CN204129027U - 一种顶空扩散一体式气味分析仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种顶空扩散一体式气味分析仪，能有效抗干扰，快速、准确检测气味。该气味分析仪由样品顶空瓶和瓶盖状的气味检测探头组成，两者螺口配合。气味检测探头包含了信号调理控制电路、气味传感器、微型显示屏、按键、USB通讯供电接口、状态指示灯。其工作流程是：待测样品放置于顶空瓶内，拧紧瓶盖状的气味分析探头后，散发的气味与气味传感器充分接触反应，微处理器可采集、分析、处理数据，得到最终结果。本实用新型解决了目前常见的扩散式和泵吸式气体采样方式的不足，即存在着抗干扰性差、采样浓度不精确，和采样复杂、成本高等缺点。可见，它为拓展气味分析仪的应用领域起到了极大的推进作用。

Description

一种顶空扩散一体式气味分析仪

技术领域

本实用新型涉及气味检测与分析装置，具体指一种结合样品顶空、气体扩散的采样方式，能有效抗干扰，快速、准确检测气味的便携式气味分析仪。

背景技术

气体检测仪的采样是指通过特定方式将待测气氛输送至传感器进行检测。目前，气体检测仪主要有两种常见的采样方式：扩散式和泵吸式。其中，扩散式是指被检测的气体分子在空气中自由扩散，随空气流动而与传感器接触。扩散式采样方式受环境影响大，容易被环境湿度、其它气体，以及气流所干扰，稳定性差。泵吸式是通过气泵抽气将待测气体抽送至传感器腔进行检测，在进行固体、液体样本气味的精确采样时，泵吸式一般与样品顶空相结合，即通过泵吸的方式将固/液样品的饱和顶空气氛抽至传感器腔。顶空泵吸式采样结构复杂、体积较大、价格高，一般用于高精度要求的实验室采样中。而用于要求在线、快速检测的食品、原材料等领域的气味分析，目前的扩散式和泵吸式两种气体采样方式分别存在着抗干扰性差、采样浓度不精确，和采样复杂、成本高等缺点。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种顶空扩散一体式气味分析仪，该气味分析仪不仅能快速精确地采样，而且结构简单、体积较小、价格低廉，同时还能有效排除外界环境的干扰。

本实用新型提供的一种顶空扩散一体式气味分析仪，其特征在于，它包括气味检测探头和用于放置样品的顶空瓶；

所述气味检测探头包括盖体、信号调理控制电路、气味传感器、微型显示屏、按键、USB通讯供电接口和状态指示灯；所述盖体为能够与所述顶空瓶气密配合的瓶盖；信号调理控制电路的电路板固定在盖体内，电路板边缘与盖体内侧贴合；所述微型显示屏和按键嵌入到盖体的顶端，与所述信号调理控制电路通讯连接；所述USB通讯供电接口和状态指示灯均与所述信号调理控制电路通讯连接；气味传感器通过标准接口固定在信号调理控制电路的电路板下方。

作为上述技术方案的改进，所述信号调理控制电路包括用于调节控制气味传感器的工作温度和激发方式的控制器，用于采集气味传感器的信号变化信号的调理电路，以及用于将信号处理后与存储在内部的标准数据库比对的微处理器；

所述信号调理电路的输入端与气味传感器的一端电信号连接，所述信号调理电路的输出端依次通过微处理器和控制器与气味传感器的另一端电信号连接。

本实用新型采用样品顶空和气体扩散相结合的方式进行采样，融合了二者的特点，能够快速、精确地检测气味，并同时有效排除外界干扰；且结构简单、体积小巧、成本低廉、方便携带；还可以与多种设备配合使用，兼容多种检测分析模式，应用领域更加广泛。

附图说明

图1是顶空扩散一体式气味分析仪的结构示意图。

图2是顶空扩散一体式气味分析仪的工作原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型提供的顶空扩散一体式气味分析仪主要由用于放置样品9的顶空瓶8和瓶盖状的气味检测探头7组成，两者通过螺口配合，保证良好的气密性。

气味检测探头7包括安装在瓶盖状的盖体10内的信号调理控制电路3、气味传感器6、微型显示屏1、按键2、USB通讯供电接口5和状态指示灯4。其中，信号调理控制电路3的电路板固定在瓶盖状的盖体10内，电路板边缘与盖体10内侧贴合。微型显示屏1和左右按键2嵌入到盖体10的顶端，与信号调理控制电路3通讯连接，用于人机交互。USB通讯供电接口5和状态指示灯4均与信号调理控制电路3通讯连接。USB通讯供电接口5具备通讯供电功能，可通过USB数据线与PC机相连，由PC机为气味分析仪供电，同时从分析仪中获取数据并进行分析处理。此外，USB通讯供电接口5也可单独作为供电口，通过数据线与移动电源、平板电脑、手机等便携移动设备连接，为其供电，气味分析仪自运行，信号调理控制电路3对待测气味进行数据采集与分析处理，并通过微型显示屏1显示结果。状态指示灯4用于指示气味分析仪的工作状态。气味传感器6通过标准接口(如排针)固定在信号调理控制电路3的电路板下方，当气味检测探头7和顶空瓶8配合拧紧后，气味传感器6处于顶空瓶8的顶端，它可与顶空瓶8内样品9挥发出来的顶空气味充分接触。

气味传感器6与信号调理控制电路3通讯，能实时控制传感器温度和获取气味传感器的信号。在顶空瓶8内放置待测固/液样品9，工作时将气味检测探头7与顶空瓶8拧紧，保证良好的气密性，从而使测试不受外界环境的干扰。样品9挥发出的气味会自由扩散至顶空瓶8的上方，与气味传感器充分接触反应，两者反应产生的信号变化用于后续的分析处理。

图2列举了信号调理控制电路3的一种实现方式，具体由微处理器、信号调理电路和控制器组成。其中，控制器用于调节控制气味传感器6的工作温度以及光/热激发方式，信号调理电路负责采集气味传感器6的信号变化，并提供给微处理器，微处理器将信号处理后与存储在内部的标准数据库比对，得到分析结果。

微型显示屏1和按键2与信号调理控制电路3通讯连接，实现人机交互功能。状态指示灯4与信号调理控制电路3通讯连接，用于显示气味分析仪的工作状态。USB通讯供电接口5与信号调理控制电路3通讯连接，通过USB数据线外接设备后，不仅可以为气味分析仪供电，还可以提供通讯功能。

待测的固/液样品9放置于顶空瓶8中，将气味检测探头7与顶空瓶8拧紧。静置后样品9散发的气味自由扩散，并与气味传感器6接触反应。信号调理控制电路3可以实时、精准地获取气味传感器6的信号变化，反馈给微处理器分析处理，得到最后的结果。

实施例1

本顶空扩散一体式气味分析仪与PC机联机检测分析牛奶的新鲜程度，其工作流程如下：

(1)选用一个干净的顶空瓶8，取20mL牛奶(样品9)放置于其中，将瓶盖状的气味检测探头7配合拧紧，保证良好的密封性。静置10分钟，牛奶散发的气味会充满顶空瓶8，并与气味传感器6充分接触。

(2)在USB通讯供电接口5中插入USB数据线，通过USB数据线将气味分析仪与PC机连接，为气味分析仪供电并进行通讯。

(3)长按气味检测探头7上的开关按键2，按照微型显示屏1的指示，通过切换按键2选定联机气味分析模式。然后打开PC机中预安装的测试软件，按照标准的测试流程进行操作，使气味分析仪运行，并实时获取相关数据。

(4)测试中，观察状态指示灯4的变化可获知其运行状态。测试结束后，可对测试数据进行处理、分析、保存等操作。分析最终结果并与标准数据库进行比对，从而判断牛奶的新鲜程度。

实施例2

本顶空扩散一体式气味分析仪单机检测分析茶叶的优良品级，其工作流程如下：

(1)选用一个干净的顶空瓶8，取2g茶叶(样品9)放置于其中，将瓶盖状的气味检测探头7配合拧紧，保证良好的密封性。静置10分钟，茶叶挥发的气味会充满顶空瓶8，并与气味传感器6充分接触。

(2)在USB通讯供电接口5中插入USB数据线，另一端插入移动电源，为气味分析仪供电。

(3)长按气味检测探头7上的开关按键2，按照微型显示屏1的指示，通过切换按键2选定单机气味分析模式。然后按照标准的测试流程进行操作，使气味分析仪自运行。

(4)测试中，观察状态指示灯4的变化可获知其运行状态。待整个测试流程结束，数据经过信号调理控制电路3中微处理器处理分析，得到的最终结果会显示在微型显示屏1中，可直观的看到茶叶的优良品级。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种顶空扩散一体式气味分析仪，其特征在于，它包括气味检测探头和用于放置样品的顶空瓶；

所述气味检测探头包括盖体、信号调理控制电路、气味传感器、微型显示屏、按键、USB通讯供电接口和状态指示灯；所述盖体为能够与所述顶空瓶气密配合的瓶盖；信号调理控制电路的电路板固定在盖体内，电路板边缘与盖体内侧贴合；所述微型显示屏和按键嵌入到盖体的顶端，与所述信号调理控制电路通讯连接；所述USB通讯供电接口和状态指示灯均与所述信号调理控制电路通讯连接；气味传感器通过标准接口固定在信号调理控制电路的电路板下方。

2.根据权利要求1所述的一种顶空扩散一体式气味分析仪，其特征在于，所述信号调理控制电路包括用于调节控制气味传感器的工作温度和激发方式的控制器，用于采集气味传感器的信号变化信号的调理电路，以及用于将信号处理后与存储在内部的标准数据库比对的微处理器；

所述信号调理电路的输入端与气味传感器的一端电信号连接，所述信号调理电路的输出端依次通过微处理器和控制器与气味传感器的另一端电信号连接。

3.根据权利要求1所述的一种顶空扩散一体式气味分析仪，其特征在于，所述盖体与所述顶空瓶通过螺口配合。