的總吸氧量作為該樣品的總吸氧量，并顯示于顯示屏。此外，在第五步中，擰開固線裝置的壓實螺帽，往上提懸線，使之打開樣品盒17盒蓋，并將盒蓋和樣品提升至預設高度后，向固線裝置摁入乳膠塞，擰緊螺帽，此時，若液面不在預設位置，則補充氧氣使液面歸于預設位置。具體而言，本實施例檢測儀的測量容器13可選用2000ml的管狀有機玻璃，進液閥21所處的連接管23為直彎型，5×20cm；各密封槽15內各裝有四個樣品盒17；密封蓋14設有4個固線裝置、1個帶閥門90°直角的真空管、1個帶閥門和壓力表的90°氧氣管，兩管直徑為輔助固定裝置還可采用以下結構：采用金屬圈，柄長為10cm圓柱體，柄另一端焊接在帶有螺紋和梯狀內滑桿的提升桿，提升桿的內滑桿為2cm×1cm×1.73cm，螺紋桿直徑為2cm的半圓狀，螺紋為M27×2，長50cm，提升螺桿和滑槽位置在0.7m處，下端為塑膠桿，塑膠桿為長方體的桿狀，長1.2m、寬5cm、高5cm，塑膠桿70cm處內置金屬滑槽，形體為滑竿的空體，塑膠桿固定在機架11上。此外，本實施例的具體技術參數為：電壓為220V±10V；電流為0.2A；總吸氧量測試精度：±1mL；總吸氧時間測試精度：±1s；標稱吸氧時間測試精度為：±1s。本實施例在技術要求上完全滿足標準要求，該設備可以設計成雙側并聯(lián)測試裝置，兩裝置公用一個機架11，單獨測試裝置和單獨控制電路，可滿足平行樣檢測的要求。針對其它氣體吸收劑的檢測時，氣源瓶20內則裝有相應的被吸收氣體，檢測后最終獲得總吸氣量，標稱吸氣量，以及總吸氣時間。