CN112326746A - 油酸价检测装置和检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种油酸价检测装置和检测方法，涉及酸价检测技术领域。该油酸价检测装置包括壳体、主机单元、显示单元和叉指电极传感器；主机单元安装在壳体内，显示单元设置在壳体一侧，叉指电极传感器安装在壳体的一端；主机单元分别与显示单元和叉指电极传感器相连接。本发明提供的油酸价检测装置和检测方法，通过叉指电极传感器来获取油液的介电常数信息，然后经过数据处理分析后直接能够得出酸价，并对酸价进行显示；检测时，只需要将装置插入到油液中片刻，即可得到最终的酸价测量结果，检测快速准确，且成本较低。

Description

油酸价检测装置和检测方法

技术领域

本发明涉及酸价检测技术领域，尤其是涉及一种用于煎炸油的油酸价检测装置和检测方法。

背景技术

对于食物的加工通常使用煎炸油煎炸的方式制备，煎炸过程中煎炸油被加热到大约150℃至180℃，在该温度下，煎炸油经过老化，如被空气中的氧气氧化、高温会产生很多化学分解产物，不仅影响食物的口感，还会影响身体健康。为了确定煎炸过程中煎炸油的品质，通常需要测量煎炸油的酸价和极性组分，这是对煎炸油热氧化分解程度的衡量。

现有的煎炸油酸价的检测方法包括酸碱滴定法和试纸检测法，酸碱滴定法需要在实验室环境中，由专门的实验室人员通过滴定仪进行检测，成本高昂且检测效率低下；而由于测油试纸为一次性使用产品，试纸必须在较短的保质期内使用，长时间使用也具有成本高的问题，而且测油试纸的测量结果需要通过比色卡对比颜色，无法获取精确的数值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油酸价检测装置和检测方法，以解决现有的煎炸油酸价检测方法存在的成本高、检测效率低等弊端。

为解决上述技术问题，本发明首先提供一种油酸价检测装置，具体技术方案如下：

一种油酸价检测装置，包括壳体、主机单元、显示单元和叉指电极传感器；所述主机单元安装在所述壳体内，所述显示单元设置在所述壳体一侧，所述叉指电极传感器安装在所述壳体的一端；所述主机单元分别与所述显示单元和所述叉指电极传感器相连接；所述叉指电极传感器用于接触油液，所述主机单元用于对所述叉指电极传感器检测到的介电常数信息进行分析并得出酸价，所述显示单元用于显示酸价数据。

进一步的，所述叉指电极传感器包括电极基板、引线焊盘和叉指电极；所述引线焊盘和所述叉指电极均设置在所述电极基板上，所述引线焊盘分别与所述叉指电极和所述主机单元相连接。

进一步的，所述叉指电极传感器还包括贴设在所述叉指电极上的保护膜。

进一步的，还包括温度传感器，所述温度传感器与所述主机单元相连接，并用于检测油液温度。

进一步的，还包括连接杆，所述连接杆具有相对的第一端和第二端，所述第一端和所述壳体连接，所述第二端与所述叉指电极传感器连接。

进一步的，所述壳体设有连接口，所述第一端连接有锁紧盖，所述锁紧盖与所述连接口可拆卸连接，且所述锁紧盖的径向尺寸大于所述连接杆的径向尺寸。

进一步的，所述第二端连接有保护壳，所述叉指电极传感器嵌入到所述保护壳内，且所述叉指电极传感器用于接触油液的部分外露。

进一步的，所述保护壳与所述第二端可拆卸连接。

另外，基于上述油酸检测装置，本发明还提供了一种油酸价检测方法，包括以下步骤：接触检测：将叉指电极传感器置于待检测油液内，并停留预设时间；数据分析：获取叉指电极传感器检测到的介电常数信息，并对信息进行处理，得到油液的酸价；酸价显示：对得到的酸价进行图像显示。

进一步的，所述接触检测步骤还包括检测油液的温度，所述数据分析步骤还包括基于油液温度对检测到的介电常数进行修正。

根据本发明提供的油酸价检测装置和检测方法，通过叉指电极传感器来获取油液的介电常数信息，然后经过数据处理分析后直接能够得出酸价，并对酸价进行显示；检测时，只需要将装置插入到油液中片刻，即可得到最终的酸价测量结果，检测快速准确，且成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的煎炸油酸检测装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的煎炸油酸检测装置的叉指电极传感器的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的煎炸油酸检测装置检测到的温度对介电常数的影响曲线示意图；

图4为本发明实施例提供的煎炸油酸检测方法的检测流程示意图。

图标：

1-壳体；2-显示单元；3-操作单元；4-叉指电极传感器；41-电极基板；42-引线焊盘；43-叉指电极；44-保护膜；5-连接杆；51-第一端；52-第二端；6-锁紧盖；7-保护壳；71-加强筋。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”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，可以是两个元件内部的连通。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。

基于背景技术中的问题，本实施例提供了一种油酸价检测装置，区别于实验室中的酸碱滴定法和一次性使用的试纸法，本实施例的油酸价检测装置和检测方法是基于煎炸油的热氧化分解程度与介电常数具有高可靠的关联尺度，通过建立介电常数与酸价之间的数据模型，进而可以通过叉指电极传感器4测量煎炸油介电常数的方式得到酸价的数值。

结合附图1所示，本实施例的一种油酸价检测装置包括壳体1、主机单元(图中未示出)、显示单元2和操作单元3等结构，本实施例的油酸价检测装置还具有叉指电极传感器4，另外，本实施例的油酸价检测装置还具有能够为主机单元、显示单元2和操作单元3等用电部件供电的电源单元(图中未示出)，电源单元优选为能够进行充电。

本实施例的壳体1的结构形式类似于现有的电子温度计或者是电子检测仪器的壳体1，一般长度不超过人手，并且形状类似于矩形块状，可以在壳体1的两侧设计便于人手把握的凹槽结构，壳体1作为整个装置的基础安装结构，用于安装上述的主机单元、显示单元2和操作单元3等。

本实施例的主机单元可以是PLC、MCU等控制电路板，主机单元也可以称之为数据处理单元，其结构形式不限，只要具有数据接收、处理等功能即可，主机单元内设有运算逻辑，该运算逻辑是根据对已知酸价值的标样煎炸油进行数据采集，然后可以得到介电常数与酸价值之间的线性关系，以将介电常数换算为酸价。本实施例的显示单元2可以是一块设置在壳体1的开口处的显示屏，用来显示酸价数据，当然也可以按照需求增设其他显示功能，例如电量显示等。

本实施例的主机单元安装在壳体1内，显示单元2设置在壳体1一侧，叉指电极传感器4安装在壳体1的一端；主机单元分别与显示单元2和叉指电极传感器4相连接。本实施例的叉指电极传感器4用于接触油液，主机单元用于对叉指电极传感器4检测到的介电常数信息进行分析并得出酸价，显示单元2用于显示酸价数据。本实施例的操作单元3可以是图示中的实体按键，用于开闭装置，并且对装置进行相应的操作，当然也可以是虚拟触摸按键。

使用本实施例的油酸价检测装置检测时，可以先对叉指电极传感器4进行擦拭，防止污物影响检测精度，然后将叉指电极传感器4插入到煎炸油液中一段时间，以获取油液的介电常数信息，然后主机单元经过数据处理分析后直接能够得出酸价，并通过显示单元2对酸价进行显示，检测快速准确，且成本较低。

另外，基于上述结构发明人发现，高温对介电常数有一定的影响，因此，考虑到这一点，本实施例的油酸价检测装置还包括温度传感器(图中未示出)，温度传感器与本实施例的主机单元相连接，并且优选的集成到本实施例的叉指电极传感器4上，本实施例的主机单元根据温度传感器检测到的数据来对检测到的介电常数进行修正，具体的，是通过建立介电常数与温度、介电常数与酸价值彼此的关联关系，最终结合煎炸油介电常数、温度的变化计算出酸价值。

结合附图3所示，以花生油为例，发明人通过大量的实验得出了介电常数与温度的关系曲线，关系曲线采用最小二乘法拟合曲线。最小二乘法多项式曲线拟合，根据给定的m个点,并不要求这条曲线精确地经过这些点，而是曲线y＝f(x)的近似曲线y＝φ(x)。

当样本点的分布不为直线时，采用多项式曲线拟合，即拟合曲线方程为n阶多项式:

用矩阵形式表示为：Y＝X₀A，其中：

待求解项为系数向量

A＝[a_n，a_n-1，...，a₂，a₁，a₀]^T。

曲线拟合方程Y＝X₀A的求解方法与上面直线的求解方法一样，也是在方程Y＝X₀A两边同时左乘X₀的转置矩阵得到:

再同时在新方程两边同时左乘

的逆矩阵，得到：

上式左边部分均已知，所以可直接求解得拟合曲线方程的系数向量A。

获得介电常数与温度的曲线方程之后，就可以在测量高温煎炸油时，通过该方程修订温度对介电常数带来的影响。通过对已知酸价值的标样煎炸油进行数据采集可以得到介电常数与酸价值之间的线性关系。

综合介电常数与温度、介电常数与酸价值彼此的曲线方程，可以得到介电常数与酸价值之间的曲线方程，将该方程系数保存在本实施例的油酸价检测装置后，就可以实现使用油酸价检测装置快速测量高温煎炸油的方法。

结合附图2所示，本实施例的叉指电极传感器4包括电极基板41、引线焊盘42和叉指电极43；引线焊盘42和叉指电极43均设置在电极基板41上，引线焊盘42分别与叉指电极43和主机单元相连接，叉指电极43是指状或梳状的面内有周期性图案的电极，能够产生与可穿透材料样品和敏感涂层的电场相关的电容，关于电极基板41、引线焊盘42和叉指电极43的具体结构形式和工作原理被本领域技术人员所熟知，因此本实施例不对上述结构做出过多的描述。

优选的，为了对叉指电极传感器4进行保护，本实施例的叉指电极传感器4还包括贴设在叉指电极43上的保护膜44，保护膜44贴附在叉指电极43的疏油层上，在使用时可以摘下。

另外，为了延长人手把握的位置与叉指电极传感器4之间的距离，使得人手在检测时处于安全位置，防止与油液距离过近，本实施例的油酸检测装置还包括连接杆5，连接杆5具有相对的第一端51和第二端52，第一端51和壳体1连接，第二端52与叉指电极传感器4连接。

优选的，本实施例将连接杆5与壳体1设计为可拆卸连接，具体的可以是在壳体1设有连接口，第一端51连接有锁紧盖6，锁紧盖6与连接口可拆卸连接，可拆卸连接方式可以是螺纹连接，并且本实施例的锁紧盖6的径向尺寸大于连接杆5的径向尺寸，使得两者的连接处具有较强的结构强度。

而为了对叉指电极传感器4进行保护，防止其出现磕碰而影响检测精度，本实施例的第二端52连接有保护壳7，保护壳7的结构和作用类似于手机壳，本实施例的叉指电极传感器4嵌入到保护壳7内，且叉指电极传感器4用于接触油液的部分外露，即本实施例的叉指电极43外露。

优选的，本实施例的保护壳7与第二端52可拆卸连接，以便于拆装保护壳7及其上的叉指电极传感器4，具体的，再结合附图2所示，是本实施例的保护壳7设有扁平状的连接板，连接板的厚度小于连接杆5的径向尺寸，连接板与第二端52相连接，连接板的相对两侧均设有加强筋71，加强筋71的一个端部与第二端52衔接且圆滑过渡，加强筋71的另一个端部与连接板远离连接杆5的一端大致持平。

另外，结合附图4所示，基于上述油酸检测装置，本发明还提供了一种油酸价检测方法，包括以下步骤：

接触检测：将叉指电极传感器4置于待检测油液内，并停留预设时间，具体的，该预设时间为12s至18s；

数据分析：主机单元获取叉指电极传感器4检测到的介电常数信息，并对信息进行处理，得到油液的酸价，具体地，是通过建立介电常数与温度、介电常数与酸价值彼此的关联关系，最终结合煎炸油介电常数、温度的变化计算出酸价值；

酸价显示：通过显示单元2对得到的酸价进行图像显示。

另外，接触检测步骤还包括检测油液的温度，数据分析步骤还包括基于油液温度对检测到的介电常数进行修正，具体的修正方式上述描述已经给出，本实施例对此不进行赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种油酸价检测装置，其特征在于，包括壳体、主机单元、显示单元和叉指电极传感器；

所述主机单元安装在所述壳体内，所述显示单元设置在所述壳体一侧，所述叉指电极传感器安装在所述壳体的一端；

所述主机单元分别与所述显示单元和所述叉指电极传感器相连接；

所述叉指电极传感器用于接触油液，所述主机单元用于对所述叉指电极传感器检测到的介电常数信息进行分析并得出酸价，所述显示单元用于显示酸价数据。

2.根据权利要求1所述的油酸价检测装置，其特征在于，所述叉指电极传感器包括电极基板、引线焊盘和叉指电极；

所述引线焊盘和所述叉指电极均设置在所述电极基板上，所述引线焊盘分别与所述叉指电极和所述主机单元相连接。

3.根据权利要求2所述的油酸价检测装置，其特征在于，所述叉指电极传感器还包括贴设在所述叉指电极上的保护膜。

4.根据权利要求1所述的油酸价检测装置，其特征在于，还包括温度传感器，所述温度传感器与所述主机单元相连接，并用于检测油液温度。

5.根据权利要求1所述的油酸价检测装置，其特征在于，还包括连接杆，所述连接杆具有相对的第一端和第二端，所述第一端和所述壳体连接，所述第二端与所述叉指电极传感器连接。

6.根据权利要求5所述的油酸价检测装置，其特征在于，所述壳体设有连接口，所述第一端连接有锁紧盖，所述锁紧盖与所述连接口可拆卸连接，且所述锁紧盖的径向尺寸大于所述连接杆的径向尺寸。

7.根据权利要求5所述的油酸价检测装置，其特征在于，所述第二端连接有保护壳，所述叉指电极传感器嵌入到所述保护壳内，且所述叉指电极传感器用于接触油液的部分外露。

8.根据权利要求7所述的油酸价检测装置，其特征在于，所述保护壳与所述第二端可拆卸连接。

9.一种油酸价检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

接触检测：将叉指电极传感器置于待检测油液内，并停留预设时间；

数据分析：获取叉指电极传感器检测到的介电常数信息，并对信息进行处理，得到油液的酸价；

酸价显示：对得到的酸价进行图像显示。

10.根据权利要求9所述的油酸价检测方法，其特征在于，所述接触检测步骤还包括检测油液的温度，所述数据分析步骤还包括基于油液温度对检测到的介电常数进行修正。

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