CN111189985A - 一种食品营养成分检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种食品营养成分检测装置，它包括空气压缩机、气流粉碎机和设备箱，空气压缩机上方右侧设置有管道，管道右侧设置有气流粉碎机，气流粉碎机左侧中部设置有物料筒，物料筒上方顶部设置有物料口，物料口上方设置有盖板，气流粉碎机顶部设置有密封盖，密封盖上方中部设置有报警灯，气流粉碎机前面中部设置有观察窗，气流粉碎机下方设置有连接套筒，连接套筒下方设置有底座，底座下方中部设置有第三阀门，底座左右两侧均设置有支撑腿，检测平台上方右侧设置有设备箱，设备箱前面中部设置有显示器，显示器下方设置有控制面板，控制面板上设置有若干个按键；本发明具有结构合理、使用方便、检测精确、检测效率高的优点。

Description

一种食品营养成分检测装置
技术领域
本发明属于成分检测技术领域，具体涉及一种食品营养成分检测装置。
背景技术
食品，指各种供人食用或者饮用的成品和原料（包括加工食品，半成品和未加工食品），以及按照传统既是食品又是中药材的物品，但是不包括以治疗为目的的物品、烟草或只作药品用的物质，而食物营养是身体健康的最重要的因素，因为人是从一个小细胞发育成长成人的，所以食物营养是物质的源泉，在消费市场上，各种各样的食品令人眼花缭乱，因此要不断完善食品营养检测技术，但目前的检测技术存在操作不便、检测不准确以及检测效率低等问题；因此，提供一种结构合理、使用方便、检测精确、检测效率高的一种食品营养成分检测装置是非常有必要的。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种结构合理、使用方便、检测精确、检测效率高的一种食品营养成分检测装置。
本发明的目的是这样实现的：一种食品营养成分检测装置，它包括空气压缩机、气流粉碎机和设备箱，所述的空气压缩机上方右侧设置有管道，所述的管道右侧设置有气流粉碎机，所述的管道一端通过第一阀门与空气压缩机连通，另一端通过第二阀门与气流粉碎机连通，所述的气流粉碎机左侧中部设置有物料筒，所述的物料筒上方顶部设置有物料口，所述的物料口上方设置有盖板，所述的气流粉碎机顶部设置有密封盖，所述的密封盖上方中部设置有报警灯，所述的气流粉碎机前面中部设置有观察窗，所述的气流粉碎机下方设置有连接套筒，所述的连接套筒下方设置有底座，所述的底座下方中部设置有第三阀门，所述的连接套筒贯穿底座与第三阀门连通，所述的底座左右两侧均设置有支撑腿，所述的气流粉碎机对应观察窗的内部位置设置有压力表，所述的压力表表盘上设置有指针，所述的压力表下方设置有竖板，所述的竖板下方设置有第三安装座，所述的第三安装座右侧设置有横板，所述的气流粉碎机右侧上方设置有第四阀门，所述的第四阀门右侧设置有第一连接头，所述的第一连接头右侧设置有连接管道，所述的第一连接头通过夹紧接头与连接管道连通，所述的连接管道右侧设置有旋风分离器，所述的旋风分离器左侧上方设置有进气管，所述的连接管道通过第二连接头与进气管连通，所述的旋风分离器上方中部设置有排气管，所述的排气管上方设置有排气阀，所述的旋风分离器上方为圆柱体，下方为圆锥体，上下两部分连接处设置有滤板，所述的旋风分离器下方设置有出料口，所述的出料口下方设置有检测平台，所述的出料口通过连接阀门与检测平台连通，所述的检测平台上方右侧设置有设备箱，所述的设备箱前面中部设置有显示器，所述的显示器下方设置有控制面板，所述的控制面板上设置有若干个按键，所述的检测平台下方设置有检测箱体，所述的检测箱体左侧上方设置有进液管，所述的检测箱体左侧下方设置有水管开关，所述的检测箱体下方设置有底板，所述的底座左侧设置有出水管，所述的检测箱体内部从左至右依次设置有溶解室、抽滤装置和检测室，所述的溶解室底部中部设置有驱动电机，所述的驱动电机上方设置有转轴，所述的转轴上设置有搅拌叶，所述的转轴和搅拌叶贯穿溶解室并深入到溶解室的中上部，所述的进液管与溶解室连通，所述的溶解室右侧设置有抽滤装置，所述的抽滤装置左侧下方通过进口与溶解室连通，右侧上方通过出口与检测室连通，所述的抽滤装置中部设置有滤管，所述的滤管下方设置有排水管，所述的排水管下方设置有储水槽，所述的储水槽设置在底板内部并且左端与出水管连通，所述的滤管上方设置有清洁管，所述的清洁管上方设置有进水口，所述的清洁管贯穿监测平台与进水口连通，所述的滤管一端与清洁管连通，另一端与排水管连通，所述的抽滤装置右侧设置有检测室，所述的检测室内部顶部设置有光谱分析仪，所述的检测室右侧中部设置有超声探测器，所述的超声探测器通过第二安装座固定在检测箱体内壁，所述的检测室下方中部设置有激光激发单元，所述的激光激发单元通过第一安装座固定在底板上。
所述的所述的激光激发单元包括激光发生器、第一光阑、滤光片、第一聚焦透镜、第二光阑、准直透镜、第二聚焦透镜，所述的激光激发单元内部左侧设置有激光发生器，所述的激光发生器右侧设置有第一光阑，所述的第一光阑右侧设置有滤光片，所述的滤光片右侧设置有第一聚焦透镜，所述的第一聚焦透镜右侧设置有第二光阑，所述的第二光阑右侧设置有准直透镜，所述的准直透镜右侧设置有第二聚焦透镜。
所述的激光发生器为532nm泵浦源调QNd:YAG的光学参量振荡器，所述的滤光片为IPGC-720型长波通型近红外滤光片，所述的第一聚焦透镜、第二光阑和准直透镜构成光学4F系统。
所述的超声探测器为压电陶瓷材料聚焦超声探测器。
所述的设备箱内部至少还包括放大器、示波器、PLC控制器等器件。
所述的设备箱分别与空气压缩机、第一阀门、第二阀门、第三阀门、报警灯、第四阀门、排气阀、连接阀门、显示器、控制面板、驱动电机、抽滤装置、激光激发单元、超声探测器、光谱分析仪、压力表电连接。
所述的第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、排气阀、连接阀门均为ZCB系列电控比例阀。
所述的所述的超声探测器的探头用医用超声耦合液涂抹紧贴于检测室外壁表面，同时位于激光激发单元发出激光方向的右侧面。
本发明的有益效果：本发明采用空气压缩机、气流粉碎机和设备箱对食品营养成分进行检测，首先将装置放置在工作地点，通过物料口和物料筒将固体食品送入到气流粉碎机中，然后关闭盖板，通过操控操作面板上的按键打开空气压缩机、第一阀门以及第二阀门，空气压缩机将压缩空气经过管道高速喷射入气流粉碎机中，在多股高压气流的交汇点处食品物料被反复碰撞、磨擦、剪切而粉碎，粉碎后的物料在强大离心力作用下，使粗细物料分离，粗颗粒继续粉碎，而符合粒度要求的细颗粒通过连接管道进入旋风分离器中，通过旋风分离器中的滤板以及连接阀门最终进入到检测箱体内的溶解室中，可以通过进液管向溶解室中注入水，然后打开电机，带动转轴以及搅拌叶转动，使得食品物料充分溶解，再通过抽滤装置抽滤到检测室中进行检测，悬浮物和其他颗粒状杂质以及浮沫通过滤管进入到储水槽中储存，可打开水管开关将其通过出水管排出，然后打开激光激发单元，将激光发生器发出的光形成一标准的平行窄带光束，最后经过第二聚焦透镜，将入射激光的光斑聚焦至检测室的被测样品内，由于被测食品对入射光的吸收，使得局部能量沉积，并产生体积膨胀进而产生超声机械波向四周扩散出去，置于检测室外壁的超声探测器捕获这些超声波信号后，转换成对应超声强度大小的电流信号，经设备箱内的放大器放大后，由示波器将放大的信号采集并转换成数字信号，同时光谱分析仪识别被测样品内元素的特征光谱来鉴别元素的存在，而这些光谱线的强度又与被测样品中该元素的含量有关，因此利用谱线的强度来测定元素的含量，再送入PLC控制器进行数据存储以及数据分析处理，最终在显示器中显示结果；本发明具有结构合理、使用方便、检测精确、检测效率高的优点。
附图说明
图1为本发明一种食品营养成分检测装置的整体结构示意图。
图2为本发明一种食品营养成分检测装置的检测平台内部结构示意图。
图3为本发明一种食品营养成分检测装置的抽滤装置的清洁管与进水口连接示意图。
图4为本发明一种食品营养成分检测装置的出水管安装位置示意图。
图5为本发明一种食品营养成分检测装置的压力表在气流粉碎机内部的安装位置示意图。
图6为本发明一种食品营养成分检测装置的旋风分离器工作原理示意图。
图7为本发明一种食品营养成分检测装置的激光激发单元组成结构示意图。
图中：1、空气压缩机 2、第一阀门 3、管道 4、第二阀门 5、气流粉碎机 6、物料筒7、物料口 8、盖板 9、观察窗 10、连接套筒 11、底座 12、第三阀门 13、支撑腿 14、密封盖15、报警灯 16、第四阀门 17、第一连接头 18、夹紧接头 19、连接管道 20、第二连接头 21、旋风分离器 22、圆柱体 23、圆锥体 24、滤板 25、排气管 26、排气阀27、连接阀门 28、检测平台 29、设备箱 30、显示器 31、控制面板 32、按键33、检测箱体 34、底板 35、进液管 36、出水管37、水管开关 38、溶解室 39、驱动电机 40、转轴41、搅拌叶 42、抽滤装置 43、进口44、出口 45、滤管46、清洁管 47、排水管 48、储水槽 49、检测室50、第一安装座 51、激光激发单元 52、第二安装座 53、超声探测器54、光谱分析仪 55、进水口 56、横板 57、第三安装座 58、竖板 59、压力表 60、指针61、激光发生器 62、第一光阑 63、滤光片 64、第一聚焦透镜 65、第二光阑 66、准直透镜 67、第二聚焦透镜 68、进气管 69、出料口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
实施例1
如图1-7所示，一种食品营养成分检测装置，它包括空气压缩机1、气流粉碎机5和设备箱29，所述的空气压缩机1上方右侧设置有管道3，所述的管道3右侧设置有气流粉碎机5，所述的管道3一端通过第一阀门2与空气压缩机1连通，另一端通过第二阀门4与气流粉碎机5连通，所述的气流粉碎机5左侧中部设置有物料筒6，所述的物料筒6上方顶部设置有物料口7，所述的物料口7上方设置有盖板8，所述的气流粉碎机5顶部设置有密封盖14，所述的密封盖14上方中部设置有报警灯15，所述的气流粉碎机5前面中部设置有观察窗9，所述的气流粉碎机5下方设置有连接套筒10，所述的连接套筒10下方设置有底座11，所述的底座11下方中部设置有第三阀门12，所述的连接套筒10贯穿底座11与第三阀门12连通，所述的底座11左右两侧均设置有支撑腿13，所述的气流粉碎机5对应观察窗9的内部位置设置有压力表59，所述的压力表59表盘上设置有指针60，所述的压力表59下方设置有竖板58，所述的竖板58下方设置有第三安装座57，所述的第三安装座57右侧设置有横板56，所述的气流粉碎机5右侧上方设置有第四阀门16，所述的第四阀门16右侧设置有第一连接头17，所述的第一连接头17右侧设置有连接管道19，所述的第一连接头17通过夹紧接头18与连接管道19连通，所述的连接管道19右侧设置有旋风分离器21，所述的旋风分离器21左侧上方设置有进气管68，所述的连接管道19通过第二连接头20与进气管68连通，所述的旋风分离器21上方中部设置有排气管25，所述的排气管25上方设置有排气阀26，所述的旋风分离器21上方为圆柱体22，下方为圆锥体23，上下两部分连接处设置有滤板24，所述的旋风分离器21下方设置有出料口69，所述的出料口69下方设置有检测平台28，所述的出料口69通过连接阀门27与检测平台28连通，所述的检测平台28上方右侧设置有设备箱29，所述的设备箱29前面中部设置有显示器30，所述的显示器30下方设置有控制面板31，所述的控制面板31上设置有若干个按键32，所述的检测平台28下方设置有检测箱体33，所述的检测箱体33左侧上方设置有进液管35，所述的检测箱体33左侧下方设置有水管开关37，所述的检测箱体33下方设置有底板34，所述的底板34左侧设置有出水管36，所述的检测箱体33内部从左至右依次设置有溶解室38、抽滤装置42和检测室49，所述的溶解室38底部中部设置有驱动电机39，所述的驱动电机39上方设置有转轴40，所述的转轴40上设置有搅拌叶41，所述的转轴40和搅拌叶41贯穿溶解室38并深入到溶解室38的中上部，所述的进液管35与溶解室38连通，所述的溶解室38右侧设置有抽滤装置42，所述的抽滤装置42左侧下方通过进口43与溶解室38连通，右侧上方通过出口44与检测室49连通，所述的抽滤装置42中部设置有滤管45，所述的滤管45下方设置有排水管47，所述的排水管47下方设置有储水槽48，所述的储水槽48设置在底板34内部并且左端与出水管36连通，所述的滤管45上方设置有清洁管46，所述的清洁管46上方设置有进水口55，所述的清洁管46贯穿检测平台28与进水口55连通，所述的滤管45一端与清洁管46连通，另一端与排水管47连通，所述的抽滤装置42右侧设置有检测室49，所述的检测室49内部顶部设置有光谱分析仪54，所述的检测室49右侧中部设置有超声探测器53，所述的超声探测器53通过第二安装座52固定在检测箱体33内壁，所述的检测室49下方中部设置有激光激发单元51，所述的激光激发单元51通过第一安装座50固定在底板34上。
所述的激光激发单元51包括激光发生器61、第一光阑62、滤光片63、第一聚焦透镜64、第二光阑65、准直透镜66、第二聚焦透镜67，所述的激光激发单元51内部左侧设置有激光发生器61，所述的激光发生器61右侧设置有第一光阑62，所述的第一光阑62右侧设置有滤光片63，所述的滤光片63右侧设置有第一聚焦透镜64，所述的第一聚焦透镜64右侧设置有第二光阑65，所述的第二光阑65右侧设置有准直透镜66，所述的准直透镜66右侧设置有第二聚焦透镜67。
本发明采用空气压缩机1、气流粉碎机5和设备箱29对食品营养成分进行检测，首先将装置放置在工作地点，通过物料口7和物料筒6将固体食品送入到气流粉碎机5中，然后关闭盖板8，通过操控控制面板31上的按键32打开空气压缩机1、第一阀门2以及第二阀门4，空气压缩机4将压缩空气经过管道3高速喷射入气流粉碎机5中，在多股高压气流的交汇点处食品物料被反复碰撞、磨擦、剪切而粉碎，粉碎后的物料在强大离心力作用下，使粗细物料分离，粗颗粒继续粉碎，而符合粒度要求的细颗粒通过连接管道19进入旋风分离器21中，通过旋风分离器21中的滤板24以及连接阀门27最终进入到检测箱体33内的溶解室38中，可以通过进液管35向溶解室38中注入水，然后打开驱动电机39，驱动电机39带动转轴40以及搅拌叶41转动，使得食品物料充分溶解，再通过抽滤装置42抽滤到检测室49中进行检测，悬浮物和其他颗粒状杂质以及浮沫通过滤管45进入到储水槽48中储存，可打开水管开关37将其从出水管36排出，打开激光激发单元51，激光发生器61发出的光形成一标准的平行窄带光束，最后经过第二聚焦透镜67，将入射激光的光斑聚焦至检测室49的被测样品内，由于被测食品对入射光的吸收，使得局部能量沉积，并产生体积膨胀进而产生超声机械波向四周扩散出去，置于检测室49外壁的超声探测器53捕获这些超声波信号后，转换成对应超声强度大小的电流信号，经设备箱29内的放大器放大后，由示波器将放大的信号采集并转换成数字信号，同时光谱分析仪54识别被测样品内元素的特征光谱来鉴别元素的存在，而这些光谱线的强度又与被测样品中该元素的含量有关，因此利用谱线的强度来测定元素的含量，再送入PLC控制器进行数据存储以及数据分析处理，最终在显示器30中显示结果；本发明具有结构合理、使用方便、检测精确、检测效率高的优点。
实施例2
如图1-7所示，一种食品营养成分检测装置，它包括空气压缩机1、气流粉碎机5和设备箱29，所述的空气压缩机1上方右侧设置有管道3，所述的管道3右侧设置有气流粉碎机5，所述的管道3一端通过第一阀门2与空气压缩机1连通，另一端通过第二阀门4与气流粉碎机5连通，所述的气流粉碎机5左侧中部设置有物料筒6，所述的物料筒6上方顶部设置有物料口7，所述的物料口7上方设置有盖板8，所述的气流粉碎机5顶部设置有密封盖14，所述的密封盖14上方中部设置有报警灯15，所述的气流粉碎机5前面中部设置有观察窗9，所述的气流粉碎机5下方设置有连接套筒10，所述的连接套筒10下方设置有底座11，所述的底座11下方中部设置有第三阀门12，所述的连接套筒10贯穿底座11与第三阀门12连通，所述的底座11左右两侧均设置有支撑腿13，所述的气流粉碎机5对应观察窗9的内部位置设置有压力表59，所述的压力表59表盘上设置有指针60，所述的压力表59下方设置有竖板58，所述的竖板58下方设置有第三安装座57，所述的第三安装座57右侧设置有横板56，所述的气流粉碎机5右侧上方设置有第四阀门16，所述的第四阀门16右侧设置有第一连接头17，所述的第一连接头17右侧设置有连接管道19，所述的第一连接头17通过夹紧接头18与连接管道19连通，所述的连接管道19右侧设置有旋风分离器21，所述的旋风分离器21左侧上方设置有进气管68，所述的连接管道19通过第二连接头20与进气管68连通，所述的旋风分离器21上方中部设置有排气管25，所述的排气管25上方设置有排气阀26，所述的旋风分离器21上方为圆柱体22，下方为圆锥体23，上下两部分连接处设置有滤板24，所述的旋风分离器21下方设置有出料口69，所述的出料口69下方设置有检测平台28，所述的出料口69通过连接阀门27与检测平台28连通，所述的检测平台28上方右侧设置有设备箱29，所述的设备箱29前面中部设置有显示器30，所述的显示器30下方设置有控制面板31，所述的控制面板31上设置有若干个按键32，所述的检测平台28下方设置有检测箱体33，所述的检测箱体33左侧上方设置有进液管35，所述的检测箱体33左侧下方设置有水管开关37，所述的检测箱体33下方设置有底板34，所述的底板34左侧设置有出水管36，所述的检测箱体33内部从左至右依次设置有溶解室38、抽滤装置42和检测室49，所述的溶解室38底部中部设置有驱动电机39，所述的驱动电机39上方设置有转轴40，所述的转轴40上设置有搅拌叶41，所述的转轴40和搅拌叶41贯穿溶解室38并深入到溶解室38的中上部，所述的进液管35与溶解室38连通，所述的溶解室38右侧设置有抽滤装置42，所述的抽滤装置42左侧下方通过进口43与溶解室38连通，右侧上方通过出口44与检测室49连通，所述的抽滤装置42中部设置有滤管45，所述的滤管45下方设置有排水管47，所述的排水管47下方设置有储水槽48，所述的储水槽48设置在底板34内部并且左端与出水管36连通，所述的滤管45上方设置有清洁管46，所述的清洁管46上方设置有进水口55，所述的清洁管46贯穿检测平台28与进水口55连通，所述的滤管45一端与清洁管46连通，另一端与排水管47连通，所述的抽滤装置42右侧设置有检测室49，所述的检测室49内部顶部设置有光谱分析仪54，所述的检测室49右侧中部设置有超声探测器53，所述的超声探测器53通过第二安装座52固定在检测箱体33内壁，所述的检测室49下方中部设置有激光激发单元51，所述的激光激发单元51通过第一安装座50固定在底板34上。
为了更好的效果，所述的所述的激光激发单元51包括激光发生器61、第一光阑62、滤光片63、第一聚焦透镜64、第二光阑65、准直透镜66、第二聚焦透镜67，所述的激光激发单元51内部左侧设置有激光发生器61，所述的激光发生器61右侧设置有第一光阑62，所述的第一光阑62右侧设置有滤光片63，所述的滤光片63右侧设置有第一聚焦透镜64，所述的第一聚焦透镜64右侧设置有第二光阑65，所述的第二光阑65右侧设置有准直透镜66，所述的准直透镜66右侧设置有第二聚焦透镜67。
为了更好的效果，所述的激光发生器61为532nm泵浦源调QNd:YAG的光学参量振荡器，所述的滤光片63为IPGC-720型长波通型近红外滤光片，所述的第一聚焦透镜64、第二光阑65和准直透镜66构成光学4F系统，激光发生器61的激光输出波长为680-2400nm可调，整个波段内能量不大于10毫焦，脉冲持续时间为10纳秒，重复频率为1-20Hz可调，输出能量为0-100%可调，且在有效波长范围内，激光能以1-20nm可调扫描输出；采用IPGC-720型长波通型近红外滤光片的目的是，将可见光反射，而将近红外光透射；第一聚焦透镜64、第二光阑65和准直透镜66构成光学4F系统，第一聚焦透镜64和准直透镜66的焦距均约为10厘米，第二聚焦透镜67的焦距约为2厘米，其设置方式为第二光阑65位于第一聚焦透镜64后焦面和准直透镜66的前焦面处，构成光学4F系统。
为了更好的效果，所述的超声探测器53为压电陶瓷材料聚焦超声探测器，其中心响应频率为9.52MHz，相对回波灵敏度为-29.32db，焦距范围在34-46mm之间，阻尼50Ω，性能优越，灵敏度高，结果准确度高。
为了更好的效果，所述的设备箱29内部至少还包括放大器、示波器、PLC控制器等器件，超声探测器53捕获超声波信号后，转换成对应超声强度大小的电流信号，经放大器放大后，由示波器将放大的信号采集并转换成数字信号，再送入PLC控制器进行数据存储以及数据分析处理，最终在显示器30中显示结果，便于人员直观的观察结果。
为了更好的效果，所述的设备箱29分别与空气压缩机1、第一阀门2、第二阀门4、第三阀门12、报警灯15、第四阀门16、排气阀26、连接阀门27、显示器30、控制面板31、驱动电机39、抽滤装置42、激光激发单元51、超声探测器53、光谱分析仪54、压力表59电连接。
为了更好的效果，所述的第一阀门2、第二阀门4、第三阀门12、第四阀门16、排气阀26、连接阀门27均为ZCB系列电控比例阀。
为了更好的效果，所述的超声探测器53的探头用医用超声耦合液涂抹紧贴于检测室49外壁表面，同时位于激光激发单元51发出激光方向的右侧面，有效减小因检测室49壁反射的超声回波叠加或混频对超声探测的干扰，将超声探测器53的探头表面置于检测室49的右侧面，超声探测器53探头的轴向方向与激光激发单元51发出的入射激光光轴相互正交，能够有效避免当激光器能量太大时，发出的脉冲激光可能会穿透检测室49，部分入射激光直接照射到超声探测器53的表面上，从而使得超声信号测量不准确的问题。
本发明采用空气压缩机1、气流粉碎机5和设备箱29对食品营养成分进行检测，首先将装置放置在工作地点，通过物料口7和物料筒6将固体食品送入到气流粉碎机5中，然后关闭盖板8，通过操控控制面板31上的按键32打开空气压缩机1、第一阀门2以及第二阀门4，空气压缩机4将压缩空气经过管道3高速喷射入气流粉碎机5中，而在此期间，压力表59监测气流粉碎机5内部的压力，如果压力过大，则报警灯15会报警，提示人员关闭空气压缩机1，增加安全性，在多股高压气流的交汇点处食品物料被反复碰撞、磨擦、剪切而粉碎，粉碎后的物料在强大离心力作用下，使粗细物料分离，粗颗粒继续粉碎，而符合粒度要求的细颗粒通过连接管道19进入旋风分离器21中，空气从旋风分离器21顶部的排气管25排出，而食物微分通过旋风分离器21中的滤板24以及连接阀门27最终进入到检测箱体33内的溶解室38中，可以通过进液管35向溶解室38中注入水，然后打开驱动电机39，驱动电机39带动转轴40以及搅拌叶41转动，使得食品物料充分溶解，再通过抽滤装置42抽滤到检测室49中进行检测，悬浮物和其他颗粒状杂质以及浮沫通过滤管45进入到储水槽48中储存，可打开水管开关37将其从出水管36排出，打开激光激发单元51，激光发生器61发出的光形成一标准的平行窄带光束，最后经过第二聚焦透镜67，将入射激光的光斑聚焦至检测室49的被测样品内，由于被测食品对入射光的吸收，使得局部能量沉积，并产生体积膨胀进而产生超声机械波向四周扩散出去，置于检测室49外壁的超声探测器53捕获这些超声波信号后，转换成对应超声强度大小的电流信号，经设备箱29内的放大器放大后，由示波器将放大的信号采集并转换成数字信号，同时光谱分析仪54检测被测食品中的营养成分，原理是：在正常的情况下，原子处于稳定状态，它的能量是最低的，这种状态称为基态，但当原子受到能量(如热能、电能等)的作用时，将释放出以一定波长的电磁波形式辐射出去的的能量，因此对特定元素的原子可产生一系列不同波长的特征光谱线，这些谱线按一定的顺序排列，并保持一定的强度比例，光谱分析仪54就是从识别这些元素的特征光谱来鉴别元素的存在(定性分析)，而这些光谱线的强度又与被测食品中该元素的含量有关，因此又可利用这些谱线的强度来测定元素的含量(定量分析)，之后将数据信息送入设备箱29内的PLC控制器进行数据存储以及数据分析处理，最终在显示器30中显示结果，检测完成后，可以通过第三阀门12来排出气流粉碎机5中的食品残渣；而如果是液体食品营养成分检测，则直接将液体食品从进液管35送入溶解室38中，再进行上述操作，检测其中的营养成分；本发明具有结构合理、使用方便、检测精确、检测效率高的优点。

Claims (8)

1.一种食品营养成分检测装置，它包括空气压缩机、气流粉碎机和设备箱，其特征在于：所述的空气压缩机上方右侧设置有管道，所述的管道右侧设置有气流粉碎机，所述的管道一端通过第一阀门与空气压缩机连通，另一端通过第二阀门与气流粉碎机连通，所述的气流粉碎机左侧中部设置有物料筒，所述的物料筒上方顶部设置有物料口，所述的物料口上方设置有盖板，所述的气流粉碎机顶部设置有密封盖，所述的密封盖上方中部设置有报警灯，所述的气流粉碎机前面中部设置有观察窗，所述的气流粉碎机下方设置有连接套筒，所述的连接套筒下方设置有底座，所述的底座下方中部设置有第三阀门，所述的连接套筒贯穿底座与第三阀门连通，所述的底座左右两侧均设置有支撑腿，所述的气流粉碎机对应观察窗的内部位置设置有压力表，所述的压力表表盘上设置有指针，所述的压力表下方设置有竖板，所述的竖板下方设置有第三安装座，所述的第三安装座右侧设置有横板，所述的气流粉碎机右侧上方设置有第四阀门，所述的第四阀门右侧设置有第一连接头，所述的第一连接头右侧设置有连接管道，所述的第一连接头通过夹紧接头与连接管道连通，所述的连接管道右侧设置有旋风分离器，所述的旋风分离器左侧上方设置有进气管，所述的连接管道通过第二连接头与进气管连通，所述的旋风分离器上方中部设置有排气管，所述的排气管上方设置有排气阀，所述的旋风分离器上方为圆柱体，下方为圆锥体，上下两部分连接处设置有滤板，所述的旋风分离器下方设置有出料口，所述的出料口下方设置有检测平台，所述的出料口通过连接阀门与检测平台连通，所述的检测平台上方右侧设置有设备箱，所述的设备箱前面中部设置有显示器，所述的显示器下方设置有控制面板，所述的控制面板上设置有若干个按键，所述的检测平台下方设置有检测箱体，所述的检测箱体左侧上方设置有进液管，所述的检测箱体左侧下方设置有水管开关，所述的检测箱体下方设置有底板，所述的底座左侧设置有出水管，所述的检测箱体内部从左至右依次设置有溶解室、抽滤装置和检测室，所述的溶解室底部中部设置有驱动电机，所述的驱动电机上方设置有转轴，所述的转轴上设置有搅拌叶，所述的转轴和搅拌叶贯穿溶解室并深入到溶解室的中上部，所述的进液管与溶解室连通，所述的溶解室右侧设置有抽滤装置，所述的抽滤装置左侧下方通过进口与溶解室连通，右侧上方通过出口与检测室连通，所述的抽滤装置中部设置有滤管，所述的滤管下方设置有排水管，所述的排水管下方设置有储水槽，所述的储水槽设置在底板内部并且左端与出水管连通，所述的滤管上方设置有清洁管，所述的清洁管上方设置有进水口，所述的清洁管贯穿监测平台与进水口连通，所述的滤管一端与清洁管连通，另一端与排水管连通，所述的抽滤装置右侧设置有检测室，所述的检测室内部顶部设置有光谱分析仪，所述的检测室右侧中部设置有超声探测器，所述的超声探测器通过第二安装座固定在检测箱体内壁，所述的检测室下方中部设置有激光激发单元，所述的激光激发单元通过第一安装座固定在底板上。
2.如权利要求1所述的一种食品营养成分检测装置，其特征在于：所述的激光激发单元包括激光发生器、第一光阑、滤光片、第一聚焦透镜、第二光阑、准直透镜、第二聚焦透镜，所述的激光激发单元内部左侧设置有激光发生器，所述的激光发生器右侧设置有第一光阑，所述的第一光阑右侧设置有滤光片，所述的滤光片右侧设置有第一聚焦透镜，所述的第一聚焦透镜右侧设置有第二光阑，所述的第二光阑右侧设置有准直透镜，所述的准直透镜右侧设置有第二聚焦透镜。
3.如权利要求2所述的一种食品营养成分检测装置，其特征在于：所述的激光发生器为532nm泵浦源调QNd:YAG的光学参量振荡器，所述的滤光片为IPGC-720型长波通型近红外滤光片，所述的第一聚焦透镜、第二光阑和准直透镜构成光学4F系统。
4.如权利要求1所述的一种食品营养成分检测装置，其特征在于：所述的超声探测器为压电陶瓷材料聚焦超声探测器。
5.如权利要求1所述的一种食品营养成分检测装置，其特征在于：所述的设备箱内部至少还包括放大器、示波器、PLC控制器等器件。
6.如权利要求1所述的一种食品营养成分检测装置，其特征在于：所述的设备箱分别与空气压缩机、第一阀门、第二阀门、第三阀门、报警灯、第四阀门、排气阀、连接阀门、显示器、控制面板、驱动电机、抽滤装置、激光激发单元、超声探测器、光谱分析仪、压力表电连接。
7.如权利要求6所述的一种食品营养成分检测装置，其特征在于：所述的第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、排气阀、连接阀门均为ZCB系列电控比例阀。
8.如权利要求1所述的一种食品营养成分检测装置，其特征在于：所述的超声探测器的探头用医用超声耦合液涂抹紧贴于检测室外壁表面，同时位于激光激发单元发出激光方向的右侧面。
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Inventor after: Liu Caiyun

Inventor after: Gao Guiping

Inventor after: Li Mingjie

Inventor after: Xu Sipeng

Inventor after: Wang Linlin

Inventor after: Kaierli

Inventor after: Bie Xiao

Inventor after: Xu Chaoqun

Inventor after: Yao Jinshan

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