CN2510863Y - 鲜奶冰点测定仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型的鲜奶冰点测定仪,所述测定仪中,数字欧姆表(2)与测温电路(1)、存储校正电路(4)、显示电路(5)和控制电路(6)相连接,控制电路(6)再与振杆式搅拌器(3)和存储校正电路(4)相连接,振杆式搅拌器(3)位于测温电路(1)的试管(16)上方。本实用新型采用定标值来取代校正液校正,每次开机使用前自动将二种定标温度校正,从而简化操作步骤,提高工作效率。

Description

鲜奶冰点测定仪

技术领域

本实用新型属于电子与计算机应用领域，特别涉及一种用于测定生鲜奶纯度的冰点测定仪。

背景技术

随着鲜奶制品越来越广泛的进入到人民群众的生活中，如何检测出生鲜奶的掺水量和掺杂量，保证生鲜奶的质量，是一项重要的课题。目前检测生鲜奶掺水量国际通用的方法是冰点法。鲜奶的冰点是一个比较稳定的物理量，不论掺水或者掺杂，其冰点的变化十分显著。美国AoAc(美国公职化学家协会)标准为：牛奶的测定冰点为-0.528℃至-0.567℃，平均值为-0.541℃。当测量值低于-0.525℃时表示掺水。英国的BS3095标准采用Hortvet法也类似。一般每加水1％，冰点温度上升0.006℃，如果掺盐、尿素等其它杂质，其冰点将远远超出其合格范围。因此就可以十分精确的判断鲜奶是否掺水、掺杂。

冰点是当液体冷冻为固体，并处于液、固共存状态下的一个临界温度。要测量这个温度，可以将实验的样品在其冰点下激发冷冻，并运用“液体在它的实际冰点下仔细的搅拌就可以被冷冻”这一原理得到实现。

目前国内尚未生产同类的冰点测定仪，使用的都是国外产品。但是国外产品存在具有下列不足，一是每次开机使用前均需要二种校正液定标，操作繁琐，并且这儿中校正液只有院厂家提供，用户无法自制；二是价格较贵，每套仪器折合人民币九万元左右，因此很难得到推广使用。从而在一定程度上影响了生鲜奶的质量检测。

发明内容

本实用新型提供一种操作简便、价格低廉的新型鲜奶冰点测定仪，采用定标值来取代校正液校正，能够解决上述操作繁琐、价格昂贵的不足，以便在国内各牛奶收购站、乳品加工厂和乳品质量监督管理部门推广使用，提高我国生鲜奶的质量。

本实用新型包括测温电路1、数字欧姆表2、振杆式搅拌器3、存储校正电路4、显示电路5、控制电路6、壳体7和操作平台8，其特征在于，其连接由数字欧姆表2与测温电路1、存储校正电路4、显示电路5和控制电路6相连接，控制电路6再与振杆式搅拌器3和存储校正电路4相连接，振杆式搅拌器3位于测温电路1的试管16上方，振杆31置于试管16内。

本实用新型中所述测温电路1包括依次连接的测温传感器11、转换开关14、运算放大器15、A/D转换器113、数字运算器114和数据输出116，与A/D转换器113相连的晶振电路115，置于试管16外侧的半导体冷阱12、冷阱12外部的散热器17、与测温传感器11和振杆31相连接的电动伸缩臂13，测温传感器11和振杆13置于试管内，距试管16底部3-7mm。

本实用新型中所述操作平台8包括欧姆数字表2、A值拨盘开关61、B值拨盘开关62、B值温度拨盘开关63、控制面板64、掺水百分比52、奶样冰点值51和三个标志灯53。

本实用新型中，所述测温电路1的测温传感器11为高精度的玻璃珠型热敏电阻；所述欧姆数字表2采用高精度单片压频转换器作为A/D转换，其采样标准电阻为温度系数≤5×10^-6/℃的高精密金属箔电阻；所述存储校正电路(4)采用固态非易失性精密数字电位器。

本实用新型的定标值一般分A值、B值。A值表示定标温度为0.000℃时温度传感器11的电阻值，B值表示标定温度等于或大于正常冰点时温度传感器11的电阻值。表B值时必须有B值的定标温度。由于测试中正常的冰点在A值至B值的温度范围内移动，因此可以保证其准确度。

本实用新型的定标过程分为二步，第一步先测定出测温传感器11的A值与B值，并把它记录下来，这个过程在测温传感器11出厂前已由厂家完成，用户也可以用本仪器自行测定。第二步把这二个值输入到仪器的A、B值拨盘开关61、62，同时把B值定标温度也输入到拨盘开关63。这样在每次启动后，仪器按A、B值拨盘开关所定的数据进行校正，程序简化，达到自动校正的目的，避免了每次用校正液校正的办法。考虑到温度传感器的老化影响，可以定期重新测定定标电阻。

本实用新型采用高精度的单片压频转换器作为高分辨率A/D转换器的替代品，其计时闸门脉冲用晶振频率经过N次分频取得，所得值与晶振频率无关，实现零漂移。由于采用了高精密度金属箔电阻校正，使欧姆表达到了所需的精确度，这样，在不降低精度的情况下使测定仪的成本得到降低。

本实用新型中，存储校正电路采用固态非易失性精密数字电位器，它带有EEPROM，具有电阻单元阵列温度补偿，调节准确稳定，滑动臂数据可长期保存和随时刷新，掉电后不丢失数据，容易和数字电路接口的优点。

附图说明

图1为鲜奶冰点测定仪的外形结构示意图。

图2为鲜奶冰点测定仪的结构剖面图。

图3为鲜奶冰点测定仪的原理图。

图4为鲜奶冰点测定仪测定程序流程图。

具体实施方式

下面结合附图，详细阐述本实用新型的一个实施例。

本实施例中，采用精度为1％的玻璃珠型热敏电阻作为测温传感器11，AD652高精度压频转换器为核心的6位数字欧姆表，X9312数字电位器作为仪器的存储校正电路。该仪器的主要技术如下：

(1)测温分辨率：               0.0001℃；

(2)含水显示：                 0-100％；

(3)测温范围：                 +1℃-2℃；

(4)预热时间：                 25分钟；

(5)奶样：                     2-3毫升；

(6)检测时间：                 2分钟；

(7)6位数字欧姆表  分辨率：    0.1Ω，

                  准确度：    ±0.005％+5d。

参照图1，鲜奶冰点测定仪的操作平台8包括A值拨盘开关61、B值拨盘开关62、B值温度拨盘开关63、控制面板64、掺水百分比52、奶样冰点值51、数字欧姆表2和三个标志灯53。

参照图2、图3，鲜奶冰点测定仪包括测温电路1、数字欧姆表2、振杆式搅拌器3、存储校正电路4、显示电路5、控制电路6、壳体7和操作平台8，其中，数字欧姆表2与测温电路1、存储校正电路4、显示电路5和控制电路6相连接，控制电路6再与振杆式搅拌器3和存储校正电路4相连接，振杆式搅拌器3位于测温电路1的试管16上方，振杆31置于试管16内。测温电路1包括依次连接的以1％精度的玻璃珠型热敏电阻11、转换开关14和运算放大器15，置于试管16外侧的半导体冷阱12、冷阱12外部的散热器17、与测温传感器11和振杆31相连接的电动伸缩臂13以及电动机112，测温传感器11和振杆13置于试管内，距试管16底部5mm。在试管16和试管孔19的空隙中含有不冻液110，便于传导热量，不冻液110通过不冻液加液孔18加入，由于测试过程中不冻液有损耗，本实施例中有加液泵111以便及时进行补充。

本实施例中，电路部分包括测温电路1、数字欧姆表2、、存储校正电路4、显示电路5和控制电路6都安装在图2所述的电路板9中。

参照图4，鲜奶冰点测定仪的使用包括定标校正和测量两个步骤。

定标过程分为二步，第一步先测定出测温传感器的A值与B值，并记录下来，这个过程在传感器出厂前已由厂家完成，用户也可以用本仪器自行测定。第二步把这二个值输入到仪器的A、B值拨盘开关，同时把B值定标温度也输入到拨盘开关。

由于温度传感器的A值与B值在出厂时已标在标签上，同时标有B值定标温度，工作时可直接输入仪器。自行测定程序如下。

打开电源开关，约25分钟后，数字欧姆表、A值、B值三个标志灯53由红转绿，表示欧姆表2已经过标准电阻校正，A值、B值也经过原来的数值校正，可以工作。

将A值校正液或纯水试样加入试管16，控制开关64定到定标电阻，进入测试程序。仪器自动跟踪温度曲线，准确地测到冰点。然后数字欧姆表数字2会恒定不动。显示为6位数A值，将其输入到A值拨盘开关61；重新将B值校正液或者标准奶样加入到试管16中，启动测试程序，然后将B值输入到拨盘开关62。

将B值的定标温度值输入到定标温度拨盘开关63，启动仪器的校正按钮64，A值、B值标志灯53由绿转红，进入自动校正程序，当由红转绿时，校正结束，可以测定冰点值。

每次开机预热25分钟以后，仪器按A值、B值拨盘开关61、62所定的数据进行校正，程序简化，避免了每次用校正液校正的办法。

定标完毕后，就可以开始测量，将奶样2-3毫升放入试管16种，由伸缩臂13将振31杆和测温传感器11放入试管内部，距底部约5mm，开启搅拌，仪器自动跟踪降温曲线。正常测定鲜奶冰点时，数字欧姆表2处于等待状态。仪器测到冰点后，显示冰点值51，并直接计算出掺水量52显示出来。同时伸缩臂13上升，便于取出试管。

应用本实用新型，可以准确测量出生鲜奶样的冰点值，从而提高生鲜奶的检验质量，提高工作效率，降低了工作成本。

本实用新型的各部件的位置、形状、原材料、规格等均可在权利要求保护的范围作适当的变化或替代。

Claims (6)

1.一种鲜奶冰点测定仪，包括测温电路(1)、数字欧姆表(2)、振杆式搅拌器(3)、存储校正电路(4)、显示电路(5)、控制电路(6)、壳体(7)和操作平台(8)，其特征在于，数字欧姆表(2)与测温电路(1)、存储校正电路(4)、显示电路(5)和控制电路(6)相连接，控制电路(6)再与振杆式搅拌器(3)和存储校正电路(4)相连接，振杆式搅拌器(3)位于测温电路(1)的试管(16)上方，振杆(31)置于试管(16)内。

2.如权利要求1所述的鲜奶冰点测定仪，其特征在于，所述测温电路(1)包括依次连接的测温传感器(11)、转换开关(14)、运算放大器(15)、A/D转换器(113)、数字运算器(114)和数据输出(116)，与A/D转换器(113)相连的晶振电路(115)，置于试管(16)外侧的半导体冷阱(12)、冷阱(12)外部的散热器(17)、与测温传感器(11)和振杆(31)相连接的电动伸缩臂(13)，测温传感器(11)和振杆(13)置于试管内，距试管(16)底部3-7mm。

3.如权利要求1所述的鲜奶冰点测定仪，其特征在于，所述操作平台(8)包括欧姆数字表(2)、A值拨盘开关(61)、B值拨盘开关(62)、B值温度拨盘开关(63)、控制面板(64)、掺水百分比(52)、奶样冰点值(51)和三个标志灯(53)。

4.如权利要求1所述的鲜奶冰点测定仪，其特征在于，所述测温电路(1)的测温传感器(11)为高精度的玻璃珠型热敏电阻；所述欧姆数字表(2)采用高精度单片压频转换器作为A/D变换；所述存储校正电路(4)采用固态非易失性精密数字电位器。

5.如权利要求5所述的鲜奶冰点测定仪，其特征在于，所述欧姆数字表(2)的采样标准电阻为温度系数≤5×10^-6/℃的高精密金属箔电阻。

6.如权利要求5所述的鲜奶冰点测定仪，其特征在于，所述欧姆数字表(2)为以高分辨率A/D转换器为核心的6位数字欧姆表。

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