CN109458785A - 一种食品检测装置、冰箱及食品检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种食品检测装置、冰箱及食品检测方法，包括：用于控制食品检测装置的控制板；与所述控制板电连接且用于检测食品气味的气体传感器；与所述控制板电连接且用于检测食品环境湿度的湿度传感器；与所述控制板电连接且用于检测食品温度的红外温度测试探头；以及与所述控制板电连接且用于显示食品状态、对过期食品进行报警的报警显示器。本发明在冰箱的冷藏室或冰箱果蔬盒中增加食品检测装置，使冰箱能够自动地检测出食品的品质，并及时地提醒用户清理冰箱，避免了因长时间放置的食品溃烂而导致冰箱污染。

Description

一种食品检测装置、冰箱及食品检测方法

技术领域

本发明涉及食品检测技术领域，具体涉及一种食品检测装置、冰箱及食品检测方法。

背景技术

在我们生活中，经常会发生这样的事情：放在冰箱内的果蔬或食品，因忘记或其它原因使其在冰箱内放置太久，等发现时已经严重变质，不仅造成浪费，甚至严重污染冰箱，令人作呕却又不得不亲手清理，给人造成极大的麻烦。

冰箱行业一直以来都在寻求解决这个问题的有效方法，因此，着力研发一款具有对冷藏室内食品品质进行感知功能的智能冰箱，但是由于相关技术存在一些技术瓶颈问题，一直没能实现。

可见，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种食品检测装置、冰箱及食品检测方法，旨在通过在冰箱的冷藏室或冰箱果蔬盒中增加食品检测装置，使冰箱能够自动地检测出食品的品质，并及时地提醒用户清理，以解决因长时间放置的食品溃烂而对冰箱造成污染的技术问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

本发明提供一种食品检测装置，其中，包括：

用于控制食品检测装置的控制板；

与所述控制板电连接且用于检测食品气味的气体传感器；

与所述控制板电连接且用于检测食品环境湿度的湿度传感器；

与所述控制板电连接且用于检测食品温度的红外温度测试探头；

以及与所述控制板电连接且用于显示食品状态、对过期食品进行报警的报警显示器；

所述控制板用于接收所述气体传感器、湿度传感器以及红外温度测试探头检测的实时数据，并与预先设置的数据库内的数据进行比对，将比对结果发送至所述报警显示器进行显示，并在检测到食品过期时，指令所述报警显示器进行报警。

进一步地，所述的食品检测装置，其中，还包括一底板；所述底板的表面设置有用于固定所述气体传感器、湿度传感器的传感器外壳，以及设置有用于镶嵌所述红外温度测试探头的圆孔；所述传感器外壳与所述底板固定连接。

进一步地，所述的食品检测装置，其中，所述传感器外壳为内部中空的圆柱体形结构，所述传感器外壳的内部底面设置有用于固定所述气体传感器、湿度传感器的固定卡扣，所述气体传感器和湿度传感器分别通过所述固定卡扣与所述传感器外壳固定连接。

进一步地，所述的食品检测装置，其中，所述传感器外壳的顶部设置有用于隔绝水汽的透气隔水膜，所述透气隔水膜与所述传感器外壳固定连接。

进一步地，所述的食品检测装置，其中，所述数据库包括食品气味数据、食品环境湿度值以及食品温度值。

进一步地，所述的食品检测装置，其中，所述控制板内设置有用于控制所述报警显示器进行显示和报警的MCU芯片，所述MCU芯片与所述报警显示器电连接。

进一步地，所述的食品检测装置，其中，所述控制板的表面设置有多个控制按钮，多个所述控制按钮分别与MCU芯片电连接。

进一步地，所述的食品检测装置，其中，所述报警显示器包括蜂鸣器和显示屏，所述蜂鸣器和显示屏分别与所述MCU芯片电连接。

本发明还提供一种冰箱，其中，包括冰箱箱体、冷藏室、门体、设置在所述冷藏室内的食品检测装置，以及设置在所述冷藏室内且用于识别食品类型的食品识别装置；

所述食品识别装置包括用于识别食品类别的摄像头或扫描仪；

所述食品检测装置用于实现上述食品检测装置的功能。

本发明还提供一种食品检测方法，其中，所述食品检测方法包括以下步骤：

预先通过食品检测装置获取在正常环境下的食品气味数据、食品环境湿度值和食品温度值，并建立数据库；

通过食品检测装置获取当前环境的食品气味数据、食品环境湿度值和食品温度值；

将所获取的当前环境的食品气味数据、食品环境湿度值和食品温度值与所述数据库中的数据进行比对；

将比对结果发送至报警显示器进行显示，当检测到食品过期时，指令所述报警显示器进行报警显示。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过在冰箱的冷藏室或冰箱果蔬盒中增加食品检测装置，使得冰箱可以自动地检测出冷藏室内食品的品质；并通过气体传感器、湿度传感器以及红外温度测试探头实时地检测食品的状态数据，以及将状态数据发送给控制板进行处理，并在报警显示器上实时地显示当前食品的新鲜状态，使得用户可以根据当前的食品状态来进行相应的处理，同时，在当食品新鲜度降低到设定值时，冰箱以报警的方式提醒用户及时地清理冰箱，避免了因长时间放置的食品溃烂而污染冰箱。

附图说明

图1是本发明具有食品检测装置的冰箱的结构示意图。

图2是本发明一种食品检测装置的结构示意图。

图3是冰箱内湿度和温度受外界温度影响的变化示意图。

图4是传感器测试值受外界影响（未修正）的输出示意图。

图5是传感器测试值受外界影响（修正后）的输出示意图。

图中：1、冰箱箱体；2、冷藏室；3、门体；4、食品检测装置；5、报警显示器；6、控制板；7、食品识别装置；51、蜂鸣器；52、显示屏；61、MCU芯片；62、控制按钮；401、底板；402、传感器外壳；403、湿度传感器；404、气体传感器；405、红外温度测试探头；406、透气隔水膜；408、圆孔。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

请参见图1和图2，图1是本发明具有食品检测装置的冰箱的结构示意图；图2是本发明一种食品检测装置的结构示意图。

如图2所示，本实施例提供一种食品检测装置，包括：控制板6、报警显示器5、底板401、传感器外壳402、湿度传感器403、气体传感器404、红外温度测试探头405、以及透气隔水膜406。

所述湿度传感器403、气体传感器404以及红外温度测试探头405分别与所述控制板6电连接；

所述湿度传感器403用于检测食品环境湿度数据值，并将检测到的湿度数据值发送给所述控制板6进行处理；所述气体传感器404用于检测食品气味数据值，并将检测到的气味数据值发送给所述控制板6进行处理；所述红外温度测试探头405用于检测食品温度数据值，并将检测到的温度数据值发送给所述控制板6进行处理。

所述控制板6用于接收所述气体传感器404、湿度传感器403以及红外温度测试探头405的实时数据，经综合运算处理后，发送至所述报警显示器5进行显示，并在检测到食品过期时，指令所述报警显示器5进行报警。

所述报警显示器5与所述控制板6电连接；所述报警显示器5用于接收所述控制板6发送的指令，并显示当前食品状态、以及对过期食品进行报警提示等。

所述底板401可固定安装在待检测食品的容器中（如图1中冰箱的冷藏室2内）；所述传感器外壳402设置在所述底板401的表面，且与所述底板401固定连接；所述传感器外壳402为内部中空的圆柱体形结构，所述传感器外壳402内部的底面设置有固定卡扣（未标注），通过所述固定卡扣可将所述湿度传感器403和气体传感器404分别固定在所述传感器外壳402的内部底面；所述传感器外壳402的外部圆柱面上还设置有外壳固定结构（未标注），通过所述外壳固定结构可将所述传感器外壳402固定在所述底板401的表面。

进一步地，在所述传感器外壳402的内部设置有湿度传感器403和气体传感器404；所述湿度传感器403和气体传感器404分别与所述传感器外壳402的内部底面固定连接。

优选地，所述气体传感器404采用基于微纳米技术的金属氧化物半导体式的气体传感器，并以阵列的形式排列设置；因基于微纳米技术的金属氧化物半导体式传感器为中空结构，因此，具有良好的隔热性能，且具有功耗低的优点，适合高精度的检测。

所述湿度传感器403为现有技术，故不赘述。

进一步地，在所述底板401的表面设置有一圆孔408，所述圆孔408内设置有红外温度测试探头405，所述红外温度测试探头405镶嵌在所述圆孔408内；所述红外温度测试探头405用于检测食品的温度值，并将检测到的温度值传输给控制板6，以减少刚刚从外部进入的食品的温度对检测值的影响；所述红外温度测试探头405为现有技术，故不赘述。

进一步地，在所述传感器外壳402的顶部设置有透气隔水膜406，所述透气隔水膜406用于隔绝外部水汽进入到所述传感器外壳402的内部，具有透气不透湿的特点，可减少因环境骤变而对所述传感器外壳402内部的传感器（湿度传感器403和气体传感器404）造成不利的影响；例如：在冰箱领域，可减少冰箱开关门、风机运行后气流等因素对传感器（湿度传感器403和气体传感器404）造成的不利影响；所述透气隔水膜406可通过圆环形卡扣固定在所述传感器外壳402的顶部。

进一步地，所述控制板6内设置有MCU芯片61，所述MCU芯片61与所述报警显示器5电连接；另一方面，所述MCU芯片61与所述的湿度传感器403、气体传感器404、红外温度测试探头405电连接；通过所述MCU芯片61可对所述的湿度传感器403、气体传感器404、红外温度测试探头405传输的数据进行处理，同时可控制所述报警显示器5进行显示和报警。

进一步地，所述控制板6的表面还设置有多个控制按钮62，多个所述控制按钮62分别与所述MCU芯片61电连接；通过所述控制按钮62可控制所述MCU芯片61发送相应的指令（例如：控制传感器输出功率、控制传感器开关状态、切换传感器检测模式等）。

所述报警显示器5包括蜂鸣器51和显示屏52，所述蜂鸣器51和显示屏52分别与所述MCU芯片61电连接；所述报警显示器5用于接收所述MCU芯片61发送的处理后的数据，并实时地在显示屏52上进行显示；同时，在检测到环境中的气味数据值达到阈值时，通过所述MCU芯片61发送报警指令，控制所述报警显示器5中的蜂鸣器51进行报警，以提示用户对环境采取相应的处理措施（例如：清理等）。

本实施例具有以下有益效果：

本发明提供的一种食品检测装置，通过在底板401的表面设置传感器外壳402，并在所述传感器外壳402的内部设置湿度传感器403和气体传感器404，使得所述食品检测装置可自动地检测出环境中食品的状态数据值；同时，由于在所述传感器外壳402的顶部设置透气隔水膜406，可将环境中的水汽成分与所述传感器外壳402的内部的传感器进行隔离，减少了环境水分（湿度）对传感器的影响；另外，还通过设置红外温度测试探头405，减少了外来食物（果蔬）的温度对环境温度造成的影响，提高了传感器的检测精度。

另外，通过控制板6接收湿度传感器403、气体传感器404以及红外温度测试探头405检测的实时数据，并进行综合运算处理，然后发送至报警显示器5进行实时显示和报警，实现了自动检测、实时显示、以及实时报警的功能，避免了因环境中的食物溃烂而给用户带来不便。

实施例二

本发明还提供一种冰箱，如图1所示，所述冰箱包括冰箱箱体1、冷藏室2、门体3、食品检测装置4以及食品识别装置7。

所述食品识别装置7与所述食品检测装置4电连接，用于识别食物的类型，并将识别到的数据发送至所述食品检测装置4中的MCU芯片进行数据处理。

进一步地，所述食品识别装置7包括可识别食物类别的摄像头或可识别食物类别的扫描仪等，并将所识别到的食物类别发送给食品检测装置4，比如：通过所述摄像头或扫描仪来识别食物是否属于蔬菜、水果、饮料、牛奶以及面包等类别。

所述食品检测装置4的结构和功能具体如上所述。

实际应用时，所述食品检测装置4可安装在所述冷藏室2中，所述报警显示器5可安装在冰箱的门体上，所述控制板6可安装在所述冰箱箱体1上。

实施例三

本发明还提供一种食品检测方法，其中，所述食品检测方法包括以下步骤：

S100，预先通过食品检测装置获取在正常环境下的食品气味数据、食品环境湿度值和食品温度值，并建立数据库；

S200，通过食品检测装置获取当前环境的食品气味数据、食品环境湿度值和食品温度值；

S300，将所获取的当前环境的食品气味数据、食品环境湿度值和食品温度值与所述数据库中的数据进行比对；

S400，将比对结果发送至报警显示器进行显示，当检测到食品过期时，指令所述报警显示器进行报警显示。

本发明实施例在实际应用时，通过上述食品检测装置可准确地检测出冰箱冷藏室或果蔬盒内储存的食品品质状态，并以食物散发的特征气体为检测目标，建立食物特征气体数据库；再利用深度学习算法对食物特征气体数据进行学习，结合食品识别装置，识别食物种类；最后对食物的变质过程进行气体检测，实现对食物的新鲜度监测；同时，由于所述食品检测装置配备有湿度传感器及红外温度测试探头，可实时感应冰箱冷藏室内的湿度及食品表面的温度，并根据温度、湿度对清新指数进行相应的补偿计算，以提高准确率。

在实际应用时，为了减小外部环境对冰箱的冷藏室中环境的影响，通过湿度传感器和红外温度测试探头将测试值传输给控制板中的MCU芯片，通过MCU芯片进行综合运算后对测试值进行相应的补偿，以减小测试值的波动。

如图3所示，当冰箱内的环境受到外部环境因素的影响时，冰箱内未修正的传感器测试值会随着温度、湿度的变化而呈现规律性的变化，从而得到如图4所示的输出曲线；而此时，根据传感器清新值与温湿度变化的对应关系进行相应的补偿（移峰填谷），就可使得传感器的清新值呈现稳定状态，从而得到如图5所示的输出曲线，减少了外部环境对传感器的影响，提高了检测精度。

综上所述，本发明通过在冰箱的冷藏室或冰箱果蔬盒中增加食品检测装置，使得冰箱可以自动地检测出冷藏室内食品的品质；并通过气体传感器、湿度传感器以及红外温度测试探头实时地检测食品的状态数据，以及将状态数据发送给控制板进行处理，并在报警显示器上实时地显示当前食品的新鲜状态，使得用户可以根据当前的食品状态来进行相应的处理，同时，在当食品新鲜度降低到设定值时，冰箱以报警的方式提醒用户及时地清理冰箱，避免了因长时间放置的食品溃烂而污染冰箱。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种食品检测装置，其特征在于，包括：

用于控制食品检测装置的控制板；

与所述控制板电连接且用于检测食品气味的气体传感器；

与所述控制板电连接且用于检测食品环境湿度的湿度传感器；

与所述控制板电连接且用于检测食品温度的红外温度测试探头；

以及与所述控制板电连接且用于显示食品状态、对过期食品进行报警的报警显示器；

所述控制板用于接收所述气体传感器、湿度传感器以及红外温度测试探头检测的实时数据，并与预先设置的数据库内的数据进行比对，将比对结果发送至所述报警显示器进行显示，并在检测到食品过期时，指令所述报警显示器进行报警。

2.根据权利要求1所述的食品检测装置，其特征在于，还包括一底板；所述底板的表面设置有用于固定所述气体传感器、湿度传感器的传感器外壳，以及设置有用于镶嵌所述红外温度测试探头的圆孔；所述传感器外壳与所述底板固定连接。

3.根据权利要求2所述的食品检测装置，其特征在于，所述传感器外壳为内部中空的圆柱体形结构，所述传感器外壳的内部底面设置有用于固定所述气体传感器、湿度传感器的固定卡扣，所述气体传感器和湿度传感器分别通过所述固定卡扣与所述传感器外壳固定连接。

4.根据权利要求2所述的食品检测装置，其特征在于，所述传感器外壳的顶部设置有用于隔绝水汽的透气隔水膜，所述透气隔水膜与所述传感器外壳固定连接。

5.根据权利要求1所述的食品检测装置，其特征在于，所述数据库包括食品气味数据、食品环境湿度值以及食品温度值。

6.根据权利要求1所述的食品检测装置，其特征在于，所述控制板内设置有用于控制所述报警显示器进行显示和报警的MCU芯片，所述MCU芯片与所述报警显示器电连接。

7.根据权利要求1所述的食品检测装置，其特征在于，所述控制板的表面设置有多个控制按钮，多个所述控制按钮分别与MCU芯片电连接。

8.根据权利要求1所述的食品检测装置，其特征在于，所述报警显示器包括蜂鸣器和显示屏，所述蜂鸣器和显示屏分别与所述MCU芯片电连接。

9.一种冰箱，其特征在于，包括冰箱箱体、冷藏室、门体、设置在所述冷藏室内的食品检测装置，以及设置在所述冷藏室内且用于识别食品类型的食品识别装置；

所述食品识别装置包括用于识别食品类别的摄像头或扫描仪；

所述食品检测装置用于实现如权利要求1至8中任一项所述食品检测装置的功能。

10.一种食品检测方法，其特征在于，所述食品检测方法包括以下步骤：

预先通过食品检测装置获取在正常环境下的食品气味数据、食品环境湿度值和食品温度值，并建立数据库；

通过食品检测装置获取当前环境的食品气味数据、食品环境湿度值和食品温度值；

将所获取的当前环境的食品气味数据、食品环境湿度值和食品温度值与所述数据库中的数据进行比对；

将比对结果发送至报警显示器进行显示，当检测到食品过期时，指令所述报警显示器进行报警显示。