CN104569327B - 一种畜禽肉黏弹性无损检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及食品检测技术领域，具体涉及了一种畜禽肉黏弹性无损检测系统。该系统包括气源装置、控制装置、激光测位仪及计算机；所述气源装置通过输气管道向待测样品的表面输出气流；所述控制装置包括单片机及与单片机连接的多个阀体，所述阀体安装于输气管道上；所述激光测位仪上连接有传感头，所述传感头用于采集待测样品表面的位移信息并反馈至所述单片机中；所述计算机与单片机连接，用于处理分析位移信息。该系统通过气源装置实现在待测样品的表面上形成非接触的作用力；而且，利用单片机及多个阀体实现对气流的作用时间及气压的控制；该系统将气流脉冲及激光测距技术进行有效地结合，从而达到对畜禽肉黏弹性进行无损伤检测的作用。

Description

一种畜禽肉黏弹性无损检测系统

技术领域

本发明涉及食品检测技术领域，尤其涉及一种畜禽肉黏弹性无损检测系统，具体涉及一种基于气流脉冲与激光测距技术的畜禽肉黏弹性无损检测系统。

背景技术

目前，畜禽肉在我国的消费状况逐年增加，提高畜禽肉产品的质量与加工，确保其食用的安全性和营养价值，是关系到民生问题的一件重大事情。畜禽肉中含有丰富的蛋白质，该蛋白质及其水化层形成网状结构，有一定的抵抗外力的能力，这种抵抗力即表现为肉的黏弹性。

在对畜禽肉进行黏弹性检测时，需要保证样品在检测的过程中是非接触且无损伤的。可见，在非接触无损伤的检测过程中需要产生一个非接触的压力源；另外，还需在指定位置对样品位移动态变化信号进行非接触的采集。但是，现有黏弹性检测的方法通常是利用万能试验机或质构仪对样品进行压缩实验，这种检测方式需要一个探头对样品产生接触式的不可逆的破坏与污染，难以实现非接触且无损伤的检测。

激光测距技术作为一种无损检测技术，由于激光的单色性好，方向性强，体积小，操作简便，性能可靠，精度高等特点，在实验室和实际生产中的测距方面已得到广泛应用。同时，利用压缩空气形成的气流脉冲作用在被测物体上以产生非接触的作用力，已成功应用于眼压相关领域的检测。但是，目前还没有能够将这两种技术进行有效结合并应用于黏弹性的检测领域中。

因此，针对以上不足，需要一种可将气流脉冲与激光测距技术进行有效结合，从而实现对畜禽肉黏弹性进行非接触无损伤检测的系统。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供了一种畜禽肉黏弹性无损检测系统，可将气流脉冲与激光测距技术进行有效结合，从而实现对畜禽肉黏弹性进行非接触无损伤检测。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种畜禽肉黏弹性无损检测系统，其包括气源装置、控制装置、激光测位仪及计算机；所述气源装置通过输气管道向待测样品的表面输出气流；所述控制装置包括单片机及与单片机连接的多个阀体，所述阀体安装于输气管道上；所述激光测位仪上连接有传感头，所述传感头用于采集待测样品表面的位移信息并反馈至所述单片机中；所述计算机与单片机连接，用于处理分析位移信息。

其中，该系统还包括升降平台，所述升降平台位于传感头的下方，用于带动待测样品升降移动。

其中，该系统还包括箱体，所述升降平台、单片机及激光测位仪均位于箱体内；所述气源装置与计算机位于箱体外；所述输气管道的一端与气源装置连接，另一端穿过箱体侧壁且位于升降平台的上方。

其中，所述输气管道上靠近气源装置的一端设有过滤减压阀，所述过滤减压阀位于箱体外。

其中，所述多个阀体包括电磁阀和电气比例阀，所述电磁阀与电气比例阀分别安装于输气管道上且位于箱体内。

其中，所述输气管道的输出端设有转换接头，所述转换接头位于升降平台的上方且朝向待测样品。

其中，所述转换接头的形状为类L形。

其中，所述激光侧位仪上设有放大器，所述传感头通过放大器与单片机通讯连接。

其中，所述气源装置为空气压缩机。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有以下有益效果：本发明畜禽肉黏弹性无损检测系统，通过气源装置向待测样品的表面输出气流，从而在待测样品的表面上形成非接触的作用力；而且，利用单片机及多个阀体实现对气流的作用时间及气压的控制。该系统有效地结合了气流脉冲及激光测距技术，从而实现对畜禽肉黏弹性进行无损伤的检测。

附图说明

图1为本发明实施例畜禽肉黏弹性无损检测系统的结构示意图；

图2为本发明实施例箱体内部的结构示意图。

其中，1：气源装置；2：控制装置；3：激光测位仪；4：计算机；5：升降平台；6：箱体；7：转换接头；11：输气管道；12：过滤减压阀；21：单片机；22：电磁阀；23：电气比例阀；31：传感头；32：放大器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-2所示，本发明提供一种畜禽肉黏弹性无损检测系统，其包括气源装置1、控制装置2、激光测位仪3及计算机4；气源装置1通过压缩空气形成气流，并通过输气管道11向待测样品的表面输出气流，从而在待测样品的表面上形成非接触的作用力；控制装置2包括单片机21及与单片机21连接的多个阀体，阀体安装于输气管道11上，并通过单片机21控制阀体的动作，从而实现对气流的气压和作用时间进行有效控制；同时，激光测位仪3上连接有传感头31，传感头31用于采集待测样品表面的位移信息并反馈至单片机21中；计算机4与单片机21连接，单片机21将反馈的位移信息发送至计算机4中进行处理分析。可见，该系统有效地结合了气流脉冲及激光测距技术，从而实现对畜禽肉黏弹性进行非接触无损伤的检测。

此外，在上述结构的基础上还可以进一步优化：为了保证每个待测样品表面距传感头31之间的距离保持一致，该系统还包括升降平台5，升降平台5位于传感头31的下方，用于带动待测样品升降移动。

值得说明，该系统中的气源装置1、控制装置2、激光测位仪3及计算机4之间的位置关系并不局限于某种特定位置，可根据实际需要进行适应性调整。例如：该系统还包括箱体6，升降平台5、单片机21及激光测位仪3位于箱体6内，其中，升降平台5位于箱体6的底部，单片机21及激光测位仪3位于升降平台5的上方；同时，气源装置1与计算机4位于箱体6外；输气管道11的一端与气源装置1连接，另一端穿过箱体6侧壁且位于升降平台5的上方，用于向待测样品的表面输出气流。

进一步地，输气管道11上靠近气源装置1的一端设有过滤减压阀12，过滤减压阀12位于箱体6外，用于滤除气流中的油、水、尘等杂质，且具有稳定气压的作用。当然，在实际生产中，气源装置1可以为空气压缩机或者气泵。

其中，本实施例中的多个阀体包括电磁阀22和电气比例阀23，电磁阀22与电气比例阀23分别安装于输气管道11上且位于箱体6内；电磁阀22和电气比例阀23均由单片机21控制其动作，其中，电磁阀22用于控制气流在待测样品表面的作用时间，相应的，电气比例阀23用于控制气流的气压。

本实施例中输气管道11的输出端还设有用于改变气流的方向的转换接头7，转换接头7位于升降平台5的上方且朝向待测样品，在待测样品的表面上形成非接触的作用力。

其中，转换接头7的形状可以为类L形，类L形为与字母L的形状相同或者相似的形状，当然，转换接头7也可以为其他形状。

而且，激光侧位仪3上设有放大器32，传感头31通过放大器32与单片机21通讯连接。

值得说明，本实施例中待测样品可随升降平台5进行升降运动，以保证每个待测样品的上表面与传感头31之间的距离为预设值，其操作方便，简单易行。当然，也可保持待测样品不动，通过升降装置带动传感头31及转换接头7做升降移动，从而也能保证每个待测样品的上表面与传感头31之间的距离为预设值。

本发明还提供一种畜禽肉黏弹性无损检测方法，其包括如下步骤：

S1、将待测样品置于升降台上且位于激光测位仪传感头的下方；

S2、通过升降台带动待测样品做升降运动，使待测样品表面与传感头之间的距离为预设值；

具体的，当待测样品表面与传感头之间的距离大于预设值时，升降台带动待测样品向上移动；当待测样品表面与传感头之间的距离小于预设值时，升降台带动待测样品向下移动。其中，预设值可以为100mm，即，待测样品上表面与传感头之间的距离为100mm。当然，预设值也可根据实际需要选择其他数值。

S3、利用气源装置产生气流，并通过输气管道将气流输入至待测样品表面以形成非接触的作用力；

其中，在输气管道上安装电磁阀，通过单片机控制电磁阀的启闭，从而控制气流在待测样品上的作用时间。例如：利用继电器使电磁阀开启，通过单片机给电磁阀设定一个开启时间t，经过t时间后继电器控制电磁阀关闭，这样一次信号脉冲结束。其中，时间t就为气流在待测样品上的作用时间，例如：t可以为2s。

而且，在输气管道上还可安装电气比例阀，通过单片机控制电气比例阀的动作，从而控制输气管道内气流的气压。

此外，在输气管道上还可安装过滤减压阀，通过过滤减压阀滤除气流中的杂质，并使气流在输气管道内处于恒稳状态。而且，气源装置通过压缩空气产生气流，并将气流输入至输气管道中。

S4、通过传感头采集待测样品表面在受力过程中的位移信息，且将采集的位移信息反馈至单片机中；传感头将采集的位移信息经放大器放大后传递至单片机中。其中，放大器的作用为将输入讯号的电压或功率放大。

S5、单片机将反馈的位移信息发送至计算机中进行黏弹性分析。单片机将位移信息转化为数字信号，并发送至计算机中进行黏弹性分析。其中，计算机可根据位移信息判断待测样品表面的位移变化。通常在一定范围内，黏弹性与位移变化呈正比关系。

综上所述，本发明提供的畜禽肉黏弹性无损检测系统通过气源装置向待测样品的表面输出气流，从而在待测样品的表面上形成非接触的作用力；而且，利用单片机及多个阀体实现对气流的作用时间及气压的控制。该系统有效地结合了气流脉冲及激光测距技术，从而实现对畜禽肉黏弹性进行无损伤的检测。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (6)

1.一种畜禽肉黏弹性无损检测系统，其特征在于，包括：气源装置(1)、控制装置(2)、激光测位仪(3)及计算机(4)；所述气源装置(1)通过输气管道(11)向待测样品的表面输出气流；所述控制装置(2)包括单片机(21)及与单片机(21)连接的多个阀体，所述阀体安装于输气管道(11)上；所述激光测位仪(3)上连接有传感头(31)，所述传感头(31)用于采集待测样品表面的位移信息并反馈至所述单片机(21)中；所述计算机(4)与单片机(21)连接，用于处理分析位移信息；所述输气管道(11)上靠近所述气源装置(1)的一端设有过滤减压阀(12)；还包括升降平台(5)，所述升降平台(5)位于传感头(31)的下方，用于带动待测样品升降移动；所述输气管道(11)的输出端设有转换接头(7)，所述转换接头(7)位于升降平台(5)的上方且朝向待测样品；待测样品的表面与所述传感器头(31)的距离为100mm；所述激光侧位仪(3)上设有放大器(32)，所述传感头(31)通过放大器(32)与单片机(21)通讯连接。

2.根据权利要求1所述的畜禽肉黏弹性无损检测系统，其特征在于，还包括箱体(6)，所述升降平台(5)、单片机(21)及激光测位仪(3)均位于箱体(6)内；所述气源装置(1)与计算机(4)位于箱体(6)外；所述输气管道(11)的一端与气源装置(1)连接，另一端穿过箱体(6)侧壁且位于升降平台(5)的上方。

3.根据权利要求2所述的畜禽肉黏弹性无损检测系统，其特征在于，所述过滤减压阀(12)位于箱体(6)外。

4.根据权利要求2所述的畜禽肉黏弹性无损检测系统，其特征在于，所述多个阀体包括电磁阀(22)和电气比例阀(23)，所述电磁阀(22)与电气比例阀(23)分别安装于输气管道(11)上且位于箱体(6)内。

5.根据权利要求2所述的畜禽肉黏弹性无损检测系统，其特征在于，所述转换接头(7)的形状为类L形。

6.根据权利要求1所述的畜禽肉黏弹性无损检测系统，其特征在于，所述气源装置(1)为空气压缩机。