CN106441614A - 一种水解法提取鱼皮胶原蛋白用高精度温度监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水解法提取鱼皮胶原蛋白用高精度温度监测系统，其特征在于，主要由放大器P1，电容C2，正极与放大器P1的正极相连接、负极与放大器P1的输出端相连接的电容C3，N极与放大器P1的正极相连接、P极经电阻R11后接地的二极管D4等组成。本发明可以对检测信号中的干扰噪声进行过滤，从而排除干扰噪声的影响，同时还可以消除因温度传感器的非线性所对水温监测造成的影响，提高本发明的温度监测精度，使工作人员可以更好的对水温进行控制，使水温维持在最佳的温度，从而提高鱼皮胶原蛋白的提取率。本发明可以对微弱的检测信号进行不失真的放大，从而使检测信号更加清晰。

Description

一种水解法提取鱼皮胶原蛋白用高精度温度监测系统

技术领域

本发明涉及胶原蛋白提取领域，具体是指一种水解法提取鱼皮胶原蛋白用高精度温度监测系统。

背景技术

近年来，胶原蛋白的开发与利用已引起人们的广泛关注。胶原蛋白中含有丰富的甘氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸，其水解产物中还含有丰富的生理活性肽，这些特性使胶原蛋白及水解产物在医疗、保健及美容方面具有良好的应用前景。由于欧洲疯牛病和口蹄疫的影响，以牛皮、猪皮作为主要原料的胶原蛋白的安全性受到人们的质疑，人们开始以鱼皮、鱼骨等海洋生物材料代替猪、牛皮作为提取胶原蛋白的新原料，海洋生物胶原蛋白与猪、牛等陆生动物的胶原蛋白相比，其特性、组成及溶液的性质都存在显著不同。

热水提取法提取鱼皮胶原蛋白是一种常见的提取方法，经过实验，采用热水提取法提取鱼皮胶原蛋白时，最佳的水温为90℃左右，当水温为90℃左右时鱼皮胶原蛋白的提取率最高。为了确保水温能够维持在90℃左右，人们通常采用温度监测系统对水温进行监测，当水温过高或过低时则及时对水温进行调整，从而确保鱼皮胶原蛋白的提取率。然而，目前在对鱼皮胶原蛋白提取时所采用的温度监测系统对水温监测精度不高，严重影响了胶原蛋白的提取。

发明内容

本发明的目的在于克服目前在对鱼皮胶原蛋白提取时所采用的温度监测系统对水温监测精度不高的缺陷，提供一种水解法提取鱼皮胶原蛋白用高精度温度监测系统。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种水解法提取鱼皮胶原蛋白用高精度温度监测系统，主要由放大器P1，电容C2，正极与放大器P1的正极相连接、负极与放大器P1的输出端相连接的电容C3，N极与放大器P1的正极相连接、P极经电阻R11后接地的二极管D4，一端与放大器P1的负极相连接、另一端接地的电阻R10，N极与放大器P1的正极相连接、负极与放大器P1的负极相连接的二极管D5，与电容C2的正极相连接的补偿电路，分别与补偿电路和放大器P1的负极相连接的温度采集电路，与温度采集电路相连接的电源电路，以及与放大器P1的输出端相连接的偏置电路，与偏置电路相连接的放大电路组成；所述电容C2的负极与放大器P1的负极相连接。

进一步的，所述偏置电路由三极管VT3，一端与三极管VT3的集电极相连接、另一端经电阻R24后与三极管VT3的基极相连接的电阻R26，一端与三极管VT3的基极相连接、另一端接地的电阻R25，正极与三极管VT3的发射极相连接、负极接地的电容C11，与电容C11相并联的电阻R27，正极与三极管VT3的集电极相连接、负极经电阻R28后与电容C11的负极相连接的电容C10，正极与电容C10的负极相连接、负极与放大电路相连接的电容C12，以及与电容C12相并联的电阻R29组成；所述三极管VT3的基极与放大器P1的输出端相连接；所述电阻R24和电阻R26的连接点还与电源电路相连接。

所述补偿电路由放大器P4，放大器P5，放大器P6，正极经电阻R16后与放大器P4、负极顺次经电阻R17和电位器R21后接地的电容C6，串接在放大器P4的正极和输出端之间的电阻R18，正极与放大器P4的正极相连接、负极与放大器P5的输出端相连接的电容C7，串接在放大器P5的输出端和正极之间的电阻R19，一端与放大器P5的负极相连接、另一端接地的电阻R20，N极与放大器P4的输出端相连接、P极经电位器R22后接地的电位器R22，正极与放大器P4的输出端相连接、负极与放大器P6的正极相连接的电容C8，正极与放大器P6的正极相连接、负极与放大器P6的输出端相连接的电容C9，以及串接在电容C9的正极和电位器R21的控制端之间的电阻R23组成；所述电容C6的正极与温度采集电路相连接；所述放大器P5的正极与电位器R22的控制端相连接；所述放大器P6的负极接地、其输出端电容C2的正极相连接。

所述电源电路由三极管VT1，N极与三极管VT1的基极相连接、P极与三极管VT1的发射极相连接的稳压二极管D1，与稳压二极管D1相并联的电阻R2，以及一端与三极管VT1的基极相连接、另一端与三极管VT1的发射极共同形成电源输出端的电阻R1组成；所述三极管VT1的集电极与温度采集电路相连接。

所述温度采集电路由三极管VT2，一端经电阻R8后与三极管VT2的发射极相连接、另一端顺次经电阻R6和电阻R7后与三极管VT2的集电极相连接的电阻R5，P极与三极管VT1的集电极相连接、N极与电阻R7和电阻R6的连接点相连接的二极管D3，正极与二极管D3的P极相连接、负极经电位器R4后与三极管VT2的基极相连接的电容C1，N极与三极管VT2的基极相连接的同时接地、P极经电阻R3后与电容C1的正极相连接的稳压二极管D2，以及一端与三极管VT2的集电极相连接、另一端经温度传感器B后与三极管VT2的基极相连接的电阻R9组成；所述电阻R8和电阻R9的连接点与三极管VT2的基极相连接，所述电阻R5和电阻R6的连接点分别与放大器P1的负极和电位器R4的控制端相连接，所述三极管VT2的集电极与电容C6的正极相连接。

所述放大电路由放大器P2，放大器P3，一端与放大器P2的正极相连接、另一端接地的电阻R12，串接在放大器P2的正极和输出端之间的电阻R13，P极与电容C12的负极相连接、N极与放大器P2的负极相连接的二极管D6，正极与电容C12的负极相连接、负极与放大器P3的负极相连接的电容C4，串接在放大器P3的正极和输出端之间的电阻R14，串接在放大器P2的输出端和放大器P3的输出端之间的电阻R15，以及正极与放大器P3的输出端相连接、负极作为输出端的电容C5组成。

所述三极管VT2为3CG14型三极管。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明可以对检测信号中的干扰噪声进行过滤，从而排除干扰噪声的影响，提高本发明的温度监测精度，使工作人员可以更好的对水温进行控制，使水温维持在最佳的温度，从而提高鱼皮胶原蛋白的提取率。

(2)本发明可以消除温度传感器的非线性对温度检测的影响，从而提高本发明对水温监测的精度。

(3)本发明可以对微弱的检测信号进行不失真的放大，从而使检测信号更加清晰。

附图说明

图1为本发明的整体结构图。

图2为本发明的补偿电路的结构图。

图3为本发明的偏置电路的结构图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于此。

实施例

如图1所示，本发明主要由放大器P1，电容C2，正极与放大器P1的正极相连接、负极与放大器P1的输出端相连接的电容C3，N极与放大器P1的正极相连接、P极经电阻R11后接地的二极管D4，一端与放大器P1的负极相连接、另一端接地的电阻R10，N极与放大器P1的正极相连接、负极与放大器P1的负极相连接的二极管D5，与电容C2的正极相连接的补偿电路，分别与补偿电路和放大器P1的负极相连接的温度采集电路，与温度采集电路相连接的电源电路，以及与放大器P1的输出端相连接的偏置电路，与偏置电路相连接的放大电路组成；所述电容C2的负极与放大器P1的负极相连接。

该放大器P1，电容C3，二极管D4，二极管D5以及电容C2组成一个低通滤波电路，该低通滤波电路可以对温度采集电路输出的检测信号中的干扰噪声信号进行过滤，从而提高检测信号的清洁度，由于排除了干扰噪声信号的影响，极大的提高了本发明的水温监测精度。该放大器P1采用LM102型放大器，电容C2和电容C3的容值均为100μF，电阻R11和电阻R10的阻值均为10KΩ，二极管D4和二极管D5均为1N4001型二极管。

所述电源电路可以提供恒定的电流，其由三极管VT1，电阻R1，电阻R2以及稳压二极管D1组成。

该稳压二极管D1的N极与三极管VT1的基极相连接，P极与三极管VT1的发射极相连接。电阻R2与稳压二极管D1相并联。电阻R1的一端与三极管VT1的基极相连接，另一端与三极管VT1的发射极共同形成电源输出端。所述三极管VT1的集电极与温度采集电路相连接。

该三极管VT1为9013型三极管，电阻R1的阻值为2KΩ，电阻R2的阻值为10KΩ，二极管D1为1N4728型二极管。

该温度采集电路可以根据采集到的水温输出相应的电压信号给低通滤波电路，其由三极管VT2，电阻R3，电位器R4，电阻R5，电阻R6，电阻R7，电阻R8，电阻R9，电容C1，温度传感器B，稳压二极管D2以及二极管D3组成。

连接时，电阻R5的一端经电阻R8后与三极管VT2的发射极相连接，另一端顺次经电阻R6和电阻R7后与三极管VT2的集电极相连接。二极管D3的P极与三极管VT1的集电极相连接，N极与电阻R7和电阻R6的连接点相连接。电容C1的正极与二极管D3的P极相连接，负极经电位器R4后与三极管VT2的基极相连接。稳压二极管D2的N极与三极管VT2的基极相连接的同时接地，P极经电阻R3后与电容C1的正极相连接。电阻R9的一端与三极管VT2的集电极相连接，另一端经温度传感器B后与三极管VT2的基极相连接。所述电阻R8和电阻R9的连接点与三极管VT2的基极相连接，所述电阻R5和电阻R6的连接点分别与放大器P1的负极和电位器R4的控制端相连接，所述三极管VT2的集电极与补偿电路相连接。

该温度传感器B用于采集水温，其需设置于水中，其采用佛山市煜达制冷设备有限公司生产的SEN01959型水温传感器。该三极管VT2，电阻R5，电阻R6，电阻R7，电阻R8以及电阻R9共同组成一个电桥电路，该电桥电路用于将温度传感器内的电阻变化率转换成相应的电压输出。该电位器R4的最大阻值为100KΩ，电阻R3的阻值为2KΩ，电阻R5、电阻R6、电阻R7以及电阻R8的阻值均为2.2KΩ，电阻R9的阻值则为650Ω，稳压二极管D2的型号为1N4728，二极管D3的型号为1N4001，电容C1的容值为2.5μF。所述三极管VT2为3CG14型三极管。

另外，该放大电路由放大器P2，放大器P3，电阻R12，电阻R13，电阻R14，电阻R15，电容C4，电容C5以及二极管D6组成。

该电阻R12的一端与放大器P2的正极相连接，另一端接地。电阻R13串接在放大器P2的正极和输出端之间。二极管D6的P极与偏置电路相连接，N极与放大器P2的负极相连接。电容C4的正极与偏置电路相连接，负极与放大器P3的负极相连接。电阻R14串接在放大器P3的正极和输出端之间。电阻R15串接在放大器P2的输出端和放大器P3的输出端之间。电容C5的正极与放大器P3的输出端相连接，负极作为输出端并接显示器的信号输入端。

放大器P2，放大器P3，电阻R13，电阻R14以及电阻R15构成一个反馈放大器，该反馈放大器可以对低通滤波电路输出的电压信号进行放大，而电阻R13和电阻R14为反馈电阻，该电阻R13和电阻R14可以极大的提高放大器的性能。其中，放大器P2和放大器P3的型号均为OP07，电阻R13和电阻R14的阻值均为3KΩ，电阻R12和电阻R15的阻值均为5KΩ，二极管D6为1N4001二极管，电容C4和电容C5的容值均为1μF。

如图2所示，该补偿电路可以对温度采集电路输出的信号进行线性补偿，其由放大器P4，放大器P5，放大器P6，电阻R16，电阻R17，电阻R18，电阻R19，电阻R20，电位器R21，电位器R22，电阻R23，电容C6，电容C7，电容C8，电容C9以及二极管D7组成。

连接时，电容C6的正极经电阻R16后与放大器P4，负极顺次经电阻R17和电位器R21后接地。电阻R18串接在放大器P4的正极和输出端之间。电容C7的正极与放大器P4的正极相连接，负极与放大器P5的输出端相连接。电阻R19串接在放大器P5的输出端和正极之间。电阻R20的一端与放大器P5的负极相连接，另一端接地。电位器R22的N极与放大器P4的输出端相连接，P极经电位器R22后接地。电容C8的正极与放大器P4的输出端相连接，负极与放大器P6的正极相连接。电容C9的正极与放大器P6的正极相连接，负极与放大器P6的输出端相连接。电阻R23串接在电容C9的正极和电位器R21的控制端之间。所述电容C6的正极与三极管VT2的集电极相连接。所述放大器P5的正极与电位器R22的控制端相连接。所述放大器P6的负极接地，其输出端电容C2的正极相连接。

该放大器P5，电容R19，二极管D7，电位器R22以及电容C7组成一个正反馈线性补偿电路，该正反馈线性补偿电路可以对温度传感器在不同温度点时由于电阻的变化率下降而导致测量输出信号减小或增加的部分，即消除温度传感器的非线性给温度监测带来的影响，从而提高本发明对水温监测的精度。该电位器R21为零点调节电位器，其最大阻值为100KΩ。电位器R22的最大阻值为100KΩ，电阻R16、电阻R18、电阻R19、电阻R20，电阻R23的阻值均为10KΩ，电阻R17的阻值为22KΩ，电容C6、电容C7、电容C8以及电容C9的容值均为2.2μF，二极管D7为1N4001型二极管，放大器P4、放大器P5以及放大器P6的型号均为OP07。

该偏置电路可以提供稳定的静态工作点，从而使放大电路可以不失真的对检测信号进行放大，其结构如图3所示，该偏置电路由三极管VT3，电阻R24，电阻R25，电阻R26，电阻R27，电阻R28，电阻R29，电容C10，电容C11以及电容C12组成。

电阻R26的一端与三极管VT3的集电极相连接，另一端经电阻R24后与三极管VT3的基极相连接。电阻R25的一端与三极管VT3的基极相连接，另一端接地。电容C11的正极与三极管VT3的发射极相连接，负极接地。电阻R27与电容C11相并联。电容C10的正极与三极管VT3的集电极相连接、负极经电阻R28后与电容C11的负极相连接。电容C12的正极与电容C10的负极相连接，负极分别与电容C4的正极和二极管D6的P极相连接。电阻R29与电容C12相并联。所述三极管VT3的基极与放大器P1的输出端相连接。所述电阻R24和电阻R26的连接点与三极管VT1的集电极相连接。

其中，电阻R24和电阻R25为分压电阻，为三极管VT3的基极提供偏置电压，电阻R28和电阻R27为负反馈电阻。电路在工作时，温度上升会使三极管VT3集电极的电流增大，而三极管VT3的发射极电位也会随之增大，但是因为三极管VT3基极的电平为固定值，这就使加到发射极的偏置电压减小，三极管VT3基极上的电流随之减小，从而促使三极管VT3的集电极电流减小。这样就牵制了三极管VT3的集电极电流的增大，使集电极电流不随温度变化而变化，稳定了静态工作点，从而使放大电路可以不失真的对检测信号进行放大。该三极管VT3为3CG14型三极管，电阻R24、电阻R25以及电阻R26的阻值为10KΩ，电阻R27和电阻R28的阻值则均为5KΩ，电阻R29的阻值为3.5KΩ，电容C10～C12的容值均为2.2μF。

本发明可以对检测信号中的干扰噪声进行过滤，从而排除干扰噪声的影响，同时还可以消除因温度传感器的非线性所对水温监测造成的影响，提高本发明的温度监测精度，使工作人员可以更好的对水温进行控制，使水温维持在最佳的温度，从而提高鱼皮胶原蛋白的提取率。

如上所述，便可很好的实现本发明。

Claims (7)

1.一种水解法提取鱼皮胶原蛋白用高精度温度监测系统，其特征在于，主要由放大器P1，电容C2，正极与放大器P1的正极相连接、负极与放大器P1的输出端相连接的电容C3，N极与放大器P1的正极相连接、P极经电阻R11后接地的二极管D4，一端与放大器P1的负极相连接、另一端接地的电阻R10，N极与放大器P1的正极相连接、负极与放大器P1的负极相连接的二极管D5，与电容C2的正极相连接的补偿电路，分别与补偿电路和放大器P1的负极相连接的温度采集电路，与温度采集电路相连接的电源电路，以及与放大器P1的输出端相连接的偏置电路，与偏置电路相连接的放大电路组成；所述电容C2的负极与放大器P1的负极相连接。

2.根据权利要求1所述的一种水解法提取鱼皮胶原蛋白用高精度温度监测系统，其特征在于，所述偏置电路由三极管VT3，一端与三极管VT3的集电极相连接、另一端经电阻R24后与三极管VT3的基极相连接的电阻R26，一端与三极管VT3的基极相连接、另一端接地的电阻R25，正极与三极管VT3的发射极相连接、负极接地的电容C11，与电容C11相并联的电阻R27，正极与三极管VT3的集电极相连接、负极经电阻R28后与电容C11的负极相连接的电容C10，正极与电容C10的负极相连接、负极与放大电路相连接的电容C12，以及与电容C12相并联的电阻R29组成；所述三极管VT3的基极与放大器P1的输出端相连接；所述电阻R24和电阻R26的连接点还与电源电路相连接。

3.根据权利要求2所述的一种水解法提取鱼皮胶原蛋白用高精度温度监测系统，其特征在于，所述补偿电路由放大器P4，放大器P5，放大器P6，正极经电阻R16后与放大器P4、负极顺次经电阻R17和电位器R21后接地的电容C6，串接在放大器P4的正极和输出端之间的电阻R18，正极与放大器P4的正极相连接、负极与放大器P5的输出端相连接的电容C7，串接在放大器P5的输出端和正极之间的电阻R19，一端与放大器P5的负极相连接、另一端接地的电阻R20，N极与放大器P4的输出端相连接、P极经电位器R22后接地的电位器R22，正极与放大器P4的输出端相连接、负极与放大器P6的正极相连接的电容C8，正极与放大器P6的正极相连接、负极与放大器P6的输出端相连接的电容C9，以及串接在电容C9的正极和电位器R21的控制端之间的电阻R23组成；所述电容C6的正极与温度采集电路相连接；所述放大器P5的正极与电位器R22的控制端相连接；所述放大器P6的负极接地、其输出端电容C2的正极相连接。

4.根据权利要求3所述的一种水解法提取鱼皮胶原蛋白用高精度温度监测系统，其特征在于，所述电源电路由三极管VT1，N极与三极管VT1的基极相连接、P极与三极管VT1的发射极相连接的稳压二极管D1，与稳压二极管D1相并联的电阻R2，以及一端与三极管VT1的基极相连接、另一端与三极管VT1的发射极共同形成电源输出端的电阻R1组成；所述三极管VT1的集电极与温度采集电路相连接。

5.根据权利要求4所述的一种水解法提取鱼皮胶原蛋白用高精度温度监测系统，其特征在于，所述温度采集电路由三极管VT2，一端经电阻R8后与三极管VT2的发射极相连接、另一端顺次经电阻R6和电阻R7后与三极管VT2的集电极相连接的电阻R5，P极与三极管VT1的集电极相连接、N极与电阻R7和电阻R6的连接点相连接的二极管D3，正极与二极管D3的P极相连接、负极经电位器R4后与三极管VT2的基极相连接的电容C1，N极与三极管VT2的基极相连接的同时接地、P极经电阻R3后与电容C1的正极相连接的稳压二极管D2，以及一端与三极管VT2的集电极相连接、另一端经温度传感器B后与三极管VT2的基极相连接的电阻R9组成；所述电阻R8和电阻R9的连接点与三极管VT2的基极相连接，所述电阻R5和电阻R6的连接点分别与放大器P1的负极和电位器R4的控制端相连接，所述三极管VT2的集电极与电容C6的正极相连接。

6.根据权利要求5所述的一种水解法提取鱼皮胶原蛋白用高精度温度监测系统，其特征在于，所述放大电路由放大器P2，放大器P3，一端与放大器P2的正极相连接、另一端接地的电阻R12，串接在放大器P2的正极和输出端之间的电阻R13，P极与电容C12的负极相连接、N极与放大器P2的负极相连接的二极管D6，正极与电容C12的负极相连接、负极与放大器P3的负极相连接的电容C4，串接在放大器P3的正极和输出端之间的电阻R14，串接在放大器P2的输出端和放大器P3的输出端之间的电阻R15，以及正极与放大器P3的输出端相连接、负极作为输出端的电容C5组成。

7.根据权利要求6所述的一种水解法提取鱼皮胶原蛋白用高精度温度监测系统，其特征在于，所述三极管VT2为3CG14型三极管。