CN103115944B - 谐振式地沟油检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种谐振式地沟油检测方法，包括晶体传感器、振荡检测电路和频率采集显示电路。晶体传感器主要由探头盒、石英晶体片和2个银电极组成。振荡检测电路主要由电源、1个三级管、4个电容、6个电阻和1个指示灯组成。晶体传感器轻置于合格食用油样品液面上，晶体传感器的输出端经由振荡检测电路与频率采集显示电路相连。本发明利用了谐振器件共振频率的大小与器件表面吸附的被测物质量相对应的关系设计，具有结构简单、成本低、而且能够对各类油进行快速、无污染检测的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测系统和方法，具体涉及一种谐振式地沟油检测方法。
背景技术
由于受经济利益的驱使，很多无良的商家把地沟油用在餐饮服务行业上，这极大地威胁到消费者的身体健康。然而，目前的地沟油检测方法多采用化学分析法、电导率法、荧光法等方法检测，主要是对油的酸价、过氧化值、水分、胆固醇、电导率、光色谱等参数进行检测。这些检测方法存在成本高，检测周期长，化学试剂对环境污染大等缺点，且不能对地沟油进行有效的检测，只是局限于一般性的管理。因此，若能研制一种具有结构简单、检测迅速、性能稳定、灵敏度高、低成本的地沟油检测系统，将会有效地帮助监督部门检测地沟油，震慑不法分子，保障消费者的合法权益，具有积极的社会意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低、而且能够对各类油进行快速、无污染检测的谐振式地沟油检测方法。
为解决上述问题，本发明是通过以下方案实现的：
一种谐振式地沟油检测方法，包括如下步骤：
(1)将谐振式地沟油检测系统的晶体传感器轻置于合格食用油样品液面上，晶体传感器的下部与合格食用油样品相接触，晶体传感器的上部与空气接触，并保证晶体传感器内的探头只有一面与合格食用油样品液面相接触；
(2)通过振荡检测电路对晶体传感器的银电极施加交变的电场使其在石英晶体片上激励起振动，此时石英晶体片振荡产生的频率值通过频率采集显示电路显示；
(3)待频率采集显示电路的工作状态稳定后记录此次频率值，即为合格频率值；
(4)将谐振式地沟油检测系统的晶体传感器轻置于被测油液面上，晶体传感器的下部与被测油相接触，晶体传感器的上部与空气接触，并保证晶体传感器内的探头只有一面与被测油液面相接触；
(5)通过振荡检测电路对晶体传感器的银电极施加交变的电场使其在石英晶体片上激励起振动，此时石英晶体片振荡产生的频率值通过频率采集显示电路显示；
(6))待频率采集显示电路的工作状态稳定后记录此次频率值，即为检测频率值；
(7)将检测频率值与合格频率值进行比较，2个频率值相减的绝对值即为检测频率值与合格频率值的偏差值；若偏差值超过允许的阈值时，该被测油认定为地沟油；否则，该被测油认定为合格。
另一种谐振式地沟油检测方法，包括如下步骤：
(1)将谐振式地沟油检测系统的晶体传感器置于空气中；
(2)通过振荡检测电路对晶体传感器的银电极施加交变的电场使其在石英晶体片上激励起振动，此时石英晶体片振荡产生的频率值通过频率采集显示电路显示；
(3)待频率采集显示电路的工作状态稳定后记录此次频率值，即为第一空载频率值；
(4)将谐振式地沟油检测系统的晶体传感器轻置于合格食用油样品液面上，晶体传感器的下部与合格食用油样品相接触，晶体传感器的上部与空气接触，并保证晶体传感器内的探头只有一面与合格食用油样品液面相接触；
(5)通过振荡检测电路对晶体传感器的银电极施加交变的电场使其在石英晶体片上激励起振动，此时石英晶体片振荡产生的频率值通过频率采集显示电路显示；
(6)待频率采集显示电路的工作状态稳定后记录此次频率值，并将该频率值与步骤(3)所得第一空载频率值相减求绝对值后，获得合格频率迁移值；
(7)将谐振式地沟油检测系统的晶体传感器置于空气中；
(8)通过振荡检测电路对晶体传感器的银电极施加交变的电场使其在石英晶体片上激励起振动，此时石英晶体片振荡产生的频率值通过频率采集显示电路显示；
(9)待频率采集显示电路的工作状态稳定后记录此次频率值，即为第二空载频率值；
(10)将谐振式地沟油检测系统的晶体传感器轻置于被测油液面上，晶体传感器的下部与被测油相接触，晶体传感器的上部与空气接触，并保证晶体传感器内的探头只有一面与被测油液面相接触；
(11)通过振荡检测电路对晶体传感器的银电极施加交变的电场使其在石英晶体片上激励起振动，此时石英晶体片振荡产生的频率值通过频率采集显示电路显示；
(12)待频率采集显示电路的工作状态稳定后记录此次频率值，并将该频率值与步骤(9)所得第二空载频率值相减求绝对值后，获得检测频率迁移值；
(13)将检测频率迁移值与合格频率迁移值进行比较，2个频率迁移值相减的绝对值即为检测频率迁移值与合格频率迁移值的偏差值；若偏差值超过允许的阈值时，该被测油认定为地沟油；否则，该被测油认定为合格。
本发明所采用的技术方案：由于石英谐振器振荡幅度微弱且油的阻尼比较大，因此只有当石英晶体一面与油微接触时才能对油的质量进行有效地检测；且AT石英晶体谐振器具有热过冲现象，而泡沫在油液体中具有很大的浮力和保温效果，此发明的特点在于将石英晶体片至于泡沫中时，既能使石英晶体谐振器浮于油液面保证只有一面与油液面有效的接触，又能防止晶片温度发生突变而产生热过冲和石英晶体上两个电极引脚短接；使其具有很好的起振特性。谐振器件共振频率的大小与器件表面吸附的被测物质量相对应，在不同被测油样品中，由于它们的密度不一样，因此吸附在器件表面的质量大小不同，此时产生共振频率的大小也不同，可用频率的迁移反应被测物是否是地沟油，依此可对不同油样品进行检测评估。
与现有技术相比，本发明利用了谐振器件共振频率的大小与器件表面吸附的被测物质量相对应的关系设计了一个地沟油检测系统，此检测系统操作简单，成本低，不需要对油样品进行预处理，可通过物理方法即读取频率值判断该样品是否是地沟油，能有效地为人们日常安全用油提供保障。
附图说明
图1为谐振式地沟油检测系统电路原理图；
图2为晶体传感器的结构示意图；
图3为探头的主视图；
图4为图3的侧视图。
图中标号：1、探头；1-1、银电极；1-2、石英晶体片；2、探头盒。
具体实施方式
一种谐振式地沟油检测系统，如图1所示，包括晶体传感器、振荡检测电路和频率采集显示电路。
上述晶体传感器如图2所示，其主要由探头盒2、石英晶体片1-2和2个银电极1-1组成。2个银电极1-1分别贴附在石英晶体片1-2的上表面和下表面，三者合为薄片状的探头1，参见图3和图4。在本实施例中，探头1为直径7mm，厚0.5mm的圆形薄片。探头盒2是由聚乙烯泡沫塑料制成的方形体，该方形体的中部开设有一个纵向延伸贯通的柱状空腔，探头1安装在该柱状空腔内。为了保证探头1的顺利起振，探头1与柱状空腔的四周之间留有一定的空隙，即让探头1的安装处的柱状空腔的孔径大于探头1的直径，而探头1上方和下方的柱状空腔的孔径小于探头1的直径。在本实施例中，探头盒2为40mm×40mm×10mm的长方体，其中部的空心圆柱空腔的直径为8mm。为了使探头1的底面很好地与油液面微接触、减少边缘效应和提高检测的准确性，石英晶体片1-2及银电极1-1所形成的探头1处于探头盒2柱状空腔的下部。在本实施例中，探头1的具体位置在距离长方体探头盒2的底部1mm处。在本实施例中，探头1可以去壳3.5MHZ AT切型石英晶体振荡器。石英晶体片1-2通过银电极1-1引脚伸出聚苯乙烯泡沫塑料外壳与振荡检测电路相连接。
上述振荡检测电路主要由电源、1个三级管、4个电容、6个电阻和1个指示灯组成。晶体传感器的1个银电极1-1连接在三级管的基极上，另1个银电极1-1则经由第四电容连接到三级管的集电极。第一电阻和第四电阻的一端相互连接到电源正极，第一电阻的另一端连接三极管的基极，第四电阻的另一端连接三极管的集电极。第二电阻与指示灯相互串联后接于电源正极与电源负极之间。第一电容和第二电容相互并联后接于电源正极与电源负极之间。三极管的基极经第三电阻与电源负极相连。三极管的发射极经相互并联的第六电阻和第五电容后与电源负极相连。第三电容和第五电阻的一端相互连接后与频率采集显示电路的输入端相连，第三电容的另一端与三极管的集电极相连，第五电阻的另一端与电源负极相连。上述频率采集显示电路可以采用现有技术已知的频率采集和显示电路。
采用上述谐振式地沟油检测系统所实现的一种谐振式地沟油检测方法，即方法一，包括如下步骤：
1、将谐振式地沟油检测系统的晶体传感器轻置于合格食用油样品液面上，晶体传感器的下部与合格食用油样品相接触，晶体传感器的上部与空气接触，并保证晶体传感器内的探头1只有一面与合格食用油样品液面相接触；
2、通过振荡检测电路对晶体传感器的银电极1-1施加交变的电场使其在石英晶体片1-2上激励起振动，此时石英晶体片1-2振荡产生的频率值通过频率采集显示电路显示；
3、待频率采集显示电路的工作状态稳定后记录此次频率值，即为合格频率值；对晶体传感器进行清洗和晾干等工作，以备下一次检测；
4、将谐振式地沟油检测系统的晶体传感器轻置于被测油液面上，晶体传感器的下部与被测油相接触，晶体传感器的上部与空气接触，并保证晶体传感器内的探头1只有一面与被测油液面相接触；
5、通过振荡检测电路对晶体传感器的银电极1-1施加交变的电场使其在石英晶体片1-2上激励起振动，此时石英晶体片1-2振荡产生的频率值通过频率采集显示电路显示；
6、待频率采集显示电路的工作状态稳定后记录此次频率值，即为检测频率值；对晶体传感器进行清洗和晾干等工作，以备下一次检测；
7、将检测频率值与合格频率值进行比较，2个频率值相减的绝对值即为检测频率值与合格频率值的偏差值；若偏差值超过允许的阈值时，该被测油认定为地沟油；否则，该被测油认定为合格。
上述方法一对地沟油的判断标准是通过比较的是合格频率值和检测频率值来实现的。考虑到晶体传感器在经过一次测定之后，其表面即便是清洗也可能会在其表面残留一定的油质，这样会造成两次检测的初始空载频率值不同而影响结果，因此本发明还可以采用下述方法二来实现，即通过比较合格频率迁移值和检测频率迁移值来实现的对地沟油的判断。
采用上述谐振式地沟油检测系统所实现的另一种谐振式地沟油检测方法，即方法二，包括如下步骤：
1、将谐振式地沟油检测系统的晶体传感器置于空气中；
2、通过振荡检测电路对晶体传感器的银电极1-1施加交变的电场使其在石英晶体片1-2上激励起振动，此时石英晶体片1-2振荡产生的频率值通过频率采集显示电路显示；
3、待频率采集显示电路的工作状态稳定后记录此次频率值，即为第一空载频率值；对晶体传感器进行清洗和晾干等工作，以备下一次检测；
4、将谐振式地沟油检测系统的晶体传感器轻置于合格食用油样品液面上，晶体传感器的下部与合格食用油样品相接触，晶体传感器的上部与空气接触，并保证晶体传感器内的探头1只有一面与合格食用油样品液面相接触；
5、通过振荡检测电路对晶体传感器的银电极1-1施加交变的电场使其在石英晶体片1-2上激励起振动，此时石英晶体片1-2振荡产生的频率值通过频率采集显示电路显示；
6、待频率采集显示电路的工作状态稳定后记录此次频率值，并将该频率值与步骤3所得第一空载频率值相减求绝对值后，获得合格频率迁移值；对晶体传感器进行清洗和晾干等工作，以备下一次检测；
7、将谐振式地沟油检测系统的晶体传感器置于空气中；
8、通过振荡检测电路对晶体传感器的银电极1-1施加交变的电场使其在石英晶体片1-2上激励起振动，此时石英晶体片1-2振荡产生的频率值通过频率采集显示电路显示；
9、待频率采集显示电路的工作状态稳定后记录此次频率值，即为第二空载频率值；对晶体传感器进行清洗和晾干等工作，以备下一次检测；
10、将谐振式地沟油检测系统的晶体传感器轻置于被测油液面上，晶体传感器的下部与被测油相接触，晶体传感器的上部与空气接触，并保证晶体传感器内的探头1只有一面与被测油液面相接触；
11、通过振荡检测电路对晶体传感器的银电极1-1施加交变的电场使其在石英晶体片1-2上激励起振动，此时石英晶体片1-2振荡产生的频率值通过频率采集显示电路显示；
12、待频率采集显示电路的工作状态稳定后记录此次频率值，并将该频率值与步骤9所得第二空载频率值相减求绝对值后，获得检测频率迁移值；对晶体传感器进行清洗和晾干等工作，以备下一次检测；
13、将检测频率迁移值与合格频率迁移值进行比较，2个频率迁移值相减的绝对值即为检测频率迁移值与合格频率迁移值的偏差值；若偏差值超过允许的阈值时，该被测油认定为地沟油；否则，该被测油认定为合格。
本发明不仅限于上述实施例，在实际的使用过程中，为了能够获得更为准确的检测结果，本发明还可以预先多次测定同一类型的合格食用油样品的频率值并求取平均值来作为被测油频率值的比较基准。
Claims (2)
1.谐振式地沟油检测方法，其特征是包括如下步骤：
(1)将谐振式地沟油检测系统的晶体传感器轻置于合格食用油样品液面上，晶体传感器的下部与合格食用油样品相接触，晶体传感器的上部与空气接触，并保证晶体传感器内的探头(1)只有一面与合格食用油样品液面相接触；
(2)通过振荡检测电路对晶体传感器的银电极(1-1)施加交变的电场使其在石英晶体片(1-2)上激励起振动，此时石英晶体片(1-2)振荡产生的频率值通过频率采集显示电路显示；
(3)待频率采集显示电路的工作状态稳定后记录此次频率值，即为合格频率值；
(4)将谐振式地沟油检测系统的晶体传感器轻置于被测油液面上，晶体传感器的下部与被测油相接触，晶体传感器的上部与空气接触，并保证晶体传感器内的探头(1)只有一面与被测油液面相接触；
(5)通过振荡检测电路对晶体传感器的银电极(1-1)施加交变的电场使其在石英晶体片(1-2)上激励起振动，此时石英晶体片(1-2)振荡产生的频率值通过频率采集显示电路显示；
(6))待频率采集显示电路的工作状态稳定后记录此次频率值，即为检测频率值；
(7)将检测频率值与合格频率值进行比较，2个频率值相减的绝对值即为检测频率值与合格频率值的偏差值；若偏差值超过允许的阈值时，该被测油认定为地沟油；否则，该被测油认定为合格。
2.谐振式地沟油检测方法，其特征是包括如下步骤：
(1)将谐振式地沟油检测系统的晶体传感器置于空气中；
(2)通过振荡检测电路对晶体传感器的银电极(1-1)施加交变的电场使其在石英晶体片(1-2)上激励起振动，此时石英晶体片(1-2)振荡产生的频率值通过频率采集显示电路显示；
(3)待频率采集显示电路的工作状态稳定后记录此次频率值，即为第一空载频率值；
(4)将谐振式地沟油检测系统的晶体传感器轻置于合格食用油样品液面上，晶体传感器的下部与合格食用油样品相接触，晶体传感器的上部与空气接触，并保证晶体传感器内的探头(1)只有一面与合格食用油样品液面相接触；
(5)通过振荡检测电路对晶体传感器的银电极(1-1)施加交变的电场使其在石英晶体片(1-2)上激励起振动，此时石英晶体片(1-2)振荡产生的频率值通过频率采集显示电路显示；
(6)待频率采集显示电路的工作状态稳定后记录此次频率值，并将该频率值与步骤(3)所得第一空载频率值相减求绝对值后，获得合格频率迁移值；
(7)将谐振式地沟油检测系统的晶体传感器置于空气中；
(8)通过振荡检测电路对晶体传感器的银电极(1-1)施加交变的电场使其在石英晶体片(1-2)上激励起振动，此时石英晶体片(1-2)振荡产生的频率值通过频率采集显示电路显示；
(9)待频率采集显示电路的工作状态稳定后记录此次频率值，即为第二空载频率值；
(10)将谐振式地沟油检测系统的晶体传感器轻置于被测油液面上，晶体传感器的下部与被测油相接触，晶体传感器的上部与空气接触，并保证晶体传感器内的探头(1)只有一面与被测油液面相接触；
(11)通过振荡检测电路对晶体传感器的银电极(1-1)施加交变的电场使其在石英晶体片(1-2)上激励起振动，此时石英晶体片(1-2)振荡产生的频率值通过频率采集显示电路显示；
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