CN114414737B - 呼吸跃变型作物本体挥发性气体检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及气体检测技术领域，且公开了呼吸跃变型作物本体挥发性气体检测系统，包括电源、主控制机、温控系统、进气系统、检测箱、集气罩和两组气体检测传感器组件，所述集气罩内连接有检测机构，所述检测箱内固定连接有横板，所述横板的侧壁连接有承载机构，所述承载机构与集气罩连接，所述集气罩的一侧固定连接有外壳。该机呼吸跃变型作物本体挥发性气体检测系统，可以改变收集气体设备的容积，使挥发性气体的体积变小密度增大，有利于检测设备准确检测出气体中各组分的浓度，并且检测后的挥发性气体可回流至原位，无需抽出检测挥发性气体成分，不影响检测果实在呼吸跃变过程中产生的气体总量。

Description

呼吸跃变型作物本体挥发性气体检测系统

技术领域

本发明涉及气体检测技术领域，具体为呼吸跃变型作物本体挥发性气体检测系统。

背景技术

呼吸跃变型果蔬的肉质果实从生长停止到开始进入衰老之间的时期，其呼吸速率突然升高，在呼吸跃变出现时或出现之前，果实内部乙烯(促进果实成熟的激素)的形成量也急剧升高，这通常与果实进入成熟达到可食状态以及新鲜度相联系，由于呼吸跃变型果蔬在采摘后仍有呼吸跃变现象，因此，呼吸跃变型果蔬的新鲜度不仅与存储的环境有关，还与其所处环境中的CO₂浓度和乙烯浓度具有一定相关性；

果蔬一般都采用低温贮藏，可以有效抑制生理代谢，延缓果实的后熟衰老进程，从而达到更好维持果实品质和延长贮藏期的目的，然而，低温也容易发生冷害致使果实腐烂，不利于果实的贮藏，因此在存贮果实时，不仅要降低环境温度，还需要根据检测得出的植物果实的呼吸气体成分含量，改变其所处环境内的氧气、二氧化碳以及乙烯含量依次达到较佳的存贮环境。

目前，用于检测作物本体挥发性气体的检测系统，虽然可以检测作物果实的呼吸速率，但是，直接在收集装置内检测果实挥发性气体时，用于收集果实挥发性气体的设备结构固定，且体积也大，导致收集到的挥发性气体被较多的空气稀释，因此对于检测气体成分的设备精度要求高，也容易产生较大的误差，此外，如若从收集设备内将挥发性气体抽出进行检测，则影响检测果实在呼吸跃变过程中产生挥发性气体的总量。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了呼吸跃变型作物本体挥发性气体检测系统，具备改变收集气体设备的容积，使挥发性气体的体积变小密度增大，有利于检测设备准确检测出气体中各组分的浓度，并且检测后的挥发性气体可回流至原位，无需抽出检测挥发性气体成分，不影响检测果实在呼吸跃变过程中产生的气体总量等优点，解决了检测果实挥发性气体的设备结构固定，且体积也大，导致收集到的挥发性气体被较多的空气稀释，因此对于检测气体成分的设备精度要求高，也容易产生较大的误差，此外，如若从收集设备内将挥发性气体抽出进行检测，则影响检测果实在呼吸跃变过程中产生挥发性气体的总量的问题。

(二)技术方案

为实现上述的目的，本发明提供如下技术方案：呼吸跃变型作物本体挥发性气体检测系统，包括电源、主控制机、温控系统、进气系统、检测箱、集气罩和两组气体检测传感器组件，所述集气罩内连接有检测机构，所述检测箱内固定连接有横板，所述横板的侧壁连接有承载机构，所述承载机构与集气罩连接；

所述集气罩的一侧固定连接有外壳，所述外壳内连接有排气机构，所述排气机构在检测挥发性气体时调节气体的排出方向；

检测机构，用于抽取并压缩作物本体产生的挥发性气体在集气罩内进行检测；

承载机构，用于连接集气罩，并且检测机构抽气检测气体时，承载机构可在集气罩内移动。

优选的，所述检测机构包括圆柱体，所述圆柱体的侧壁与集气罩的内侧固定连接，所述圆柱体的上端设有活塞，且活塞的侧壁连接有密封圈，所述活塞的侧壁通过圆孔与气体检测传感器组件固定连接，所述集气罩的上端对称固定连接有两个穿线管，所述集气罩的上端中心处固定连接有电动推杆，所述电动推杆的输出端延伸至集气罩内与活塞的上端固定连接，所述圆柱体的下端开设有第一凹槽，所述外壳的一端贯穿圆柱体的侧壁并与第一凹槽连通，所述圆柱体的侧壁竖直开设有过气通道，所述外壳的上端开设有通孔，所述过气通道的通道口处与通孔重合。

优选的，所述承载机构包括载台，所述载台的上端开设有第二凹槽，所述载台位于集气罩内并固定连接有多个密封环，所述横板的中心处通过安装孔固定连接有支撑块，所述支撑块的上端延伸集气罩内，所述支撑块的侧壁通过定向孔套接有两个定向杆，两个所述定向杆的上端均与载台的下端固定连接，所述支撑块的下端固定连接有弹簧，所述弹簧的一端固定连接有横杆，所述横杆的杆壁分别与两个定向杆的下端固定连接。

优选的，所述排气机构包括挡块，所述挡块设置在外壳内，所述挡块的一侧通过盲孔固定连接有内螺纹管，所述内螺纹管中连接有丝杆，所述丝杆的一端固定连接有蜗轮，所述外壳内固定连接有安装板，所述安装板的侧壁通过滚动轴承与丝杆的杆壁转动连接，所述外壳的侧壁固定连接有电机，所述电机的输出端贯穿外壳的侧壁并固定连接有蜗杆，所述蜗杆与蜗轮啮合。

优选的，所述挡块的一端边角处开设有豁口，所述挡块的下端开设有排气槽，所述外壳的下端开设有排气孔。

优选的，所述检测箱的前侧设有开口，且开口处通过铰链铰接有密封门板，所述检测箱的上端右侧固定连接有第一排气电磁阀，所述进气系统的进气管贯穿检测箱的侧壁并固定连接有第二排气电磁阀，所述温控系统安装在检测箱的右端下侧。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了呼吸跃变型作物本体挥发性气体检测系统，具备以下有益效果：

1、本发明在使用的时候，选取无病害和无机械损伤的果实放在承载机构上，然后集气罩套在承载机构上，在套接时，利用排气机构排出承载机构和果实进入集气罩内时所挤压的空气，避免集气罩的内部存在压力，安装完成后，在操作排气机构停止排气，在一定时间后，即可直接启动检测机构进行抽气压缩检测，且无需抽出集气罩内的气体。

2、本发明设置有的检测机构，启动电动推杆带动活塞上移从过气通道、通孔和外壳内抽取挥发性气体，抽取完成后利用排气机构阻断通孔，此时气体被转移到活塞下方，然后启动电动推杆推动活塞下移压缩挥发性气体，此时含有挥发性气体的空气被压缩减小了体积，进而增大了密度，此时即可利用活塞上安装的气体检测传感器组件对已被压缩的气体进行检测，在检测完成后，利用操作排气机构接触对通孔的阻断，此时被压缩的气体通过过气通道、通孔和壳体回流至圆柱体的下方，进而能够对果实挥发性气体压缩后再检测，且检测完成后挥发性气体能够回流至原位。

3、本发明设置有的承载机构，在抽气时，载台上方产生负压引力，此时负压引力作用在载台上，载台受力时带动定向杆移动，定向杆移动时挤压弹簧收缩，此时载台上移可降低检测机构抽气时的阻力，并且载台上移时可以将其与圆柱体内的空气最大程度的排至检测机构内进行检测，进而无需从检测系统内抽取挥发性气体进行异位检测，不影响检测果实呼吸时产生挥发性气体的总量。

附图说明

图1为本发明提出的呼吸跃变型作物本体挥发性气体检测系统结构示意图；

图2为本发明提出的呼吸跃变型作物本体挥发性气体检测系统中检测箱的内部结构示意图；

图3为本发明提出的呼吸跃变型作物本体挥发性气体检测系统图2中集气罩的内部结构示意图；

图4为本发明提出的呼吸跃变型作物本体挥发性气体检测系统图3中检测机构的结构示意图；

图5为本发明提出的呼吸跃变型作物本体挥发性气体检测系统图3中承载机构的结构示意图；

图6为本发明提出的呼吸跃变型作物本体挥发性气体检测系统中排气机构的结构示意图；

图7为本发明提出的呼吸跃变型作物本体挥发性气体检测系统图6中挡块的结构示意图；

图8为本发明提出的呼吸跃变型作物本体挥发性气体检测系统的连接图。

图中：1、检测箱；2、密封门板；3、温控系统；4、第一排气电磁阀；5、第二排气电磁阀；6、横板；7、集气罩；8、穿线管；9、电动推杆；10、外壳；11、第一凹槽；12、气体检测传感器组件；13、活塞；14、圆柱体；15、载台；16、支撑块；17、密封环；18、定向杆；19、弹簧；20、横杆；21、密封圈；22、过气通道；23、电机；24、通孔；25、挡块；26、排气槽；27、内螺纹管；28、丝杆；29、蜗轮；30、蜗杆；31、安装板；32、豁口；33、电源；34、主控制机；35、第二凹槽；36、进气系统。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

实施例1：

参照附图1-8,呼吸跃变型作物本体挥发性气体检测系统，包括电源33、主控制机34、温控系统3、进气系统36、检测箱1、集气罩7和两组气体检测传感器组件12，集气罩7内连接有检测机构，检测机构用于抽取并压缩作物本体产生的挥发性气体在集气罩7内进行检测，检测箱1内固定连接有横板6，横板6的侧壁连接有承载机构，承载机构与集气罩7连接，承载机构用于连接集气罩7，并且检测机构抽气检测气体时，承载机构可在集气罩7内移动，集气罩7的一侧固定连接有外壳10，外壳10内连接有排气机构，排气机构在检测挥发性气体时调节气体的排出方向，排气机构包括挡块25，挡块25设置在外壳10内，挡块25的一侧通过盲孔固定连接有内螺纹管27，内螺纹管27中连接有丝杆28，丝杆28的一端固定连接有蜗轮29，外壳10内固定连接有安装板31，安装板31的侧壁通过滚动轴承与丝杆28的杆壁转动连接，外壳10的侧壁固定连接有电机23，电机23的输出端贯穿外壳10的侧壁并固定连接有蜗杆30，蜗杆30与蜗轮29啮合，挡块25的一端边角处开设有豁口32，挡块25的下端开设有排气槽26，外壳10的下端开设有排气孔，检测箱1的前侧设有开口，且开口处通过铰链铰接有密封门板2，检测箱1的上端右侧固定连接有第一排气电磁阀4，进气系统36的进气管贯穿检测箱1的侧壁并固定连接有第二排气电磁阀5，温控系统3安装在检测箱1的右端下侧；

参照图8，进气系统36将过滤后的洁净空气输送至检测箱1内，输送气体时，第一排气电磁阀4和第二排气电磁阀5同时开启，且第一排气电磁阀4在延迟关闭，保持检测箱1内的气体压力与其外部平衡，此外，将主控制机34和进气系统36与电源33电连接，气体检测传感器组件12、第一排气电磁阀4、第二排气电磁阀5、温控系统3以及电机23的电路输入端均通过导线与主控制机34电连接，依次实现控制气体检测传感器组件12、温控系统3以及电机23的配合工作，同时温控系统3单独配备温度传感器，此技术在生活中已被广泛使用，本领域技术人员已经知晓，故不再做过多赘述。

本发明在使用的时候，选取无病害和无机械损伤的果实放在承载机构上，然后集气罩7套在承载机构上，在套接时，开启电机23工作带动蜗杆30旋转，蜗杆30旋转带动蜗轮29使丝杆28旋转，丝杆28旋转时带动内螺纹管27移动，内螺纹管27移动时带动挡块25移动，挡块25移动时，其下端的排气槽26与外壳上的排气孔重合，此时承载机构进入到集气罩7内时被挤压的空气经过外壳10、排气槽26和排气孔排出，避免集气罩7的内部存在压力，安装完成后，启动电机23反转带动蜗杆30、蜗轮29、丝杆28和内螺纹管27使挡块25复位，使排气槽26与排气孔错位阻断空气流通，在一定时间后，果实呼吸产生的挥发性气体被收集到集气罩7内，此时直接启动检测机构进行抽气压缩检测，进而能够方便直接在集气罩7内对果实挥发性气体进行检测，并且检测时，检测机构可以对含有果实挥发性气体进行压缩，增加其在集气罩7内的浓度，使得检测结果较为准确，且无需抽出集气罩7内的气体。

实施例2：基于实施例1有所不同的是；

参照附图3-4,检测机构包括圆柱体14，圆柱体14的侧壁与集气罩7的内侧固定连接，圆柱体14的上端设有活塞13，且活塞13的侧壁连接有密封圈21，活塞13的侧壁通过圆孔与气体检测传感器组件12固定连接，集气罩7的上端对称固定连接有两个穿线管8，集气罩7的上端中心处固定连接有电动推杆9，电动推杆9的输出端延伸至集气罩7内与活塞13的上端固定连接，圆柱体14的下端开设有第一凹槽11，外壳10的一端贯穿圆柱体14的侧壁并与第一凹槽11连通，圆柱体14的侧壁竖直开设有过气通道22，外壳10的上端开设有通孔24，过气通道22的通道口处与通孔24重合，将待测物放置在承载机构上并连接好集气罩7，启动检测机构工作，抽取集气罩内的气体进行压缩检测，此时，检测得出的气体成分含量的数据记为原始对比数据，在规定时间内，再次启动检测机构工作，由于检测机构每次抽气量和压缩量均固定，因此可保证每次检测的气体体积相同。

本发明设置有的检测机构，在使用时，由于活塞13处于圆柱体14的上方，因此在检测挥发性气体时，启动电动推杆9带动活塞13上移，活塞13上移时在过气通道22内产生负压引力，负压引力抽取圆柱体14下方的挥发性气体，此时挥发性气体进入到外壳10内并经过通孔24进入到过气通道22中，最终，挥发性气体经过过气通道22进入到活塞13的下方，在抽气完成后，启动电机23转动带动蜗杆30、蜗轮29、丝杆28和内螺纹管27使挡块25移动，挡块25移动后对于外壳10上的通孔24进行遮挡，此时即可阻断圆柱体14上下侧之间的空气流通，然后启动电动推杆9推动活塞13下移，活塞13下移时压缩其抽取到的挥发性气体，此时含有挥发性气体的空气被压缩减小了体积，进而增大了密度，此时即可利用活塞13上安装的气体检测传感器组件12对已被压缩的气体进行检测，在检测完成后，先启动电机23驱动排气机构使挡块25复位，解除对通孔24的阻隔，此时被压缩在圆柱体14上方的气体则通过过气通道22、通孔24和外壳10回流至圆柱体14的下方，进而能够对果实挥发性气体压缩后再检测，且检测完成后挥发性气体能够回流至原位。

实施例3：基于实施例1有所不同的是；

参照附图3和图5,承载机构包括载台15，载台15的上端开设有第二凹槽35，载台15位于集气罩7内并固定连接有多个密封环17，横板6的中心处通过安装孔固定连接有支撑块16，支撑块16的上端延伸集气罩7内，支撑块16的侧壁通过定向孔套接有两个定向杆18，两个定向杆18的上端均与载台15的下端固定连接，支撑块16的下端固定连接有弹簧19，弹簧19的一端固定连接有横杆20，横杆20的杆壁分别与两个定向杆18的下端固定连接。

本发明设置有的承载机构，在抽气时，载台15上方产生负压引力，此时负压引力作用在载台15上，载台15受力时带动定向杆18移动，定向杆18移动时挤压弹簧19收缩，此时载台15上移可降低检测机构抽气时的阻力，并且载台15上移时可以将其与圆柱体14内的空气最大程度的排至检测机构内进行检测，同时，在检测完成后气体回流，载台15上的负压引力降低，在弹簧19以及压缩空气回流的推力作用下载台15下移复位，重新容纳回流的空气，进而无需从检测系统内抽取挥发性气体进行异位检测，不影响检测果实呼吸时产生挥发性气体的总量。

需要说明的是，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.呼吸跃变型作物本体挥发性气体检测系统，包括电源（33）、主控制机（34）、温控系统（3）、进气系统（36）、检测箱（1）、集气罩（7）和两组气体检测传感器组件（12），其特征在于：所述集气罩（7）内连接有检测机构，所述检测箱（1）内固定连接有横板（6），所述横板（6）的侧壁连接有承载机构，所述承载机构与集气罩（7）连接；

所述承载机构包括载台（15），所述载台（15）的上端开设有第二凹槽（35），所述载台（15）位于集气罩（7）内并固定连接有多个密封环（17），所述横板（6）的中心处通过安装孔固定连接有支撑块（16），所述支撑块（16）的上端延伸集气罩（7）内，所述支撑块（16）的侧壁通过定向孔套接有两个定向杆（18），两个所述定向杆（18）的上端均与载台（15）的下端固定连接，所述支撑块（16）的下端固定连接有弹簧（19），所述弹簧（19）的一端固定连接有横杆（20），所述横杆（20）的杆壁分别与两个定向杆（18）的下端固定连接；

所述集气罩（7）的一侧固定连接有外壳（10），所述外壳（10）内连接有排气机构，所述排气机构在检测挥发性气体时调节气体的排出方向，所述排气机构包括挡块（25），所述挡块（25）设置在外壳（10）内，所述挡块（25）的一侧通过盲孔固定连接有内螺纹管（27），所述内螺纹管（27）中连接有丝杆（28），所述丝杆（28）的一端固定连接有蜗轮（29），所述外壳（10）内固定连接有安装板（31），所述安装板（31）的侧壁通过滚动轴承与丝杆（28）的杆壁转动连接，所述外壳（10）的侧壁固定连接有电机（23），所述电机（23）的输出端贯穿外壳（10）的侧壁并固定连接有蜗杆（30），所述蜗杆（30）与蜗轮（29）啮合；

检测机构，用于抽取并压缩作物本体产生的挥发性气体在集气罩（7）内进行检测，所述检测机构包括圆柱体（14），所述圆柱体（14）的侧壁与集气罩（7）的内侧固定连接，所述圆柱体（14）的上端设有活塞（13），且活塞（13）的侧壁连接有密封圈（21），所述活塞（13）的侧壁通过圆孔与气体检测传感器组件（12）固定连接，所述集气罩（7）的上端对称固定连接有两个穿线管（8），所述集气罩（7）的上端中心处固定连接有电动推杆（9），所述电动推杆（9）的输出端延伸至集气罩（7）内与活塞（13）的上端固定连接，所述圆柱体（14）的下端开设有第一凹槽（11），所述外壳（10）的一端贯穿圆柱体（14）的侧壁并与第一凹槽（11）连通，所述圆柱体（14）的侧壁竖直开设有过气通道（22），所述外壳（10）的上端开设有通孔（24），所述过气通道（22）的通道口处与通孔（24）重合。

2.根据权利要求1所述的呼吸跃变型作物本体挥发性气体检测系统，其特征在于：所述挡块（25）的一端边角处开设有豁口（32），所述挡块（25）的下端开设有排气槽（26），所述外壳（10）的下端开设有排气孔。

3.根据权利要求1所述的呼吸跃变型作物本体挥发性气体检测系统，其特征在于：所述检测箱（1）的前侧设有开口，且开口处通过铰链铰接有密封门板（2），所述检测箱（1）的上端右侧固定连接有第一排气电磁阀（4），所述进气系统（36）的进气管贯穿检测箱（1）的侧壁并固定连接有第二排气电磁阀（5），所述温控系统（3）安装在检测箱（1）的右端下侧。

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