CN102680541B - 一种盒装乳制品酸性的检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种盒装乳制品酸性的检测装置及方法，包括：电容采集输出模块，用于采集所检测乳样的电容值并将所述电容值转换为电压值并输出该电压值；压力采集输出模块，用于采集并输出所述乳样与所述压力采集输出模块的接触面的静态和/或动态的压力分布信息；数据处理及输出模块，分别与所述电容采集输出模块和所述压力采集输出模块连接，用于接收并运算所述电容采集输出模块和所述压力采集输出模块输出的所述电压值和所述压力分布信息，得到并输出所测乳样的PH值。本发明提出了一种基于电容的无损检测装置及方法，能够快速方便地进行乳制品的检测，从而节省了化验时间和避免了乳品的浪费。

Description

一种盒装乳制品酸性的检测方法及装置

技术领域

本发明涉及乳品检测技术，特别是一种基于电容法的酸化程度快速无损检测盒装乳制品酸性的检测方法及装置。

背景技术

乳品工业是食品工业的重要组成部分，其制品在食品工业中占有重要的地位。据有关资料报导，世界各乳品大国乳品工业产值占食品工业产值都在10％以上，其中美国为12.4％、法国为21.9％、德国为19.1％、英国为11.8％。

牛乳具有鲜活易腐的自然属性，乳牛挤乳一日几次，需要及时冷却、收集、储运，生产及销售的任何一个环节不协调都将影响乳及其制品的质量安全。因此，解决好乳品质量安全问题具有特殊的意义。乳品酸化程度是反映乳制品是否变质的重要指标之一。目前乳制品酸化程度的检测，主要是化学方法，既打开包装，取样后用滴定的方法检测，或者用PH计测量。用这些方法测量，费时费力，而且每次都要开包化验，对乳制品也是很大的浪费。现有技术中其他乳品检测方法尚无法运用于乳品酸化程度检验，例如申请号为“200610011234.1”，名称为“一种利用近红外光谱鉴别生鲜乳和商品乳中的还原乳的方法”，申请号为“200910131584.5”，名称为“一种乳及乳制品中氨基酸含量检测的回收实验方法”的中国发明申请所公开的检测方法，均无法用于检测乳品的酸化程度，判断乳品是否变质。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种盒装乳制品酸度检测方法及装置，能够快速无损地进行检测，解决现有乳制品酸化程度检测必须开包化验的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种盒装乳制品酸性的检测装置，其中，包括：

电容采集输出模块，用于采集所检测乳样的电容值并将所述电容值转换为电压值并输出该电压值；

压力采集输出模块，用于采集并输出所述乳样与所述压力采集输出模块的接触面的静态和/或动态的压力分布信息；

数据处理及输出模块，分别与所述电容采集输出模块和所述压力采集输出模块连接，用于接收并运算所述电容采集输出模块和所述压力采集输出模块输出的所述电压值和所述压力分布信息，得到并输出所测乳样的PH值。

上述的盒装乳制品酸性的检测装置，其中，所述电容采集输出模块包括：

两平行板电极，具有固定的相对面积和距离，用于组成待测电容以检测放置于所述两平行板电极之间的乳样的电容值；

电容测量电路，分别与所述两平行板电极连接，用于采集测得的所述电容值，将所述电容值转换为电压值，并将所述电压值输出。

上述的盒装乳制品酸性的检测装置，其中，所述压力采集输出模块包括：

压力阵列传感器，位于所述两平行板电极下方并与所述两平行板电极垂直设置，用于测量所述乳样的压力分布信息；

压力阵列检测装置，与所述压力阵列传感器连接，用于采集测得的所述压力分布信息，并将所述压力分布信息输出。

上述的盒装乳制品酸性的检测装置，其中，所述压力阵列传感器包括多个传感器单元及用于起保护作用的上塑胶层与下塑胶层，所述多个传感器单元位于所述上塑胶层和所述下塑胶层之间。

上述的盒装乳制品酸性的检测装置，其中，所述多个传感器单元包括金属板底座和多个探头组成的探头阵列，所述探头包括固定端与悬空端，所述固定端固定于所述金属板底座，所述探头与所述压力阵列检测装置连接。

上述的盒装乳制品酸性的检测装置，其中，所述压力阵列检测装置包括：

压力阵列检测电路，与所述压力阵列传感器连接，用于检测所述乳样在所述压力阵列传感器上的压力分布信息；

单片机，分别与所述压力阵列检测电路和所述数据处理及输出模块连接，用于采集处理所述压力分布信息并将处理后的所述压力分布信息输出。

上述的盒装乳制品酸性的检测装置，其中，所述数据处理及输出模块包括：

信息存储单元，用于存储标准乳样的PH值；

信息运算单元，用于根据所测得的所述电压值和所述压力分布信息及所述标准乳样的PH值，运算得到所测乳样的PH值；

信息输出单元，用于输出所述的所测乳样的PH值。

上述的盒装乳制品酸性的检测装置，其中，所述数据处理及输出模块还包括信息比较单元，用于将所述所测乳样的PH值与临界PH值比较，并判断所述乳样是否变质，将判断结果发送给所述信息输出单元，通过所述信息输出单元输出所述判断结果。

上述的盒装乳制品酸性的检测装置，其中，还包括报警装置，所述报警装置与所述数据处理及信息显示模块连接，用于样品变质时发出报警信号。

为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种盒装乳制品酸性的检测方法，其中，包括如下步骤：

电容采集输出步骤，采集所检测乳样的电容值并将所述电容值转换为电压值并输出该电压值；

压力采集输出步骤，采集并输出所述乳样与所述压力采集输出模块的接触面的静态和/或动态的压力分布信息；

数据处理及输出步骤，接收并运算所述电容采集输出步骤和所述压力采集输出步骤输出的所述电压值和所述压力分布信息，得到并输出所测乳样的PH值。

上述的盒装乳制品酸性的检测方法，其中，所述电容采集输出步骤包括：

设置两平行板电极，使所述两平行板电极之间具有固定的相对面积和距离，用于组成电容器以检测放置于所述两平行板电极之间的乳样的电容值；

设置电容测量电路，分别与所述两平行板电极连接，用于采集测得的所述电容值，将所述电容值转换为电压值，并将所述电压值输出。

上述的盒装乳制品酸性的检测方法，其中，所述压力采集输出步骤包括：

设置压力阵列传感器，位于所述两平行板电极下方并与所述两平行板电极垂直设置，用于测量所述乳样的压力分布信息；

设置压力阵列检测装置，与所述压力阵列传感器连接，用于采集测得的所述压力分布信息，并将所述压力分布信息输出。

上述的盒装乳制品酸性的检测方法，其中，所述设置压力阵列检测装置步骤包括：

设置压力阵列检测电路，与所述压力阵列传感器连接，用于检测所述乳样在所述压力阵列传感器上的压力分布信息；

设置一单片机，用于采集处理所述压力分布信息并将处理后的所述压力分布信息输出。

上述的盒装乳制品酸性的检测方法，其中，所述数据处理及输出步骤包括：

信息存储步骤，用于存储标准乳样的PH值；

信息运算步骤，用于根据所测得的所述电压值和所述压力分布信息及所述标准乳样的PH值，运算得到所测乳样的PH值；

信息输出步骤，用于输出所述的所测乳样的PH值。

上述的盒装乳制品酸性的检测方法，其中，所述数据处理及输出步骤还包括信息比较步骤，用于将所述所测乳样的PH值与临界PH值比较，并判断所述乳样是否变质，将判断结果发送给所述信息输出步骤，通过所述信息输出步骤输出所述判断结果。

上述的盒装乳制品酸性的检测方法，其中，还包括报警步骤，用于样品变质时发出报警信号。

本发明的技术效果在于：本发明利用物理方法和电化学原理，将盒装乳制品放在两个固定的电极板之间，根据液体中离子浓度不同所表现出的介电常数的差别来测量其酸性，实现了不开包在线检测，大大减少了原来方法对人力物力财力的浪费。本发明针对目前乳制品检测需开包化验的问题，提出了一种基于电容的无损检测方法，能够快速方便地进行检测，从而节省了化验时间和避免了乳品的浪费。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1本发明的检测装置的结构框图；

图2本发明的检测装置一实施例的结构框图；

图3本发明盒装乳制品酸性的检测装置一实施例的结构示意图：

图4图3所示本发明的压力传感器结构示意图；

图5图3所示本发明的嵌入式控制器结构示意图；

图6图3所示的本发明的压力检测装置结构框图；

图7图3所示的本发明压力采集输出模块的连接关系示意图；

图8图3所示的本发明的电容测量电路框图；

图9图3所示的本发明的电容测量电路图；

图10本发明盒装乳制品酸性的检测方法流程图；

图11～13本发明信息运算步骤原理图。

其中，附图标记

100待测乳样            1电容采集输出模块

11电极A                12电极B

13电容测量电路         131波形发生器

132待测电容Cx          133电容C1

134电容C2              135电容Cf

136电阻Rf              137运算放大器

138导线                2压力采集输出模块

21压力阵列传感器       211传感器单元

2111金属板底座         2112探头

21121固定端            21122悬空端

21123弹簧片            21124绝缘柱

2113行引线             2114列引线

2115现场总线           212上塑胶层

213下塑胶层            22压力阵列检测装置

221压力阵列检测电路    2211开关量输入接口

2212开关量输入隔离器   222单片机

2221时钟               2222随机存储器(RAM)

2223电源               2224输出接口

2225串口电缆           3数据处理及输出模块

30嵌入式控制器         31信息存储单元

32信息运算单元         33信息输出单元

331液晶显示屏          332打印机

34信息比较单元         4报警装置

41蜂鸣器                    42指示灯

S1～S4、S11、S12、S21、S22、S221、S222、S31～34步骤

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

本发明的盒装乳制品酸性的检测方法及装置是一种基于电容法的酸化程度快速无损检测方法。其工作原理如下：

在该方法中，利用了平行板电容器的计算公式：

$C=\frac{\mathrm{\ϵS}}{4\mathrm{\πkd}}---\left(1\right)$

其中，

ε——电容器两平行板间介质的介电系数；

S——电容器两平行板的正对面积；

d——两平行板间的距离；

π——圆周率，本专利中取值为3.1416。

保持S和d的值不变，那么电容C与介电常数ε成正比。

由此得出结论：平行板电容的电容值与介电常数成正比，与金属板面积成正比，与金属板间距成反比。当电容器两平行板间的面积和间距固定时，电容值与介电常数成正比。介电常数由乳样内导电的离子浓度决定，而乳样酸化程度决定了离子的浓度。PH值越小，离子浓度越高，介电常数越大，电容值就越大。据此，可设计电路，对电容平行板出来的数据进行放大、滤波等处理，然后通过串口传输到微处理器，由微处理器预先设定程序予以计算，从而得到乳养酸化程度的PH值，根据该PH值判断所检测的乳样是否变质。盒装乳制品外形尺寸与其酸度无关，但是该原理测量时，不同外形尺寸的乳样，介电常数不同，因此要检测其外形尺寸。

根据以上原理，本发明提供了一种盒装乳制品酸性的检测装置，参见图1，图1为本发明的检测装置的结构框图。该盒装乳制品酸性的检测装置包括：电容采集输出模块1，用于采集所检测乳样的电容值并将所述电容值转换为电压值并输出该电压值；压力采集输出模块2，用于采集并输出所述乳样与所述压力采集输出模块的接触面的静态和/或动态的压力分布信息；数据处理及输出模块3，分别与所述电容采集输出模块1和所述压力采集输出模块2连接，用于接收并运算所述电容采集输出模块1和所述压力采集输出模块2输出的所述电压值和所述压力分布信息，得到所测乳样的PH值，并输出所述所测乳样的PH值。

参见图2及图3，图2为本发明的检测装置一实施例的结构框图，图3为本发明盒装乳制品酸性的检测装置一实施例的结构示意图。本实施例中，所述电容采集输出模块1包括：两平行板电极A11、电极B12及电容测量电路13，，所述两平行板电极A11、电极B12具有固定的相对面积和距离，用于组成待测电容132以检测放置于所述两平行板电极A11、电极B12之间的乳样的电容值，较佳的，电极A11、电极B12由两块金属板组成，切割成100mm*80mm的长方形，平行放置，间距在80mm左右，经试验优选用紫铜材料做电极，效果最好。两电极A11、电极B12上各引出一跟导线138，接到电容测量电路13，经信号放大和滤波处理，实时电容值经串口电缆2225传输到数据处理及输出模块3。

电容测量电路13，分别与所述两平行板电极A11、电极B12连接，其功用为：将待测电容132(此处由电极A11、电极B12及待测乳样共同构成)的电容值转换为频率信号，用脉冲计数器进行计数，进而得到电压值，即用于采集测得的所述电容值，将所述电容值转换为电压值，并将所述电压值输出到所述数据处理及输出模块3。参见图8及图9，图8为图3所示的本发明的电容测量电路框图；图9为图3所示的本发明的电容测量电路图。电容测量电路13应用交流锁相放大方法，转换电路基本原理如附图8所示。在附图8中，正弦信号对被测电容进行激励，激励电流流经由反馈电阻136、反馈电容135以及运算放大器137转换成交流电压U₀：

$U_o\left(t\right)=-\frac{\mathrm{j\ω}{R}_f{C}_x}{\mathrm{j\ω}{R}_f{C}_f+1}{U}_i\left(t\right)---\left(2\right)$

若jωR_fC_f＞＞1，则(2)式为

$U_o\left(t\right)=-\frac{C_x}{C_f}{U}_i\left(t\right)---\left(3\right)$

式(3)表明，输出电压值正比于被测电容值。为了能直接反映被测电容的变化量，用带负反馈回路的C/V转换电路。本实施例采用交流放大器，所以有低漂移、高信噪比的优点。

参见图4、图6及图7，图4为图3所示本发明的压力传感器结构示意图，图6为图3所示的本发明的压力检测装置结构框图，图7为图3所示的本发明压力采集输出模块的连接关系示意图。如图所示，所述压力采集输出模块2包括：压力阵列传感器21，位于所述两平行板电极A11、电极B12下方并与所述两平行板电极A11、电极B12垂直设置，用于测量所述乳样的压力分布信息；压力阵列检测装置22，与所述压力阵列传感器21连接，用于采集测得的所述压力分布信息，并将所述压力分布信息输出到所述数据处理及输出模块3。

所述压力阵列传感器21包括多个传感器单元211及用于起保护作用的上塑胶层212与下塑胶层213，所述多个传感器单元211位于所述上塑胶层212和所述下塑胶层213之间。

所述多个传感器单元211包括金属板底座2111和多个探头2112组成的探头阵列，所述探头2112包括固定端21121与悬空端21122，所述固定端21121固定于所述金属板底座2111，所述悬空端21122与所述压力阵列检测装置22连接。

所述压力阵列检测装置22包括：压力阵列检测电路221和单片机222，其功用为检测压力阵列传感器21的信号，通过单片机222获取接通的电极的位置，进而计算出放置于压力阵列传感器21上的待测盒装乳底面的形状和尺寸。压力阵列检测电路221与所述压力阵列传感器21连接，用于检测所述乳样在所述压力阵列传感器21上的压力分布信息；单片机222，分别与所述压力阵列检测电路221和所述数据处理及输出模块3连接，用于采集处理所述压力分布信息并将处理后的所述压力分布信息输送到所述数据处理及输出模块3。

压力阵列传感器21为多个传感器单元211置于起保护作用上塑胶层212和下塑胶层213之间，传感器单元211由行引线2113和列引线2114连接，构成传感器采集节点，多个传感器采集节点与上塑胶层212和下塑胶层213、现场总线2115连接构成压力分布采集单元模块。上、下塑胶层212、213采用柔性材料制备，保证压力阵列传感器21的探头2112在受到检测样品压力时与底面金属板底座2111接触，而没有受到压力的探头2112不会因为上、下塑胶层212、213的形变而与底面金属板底座2111接触。根据检测需要，可以布置不同数量的探头2112。各探头2112的一端通过绝缘柱21124固定到金属板底座2111上，另一端通过弹簧片21123悬空，悬空的一端通过行引线2113、列引线2114与现场总线2115连接。

当有物体置于压力传感器上端时，受压力的探头向下弯曲，与金属板底座接触，这样相应的探头与金属底座之间的电阻值为零。通过该方法可以检测出盒装乳的底面的形状和尺寸。压力阵列传感器21采集待测乳样与金属板底座2111的接触面的静态与动态压力分布信息，包括接触的形状、压力变化、时间等，这些信息通过现场总线2115传送到数据处理及输出模块3进行分析、存储。因该压力阵列传感器21采用柔性材料制备，所以为测量各接触面之间的压力分布提供了更好的技术手段。

请再参见图2，所述数据处理及输出模块3包括：信息存储单元31，用于存储标准乳样的PH值；信息运算单元32，用于根据所测得的所述电压值和所述压力分布信息及所述标准乳样的PH值，运算得到所测乳样的PH值；信息输出单元33，用于输出所述的所测乳样的PH值。

为了更方便使用，本发明所述数据处理及输出模块3还可包括信息比较单元34，用于将所述所测乳样的PH值与临界PH值比较，并判断所述乳样是否变质，将判断结果发送给所述信息输出单元33，通过所述信息输出单元33输出所述判断结果。本实施例中，该信息输出单元33可以为液晶显示屏或者打印机。

同时，本发明的检测装置还可包括报警装置4，所述报警装置4与所述数据处理及信息显示模块3连接，用于样品变质时发出报警信号。本实施例中，该报警装置4可以为蜂鸣器或指示灯。

另外，本发明的数据处理及输出模块3可优选嵌入式控制器30，参见图5，图5为图3所示本发明的嵌入式控制器结构示意图。其结构包括外壳301，安装在外壳301内的核心板302、串口303、A/D接口304、液晶显示屏305、I/O接口306及随机存储器RAM307组成，其功用为接受单片机222采集的压力阵列传感器21的数据，计算得到包装的外形尺寸和重量，同时根据电容测量电路13发出的数据，综合考虑介电常数、包装外形和重量信息等，在嵌入式控制器中，进行信号比较运算，得到所测量乳样的介电常数相对相同规格的标准原乳样品介电常数的增量，进而根据标定结果计算所测量乳样的ph值，将检测得到的PH值在嵌入式控制器30的液晶屏上实时显示该信息，如果检测样品所测量的PH值小于6.5，则按照国标要求，认为乳样变质，给出报警信号。

参见图11，图11为本发明一实施例的检测工作过程流程图。工作时，首先连接好本发明的检测装置，给该检测装置通电，启动嵌入式控制器30，运行嵌入式控制器30上的应用软件，等待应用软件界面上曲线稳定后，在两极板11、12间放置待测样品100，用鼠标点击嵌入式控制器30控制软件上的开始检测，界面会显示所测量样品100的PH值，给出是否变质的检测结果。取出测量样品100，等应用软件界面上曲线稳定后，在两极板间放置新的待测样品100。选取3个未变质的盒装乳制品样品a1、a2、a3和3个变质的盒装乳制品样品b1、b2、b3分别进行检测，检测数据参见表1，表1为本发明的盒装乳制品酸性的检测装置所检测的乳制品样品检测数据。

表1

样品编号	PH值	电容值(pF)	是否变质
				样品a1	6.63	77.92	否
样品b1	5.31	65.24	是
				样品a2	6.72	81.30	否
样品b2	5.17	60.33	是
				样品a3	6.12	65.24	是
样品b3	4.92	59.19	是

本发明还提供了一种盒装乳制品酸性的检测方法，参见图10，图10为本发明盒装乳制品酸性的检测方法流程图。该检测方法包括如下步骤：

电容采集输出步骤S1，采集所检测乳样的电容值并将所述电容值转换为电压值并输出该电压值；

压力采集输出步骤S2，采集并输出所述乳样与所述压力采集输出模块的接触面的静态和/或动态的压力分布信息；

数据处理及输出步骤S3，接收并运算所述电容采集输出步骤和所述压力采集输出步骤输出的所述电压值和所述压力分布信息，得到所测乳样的PH值，并输出所述所测乳样的PH值。

其中，所述电容采集输出步骤S1包括：

设置两平行板电极S11，使所述两平行板电极之间具有固定的相对面积和距离，用于组成电容器以检测放置于所述两平行板电极之间的乳样的电容值；

设置电容测量电路S12，分别与所述两平行板电极连接，用于采集测得的所述电容值，将所述电容值转换为电压值，并将所述电压值输出。

其中，所述压力采集输出步骤S2包括：

设置压力阵列传感器S21，位于所述两平行板电极下方并与所述两平行板电极垂直设置，用于测量所述乳样的压力分布信息；

设置压力阵列检测装置S22，与所述压力阵列传感器连接，用于采集测得的所述压力分布信息，并将所述压力分布信息输出到所述数据处理及输出步骤。

其中，所述设置压力阵列检测装置步骤S22包括：

设置压力阵列检测电路S221，与所述压力阵列传感器连接，用于检测所述乳样在所述压力阵列传感器上的压力分布信息；

设置一单片机S222，用于采集所述压力分布信息并将所述压力分布信息输送到所述数据处理及输出步骤。

其中，所述数据处理及输出步骤S3包括：

信息存储步骤S31，用于存储标准乳样的PH值；

信息运算步骤S32，用于根据所测得的所述电压值和所述压力分布信息及所述标准乳样的PH值，运算得到所测乳样的PH值参见图11。

平行板电容器的电容c跟介电常数ε成正比，跟正对面积成s正比，跟极板间的距离d成反比，写成公式是：

c＝ε*s/(4π*k*d)

式中的k是静电力常量，s是平行板正对面积，d是极板间的距离，在本系统中都为常数。

只有介电常数ε是变量。通过检测电容c的值，可以知道ε的值。

以被测盒装奶为介质，其介电常数ε除了与奶中离子浓度有关系外，还与奶所占据的空间尺寸有关系。

本实施例中，当有盒装奶放入两电极板之间时，整个被测电容Cx可以看成是C01，C02，C03三个电容串联而成，极板间的距离分别为d1，d2，d3，且有d1+d2+d3＝d，其中d2由测量得到。参见图12。

其中C02可以看成c21和c22并联而成，其中c21是被盒装奶遮住的面积为S0的部分的电容，c22是没有被遮住面积为(S-S0)的部分的电容。S0由盒装奶的底面积和其重量计算得到。如图13所示。

电容C02＝c21+c22＝ε*s0/(4π*k*d2)+ε0*(s-s0)/(4π*k*d2)

＝(ε*s0+ε0*(s-s0))/(4π*k*d2)

电容C01＝ε0*s/(4π*k*d1)

电容C03＝ε0*s/(4π*k*d3)

其中ε为奶的介电常数，是待检测的值，

ε0为空气的介电常数，是己知的常数。

C01，C02，C03串联而成的电容Cx的计算公式为：

C01和C03串联后的电容为(C01+C03)/(C01*C03)＝ε0*s/(4π*k*(d1+d3))

于是Cx＝[ε0*s/(4π*k*(d1+d3))+c2]/[ε0*s/(4π*k*(d1+d3))*c2]

＝ε0*s[ε0*s+ε0*(s-s0)]/[ε*s0(d-d2)+ε0(s*d-s0*d-s0*d2)]

之后进行信息输出步骤S33，用于输出所述的所测乳样的PH值。

其中，所述数据处理及输出步骤S3还可包括信息比较步骤S34，用于将所述所测乳样的PH值与临界PH值比较，并判断所述乳样是否变质，将判断结果发送给所述信息输出步骤S33，通过所述信息输出步骤S33输出所述判断结果。

本实施例中，还可设置一报警步骤S4，用于根据步骤S33输出的判断结果，在样品变质时发出报警信号。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (16)

1.一种盒装乳制品酸性的检测装置，其特征在于，包括：

电容采集输出模块，用于采集所检测乳样的电容值并将所述电容值转换为电压值并输出该电压值；

压力采集输出模块，用于采集并输出所述乳样与所述压力采集输出模块的接触面的静态和/或动态的压力分布信息；

数据处理及输出模块，分别与所述电容采集输出模块和所述压力采集输出模块连接，用于接收并运算所述电容采集输出模块和所述压力采集输出模块输出的所述电压值和所述压力分布信息，得到并输出所测乳样的pH值。

2.如权利要求1所述的盒装乳制品酸性的检测装置，其特征在于，所述电容采集输出模块包括：

两平行板电极，具有固定的相对面积和距离，用于组成待测电容以检测放置于所述两平行板电极之间的乳样的电容值；

电容测量电路，分别与所述两平行板电极连接，用于采集测得的所述电容值，将所述电容值转换为电压值，并将所述电压值输出。

3.如权利要求2所述的盒装乳制品酸性的检测装置，其特征在于，所述压力采集输出模块包括：

压力阵列传感器，位于所述两平行板电极下方并与所述两平行板电极垂直设置，用于测量所述乳样的压力分布信息；

压力阵列检测装置，与所述压力阵列传感器连接，用于采集测得的所述压力分布信息，并将所述压力分布信息输出。

4.如权利要求3所述的盒装乳制品酸性的检测装置，其特征在于，所述压力阵列传感器包括多个传感器单元及用于起保护作用的上塑胶层与下塑胶层，所述多个传感器单元位于所述上塑胶层和所述下塑胶层之间。

5.如权利要求4所述的盒装乳制品酸性的检测装置，其特征在于，所述多个传感器单元包括金属板底座和多个探头组成的探头阵列，所述探头包括固定端与悬空端，所述固定端固定于所述金属板底座，所述探头与所述压力阵列检测装置连接。

6.如权利要求3所述的盒装乳制品酸性的检测装置，其特征在于，所述压力阵列检测装置包括：

压力阵列检测电路，与所述压力阵列传感器连接，用于检测所述乳样在所述压力阵列传感器上的压力分布信息；

单片机，分别与所述压力阵列检测电路和所述数据处理及输出模块连接，用于采集处理所述压力分布信息并将处理后的所述压力分布信息输出。

7.如权利要求1所述的盒装乳制品酸性的检测装置，其特征在于，所述数据处理及输出模块包括：

信息存储单元，用于存储标准乳样的pH值；

信息运算单元，用于根据所测得的所述电压值和所述压力分布信息及所述标准乳样的pH值，运算得到所测乳样的pH值；

信息输出单元，用于输出所述的所测乳样的pH值。

8.如权利要求7所述的盒装乳制品酸性的检测装置，其特征在于，所述数据处理及输出模块还包括信息比较单元，用于将所述所测乳样的pH值与临界pH值比较，并判断所述乳样是否变质，将判断结果发送给所述信息输出单元，通过所述信息输出单元输出所述判断结果。

9.如权利要求1～8中任一权利要求所述的盒装乳制品酸性的检测装置，其特征在于，还包括报警装置，所述报警装置与所述数据处理及输出模块连接，用于样品变质时发出报警信号。

10.一种盒装乳制品酸性的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

电容采集输出步骤，采集所检测乳样的电容值并将所述电容值转换为电压值并输出该电压值；

压力采集输出步骤，采集并输出所述乳样与所述压力采集输出模块的接触面的静态和/或动态的压力分布信息；

数据处理及输出步骤，接收并运算所述电容采集输出步骤和所述压力采集输出步骤输出的所述电压值和所述压力分布信息，得到并输出所测乳样的pH值。

11.如权利要求10所述的盒装乳制品酸性的检测方法，其特征在于，所述电容采集输出步骤包括：

设置两平行板电极，使所述两平行板电极之间具有固定的相对面积和距离，用于组成电容器以检测放置于所述两平行板电极之间的乳样的电容值；

设置电容测量电路，分别与所述两平行板电极连接，用于采集测得的所述电容值，将所述电容值转换为电压值，并将所述电压值输出。

12.如权利要求11所述的盒装乳制品酸性的检测方法，其特征在于，所述压力采集输出步骤包括：

设置压力阵列传感器，位于所述两平行板电极下方并与所述两平行板电极垂直设置，用于测量所述乳样的压力分布信息；

设置压力阵列检测装置，与所述压力阵列传感器连接，用于采集测得的所述压力分布信息，并将所述压力分布信息输出。

13.如权利要求12所述的盒装乳制品酸性的检测方法，其特征在于，所述设置压力阵列检测装置步骤包括：

设置压力阵列检测电路，与所述压力阵列传感器连接，用于检测所述乳样在所述压力阵列传感器上的压力分布信息；

设置一单片机，用于采集处理所述压力分布信息并将处理后的所述压力分布信息输出。

14.如权利要求10所述的盒装乳制品酸性的检测方法，其特征在于，所述数据处理及输出步骤包括：

信息存储步骤，用于存储标准乳样的pH值；

信息运算步骤，用于根据所测得的所述电压值和所述压力分布信息及所述标准乳样的pH值，运算得到所测乳样的pH值；

信息输出步骤，用于输出所述的所测乳样的pH值。

15.如权利要求14所述的盒装乳制品酸性的检测方法，其特征在于，所述数据处理及输出步骤还包括信息比较步骤，用于将所述所测乳样的pH值与临界pH值比较，并判断所述乳样是否变质，将判断结果发送给所述信息输出步骤，通过所述信息输出步骤输出所述判断结果。

16.如权利要求10～15中任一权利要求所述的盒装乳制品酸性的检测方法，其特征在于，还包括报警步骤，用于样品变质时发出报警信号。

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