RU179241U1 - Мобильное устройство экспресс-анализа пищевых продуктов - Google Patents
Мобильное устройство экспресс-анализа пищевых продуктов Download PDFInfo
- Publication number
- RU179241U1 RU179241U1 RU2017108621U RU2017108621U RU179241U1 RU 179241 U1 RU179241 U1 RU 179241U1 RU 2017108621 U RU2017108621 U RU 2017108621U RU 2017108621 U RU2017108621 U RU 2017108621U RU 179241 U1 RU179241 U1 RU 179241U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microcontroller
- display
- resistor
- measurement
- analysis
- Prior art date
Links
- 238000004186 food analysis Methods 0.000 title abstract 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 14
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims abstract description 12
- 238000002477 conductometry Methods 0.000 claims abstract description 6
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 abstract description 9
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 4
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012067 mathematical method Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к устройствам измерения, анализа и контроля содержания нитратов в продуктах, а также радиационного фона, и может быть использована, например, в пищевой промышленности или в бытовых условиях для проведения экспресс-анализа превышения предельно допустимого количества нитратов в продуктах. Мобильное устройство экспресс-анализа пищевых продуктов содержит источник питания, дисплей, клавиатуру и модуль измерения, соединенные с микроконтроллером. Модуль измерения реализован на основе схемы кондуктометрии и включает измерительный зонд, вход которого через резистор соединен с генератором частоты микроконтроллера, а выход через резистор соединен с аналого-цифровым преобразователем микроконтроллера. Дополнительно устройство содержит модуль радиационного фона. Полезная модель обеспечивает расширение арсенала существующих средств мобильных устройств экспресс-анализа пищевых продуктов. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Полезная модель относится к устройствам измерения, анализа и контроля содержания нитратов в продуктах, а также радиационного фона, и может быть использована, например, в пищевой промышленности или в бытовых условиях для проведения экспресс-анализа превышения предельно допустимого количества нитратов в продуктах.
Известно устройство для ионометрии (патент РФ на полезную модель №86014, 05.05.2009), содержащее источник питания, индикатор, в качестве которого используют дисплей, зонд, микроконтроллер, два импульсных конвертора, широтно-импульсный регулятор, амплитудный детектор и модулятор. При этом микроконтроллер соединен с двумя импульсными конверторами, дисплеем, широтно-импульсным регулятором, модулятором и амплитудным детектором. Один импульсный конвертор соединен с дисплеем, а другой импульсный конвертор с широтно-импульсным регулятором, амплитудным детектором и модулятором. Модулятор и амплитудный детектор соединены с зондом. Кроме того, микроконтроллер и импульсные конверторы соединены с источником питания. Измерение содержания нитратов в пищевых продуктах основано на ионометрии. Основным недостатком используемой схемы является ее сложность (модуляторы, амплитудные детекторы и т.д.), что в свою очередь влияет на надежность и качество измерения, поскольку они напрямую зависят от количества элементов используемых в схеме, и разброса их электрических параметров в зависимости от температуры и электромагнитных факторов.
Кроме того, данное устройство не имеет функции измерения радиационного фона.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому устройству является устройство экологических измерений (патент РФ на полезную модель №110490, 27.06.2011), содержащее соединенные с микроконтроллером источник питания, дисплей, устройство ввода информации и модуль измерений, содержащий ионометр, соединенный с зондом, отличающееся тем, что содержит единую на базе микроконтроллера программно-аппаратную платформу управления режимами измерений, приема и обработки результатов измерений модуля измерений, их записи в память микроконтроллера и вывода на дисплей, при этом модуль измерений дополнительно содержит датчик измерения радиационного фона, вход которого соединен с генератором высокого напряжения, а выход - с детектором импульсов, соединенным с микроконтроллером, а ионометр содержит соединенные с зондом и микроконтроллером блок формирования сигнала, соединенный с блоком питания ионометра и выполненный с обеспечением возможности генерации переменного напряжения и передачи его на зонд, а также блок измерения сигнала, выполненный с обеспечением возможности измерения амплитуды переменного напряжения на выходе зонда и передачи данных на микроконтроллер, выполненный с обеспечением возможности предварительной оцифровки данных. В данном устройстве реализована функция измерения радиационного фона продукта, но измерение содержания нитратов в пищевых продуктах все также основано на ионометрии, а следовательно и сложность в реализуемой схеме.
Технической проблемой решаемой заявленной полезной моделью является расширение арсенала существующих мобильных устройств экспресс-анализа пищевых продуктов.
Технический результат обеспечивает устройство экспресс-анализа пищевых продуктов, содержащее источник питания, дисплей, клавиатуру и модуль измерения, соединенные с микроконтроллером, в котором соответствии с предложенным решением модуль измерения реализован на основе схемы кондуктометрии и включает измерительный зонд, вход которого через резистор соединен с генератором частоты микроконтроллера, а выход через резистор соединен с аналого-цифровым преобразователем микроконтроллера.
Кроме того, устройство дополнительно может содержать модуль радиационного контроля.
Кроме того, клавиатура устройства экспресс-анализа может быть выполнена на базе сенсерного дисплея.
Дополнительно заявляемое устройство экспресс-анализа может быть снабжено разъемом USB.
Сущность полезной модели поясняют фиг. 1 - структурная схема устройства и фиг. 2 - сигналы на измерительном зонде. Данное решение описывает частную реализацию устройства в соответствии с полезной моделью, и не является исчерпывающим описанием возможных реализаций устройства согласно полезной модели.
На фиг. 1 показана структурная схема устройства, согласно полезной модели, представляет собой мобильное моноблочное устройство экспресс-анализа, предназначенное для индивидуального использования, которое содержит источник 1 питания, дисплей 2, клавиатуру 3 и модуль измерения 5, соединенные с микроконтроллером 4. Устройство дополнительно может содержать модуль радиационного контроля 6.
В качестве источника 1 питания в данном устройстве могут быть использованы батарейки, например, алкалиновые, щелочные, литиевые или любые другие незаряжаемые с номинальным напряжением от 1,2 до 1,5 В, или аккумуляторы, например, никель-металлогидридные, никель-кадмиевые, литий-ионовые или литий-полимерные. Количество батареек или аккумуляторов выбирают из условия обеспечения напряжения 3,3 В. В качестве варианта исполнения, возможна подзарядка аккумуляторов от внешнего источника, подключаемого через разъем USB (на фиг. 1 не показан).
Дисплей 2 предназначен для отображения текстовой и графической информации в удобной для восприятия пользователем форме и может быть выполнен, например, на основе OLED дисплей-модуля UG6028GDEBF01 (Univision Technology Inc, Тайвань) или TFT дисплея WF24FTLAJDNNO (Winstar Display Co., LTD, Тайвань).
Клавиатура 3, с помощью которой осуществляют управление устройством и навигацию по меню, может быть выполнена по любой известной из уровня техники технологии, например, в виде кнопочной клавиатуры (DTSL62), пленочной мембранной клавиатуры, резиновой клавиатуры, а также в виде экранной клавиатуры, выполненной на базе сенсорного дисплея (touchpad).
Микроконтроллер 4 производит обработку команд пользователя по заданной программе и обеспечивает выполнение алгоритма работы устройства: управление дисплеем, клавиатурой, измерениями, в т.ч. математическими методами обработки результатов измерений кондуктометрии, а также измерений радиационного фона; управление графическим интерфейсом пользователя, сохранение результатов в памяти микроконтроллера или во внешней памяти, вывод результатов в понятной для пользователя форме. Микроконтроллер 4 функционально соединен со всеми элементами устройства и может быть выполнен, например, на базе следующих контроллеров: STM8S105, STM8L151, АТ89С51, ATMega168, ATMega328, ATMega128 и т.д.
Модуль измерения 5 реализован на основе помехозащищенной схемы кондуктометрии и включает измерительный зонд 9, вход которого через резистор 8 соединен с генератором частоты 7 микроконтроллера 4, а выход через резистор 10 соединен с аналого-цифровым преобразователем 11 микроконтроллера 4.
Модуль радиационного контроля 6 содержит генератор высокого напряжения 12, счетчик Гейгера-Мюллера 13, модуль согласования 14, построенный на основе общеизвестной схеме (на фиг. 1 не показана) включения транзистора с общим эмиттером, при этом коллектор транзистора подключен к счетному входу 15 микроконтроллера 4. Счетчик Гейгера-Мюллера может быть заменен любым известным из уровня техники датчиком, например, на основе сцинтиллятора или твердотельного полупроводника, используемых в составе конструкций мобильных устройств.
Измерительный зонд (щуп) 9 содержит два разделенные диэлектриком электрода 9а и 9б, выполненные из токопроводящего металла, покрытого никелем.
Дополнительно заявляемое устройство измерения нитратов и радиационного фона может быть снабжено разъемом USB (на фиг. 1 не показано).
Устройство согласно полезной модели работает следующим образом.
При включении мобильного устройства экспресс-анализа источник питания 1 обеспечивает энергией все элементы устройства. На экране дисплея 2 выводится экранное меню выбора вида измерений и запуск, управление которыми осуществляют нажатием соответствующих кнопок на клавиатуре 3.
В варианте заявляемого устройства с сенсорным дисплеем для выбора вида измерений может быть использована экранная клавитатура (touchpad). В этом варианте при нажатии на выбранный вид измерения (наименование выбранного продукта), отображенного на дисплее 2, активируется соответствующая зона touchpad, и микроконтроллер 4 вычисляет координаты, которые сопоставляются с местом отображения выбранного вида измерения. Если координаты совпадают или попадают в зону, где отображается надпись, то выбирается это измерение. После выбора вида измерения на дисплее 2 выводится окно, где имеется кнопка запуска измерения количества нитратов, наименования продукта и максимальной нормы количества нитратов допустимой для этого продукта.
Измерительный зонд 9 заявляемого устройство погружают в исследуемый продукт и запускают команду начала измерения количества нитратов в продукте. Микроконтроллер 4 запускает генератор частоты 7, который подает электрический сигнал прямоугольной формы фиксированной частоты из диапазона от 1 Гц до 10 МГц и заданной амплитудой напряжения U0 на измерительный зонд 9. Ток проходит по электроду 9а, протекает через продукт, который заполняет пространство между электродами 9а и 9б и втекает в электрод 9б. При прохождении тока через продукт сигнал ослабевает до уровня U1 и принимает вид, показанный на фиг. 2. Сопротивления резисторов 8 и 10 обеспечивают ограничение по току протекаемому через продукт. Величина этих сопротивлений лежит в пределах от 100 Ом до 510 Ом. Через время τ аналого-цифровой преобразователь 11 микроконтроллера 4 измеряет выходное напряжение U1 измерительного зонда 9 преобразует его в цифровое значение. Далее микроконтроллер 4 вычисляет по заданным формулам уровень нитратов исследуемого продукта, и результат выводит на диплей 2.
При выборе функции измерение радиационного фона генератор высокого напряжения 12 создает высокое напряжения для питания счетчика Гейгера-Мюллера 13. Для преобразования высоковольтных импульсов идущих от счетчика Гейгера-Мюллера 13 в микроконтроллер 4 используется модуль согласования 14, который построен по известной схеме включения транзистора с общим эмиттером, при этом коллектор подключен к микроконтроллеру 4. Транзистор работает в ключевом режиме. Преобразованные импульсы поступают на счетный вход 15 микроконтроллера 4 с коллектора транзистора. Таким образом обеспечивается согласование высоковольтного выхода счетчика Гейгера-Мюллера с микроконтроллером 4.
Результаты экспресс-анализа выводятся на экране дисплея 2: наименование анализируемого продукта, измеренное значение концентрации нитратов в продукте, максимально допустимая норма содержания нитратов в данном продукте или измеренное значение радиационного фона и рекомендации по дальнейшему использованию. Пользователь может подключить устройство через разъем USB к принтеру и вывести результаты измерений на печать.
Таким образом, использование схемы кондуктометрии позволяет расширить арсенал существующих мобильных устройств экспресс-анализа пищевых продуктов.
Claims (4)
1. Мобильное устройство экспресс-анализа пищевых продуктов содержит источник питания, дисплей, клавиатуру и модуль измерения, соединенные с микроконтроллером, отличающееся тем, что модуль измерения реализован на основе схемы кондуктометрии и включает измерительный зонд, вход которого через резистор соединен с генератором частоты микроконтроллера, а выход через резистор соединен с аналого-цифровым преобразователем микроконтроллера.
2. Мобильное устройство экспресс-анализа пищевых продуктов по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит модуль радиационного фона.
3. Мобильное устройство экспресс-анализа пищевых продуктов по п. 1, отличающееся тем, что клавиатура выполнена на базе сенсорного дисплея.
4. Мобильное устройство экспресс-анализа пищевых продуктов по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно снабжено разъемом USB.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017108621U RU179241U1 (ru) | 2017-03-15 | 2017-03-15 | Мобильное устройство экспресс-анализа пищевых продуктов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017108621U RU179241U1 (ru) | 2017-03-15 | 2017-03-15 | Мобильное устройство экспресс-анализа пищевых продуктов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU179241U1 true RU179241U1 (ru) | 2018-05-07 |
Family
ID=62105233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017108621U RU179241U1 (ru) | 2017-03-15 | 2017-03-15 | Мобильное устройство экспресс-анализа пищевых продуктов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU179241U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU195087U1 (ru) * | 2019-08-15 | 2020-01-15 | Зиновская Евгения Ильинична | Индивидуальное устройство определения нитратов в продуктах, жесткости воды и радиационного фона |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4655899A (en) * | 1984-02-21 | 1987-04-07 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Probe assembly for an apparatus for measuring ionic activity |
| SU1814062A1 (ru) * | 1990-04-09 | 1993-05-07 | Armyanskij Niint Inf I Tekhn E | Устройство для определения содержания нитратов |
| RU109625U1 (ru) * | 2011-06-24 | 2011-10-20 | Владимир Александрович Елин | Мобильное радиоустройство с дозиметром-радиометром |
| RU110490U1 (ru) * | 2011-06-27 | 2011-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Торговый Дом СоЭкс" | Устройство для экологических измерений |
| RU116239U1 (ru) * | 2011-12-16 | 2012-05-20 | Сергей Александрович Косарев | Мобильное радиоустройство с измерителем нитратов |
| RU119884U1 (ru) * | 2011-06-20 | 2012-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Торговый Дом СоЭкс" | Многофункциональное устройство для экологических измерений |
-
2017
- 2017-03-15 RU RU2017108621U patent/RU179241U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4655899A (en) * | 1984-02-21 | 1987-04-07 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Probe assembly for an apparatus for measuring ionic activity |
| SU1814062A1 (ru) * | 1990-04-09 | 1993-05-07 | Armyanskij Niint Inf I Tekhn E | Устройство для определения содержания нитратов |
| RU119884U1 (ru) * | 2011-06-20 | 2012-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Торговый Дом СоЭкс" | Многофункциональное устройство для экологических измерений |
| RU109625U1 (ru) * | 2011-06-24 | 2011-10-20 | Владимир Александрович Елин | Мобильное радиоустройство с дозиметром-радиометром |
| RU110490U1 (ru) * | 2011-06-27 | 2011-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Торговый Дом СоЭкс" | Устройство для экологических измерений |
| RU116239U1 (ru) * | 2011-12-16 | 2012-05-20 | Сергей Александрович Косарев | Мобильное радиоустройство с измерителем нитратов |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU195087U1 (ru) * | 2019-08-15 | 2020-01-15 | Зиновская Евгения Ильинична | Индивидуальное устройство определения нитратов в продуктах, жесткости воды и радиационного фона |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7199866B2 (ja) | 多相測定装置及び該装置の動作方法 | |
| CN102091424B (zh) | 交直流泄漏电流测试仪检定装置 | |
| CN202583355U (zh) | 便携式多功能电气检测仪 | |
| KR101179232B1 (ko) | 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치 그 방법 | |
| TWI528942B (zh) | 電化學分析模擬裝置 | |
| RU179241U1 (ru) | Мобильное устройство экспресс-анализа пищевых продуктов | |
| WO2019079939A1 (zh) | 触控设备抗干扰能力的测试系统及方法 | |
| KR20030072150A (ko) | 고전압 전원공급기의 시험장치 및 그 시험방법 | |
| CN115372685A (zh) | 一种电压测量方法、电压测量装置以及测电笔 | |
| CN210181590U (zh) | Mcu参数测试系统 | |
| RU195087U1 (ru) | Индивидуальное устройство определения нитратов в продуктах, жесткости воды и радиационного фона | |
| CN206460091U (zh) | 一种电力监测装置 | |
| CN203881861U (zh) | 一种多功能电力接地参数测试仪 | |
| CN210015173U (zh) | 血糖仪检测装置 | |
| CN208766150U (zh) | 一种物品状态及环境测量装置 | |
| KR102039722B1 (ko) | 포터블 측정 장치 | |
| CN106290480A (zh) | 一种基于交流阻抗数据筛选电解质成膜不良品的检测装置及方法 | |
| CN106017238A (zh) | 便携式引信光电性能测试仪 | |
| RU110490U1 (ru) | Устройство для экологических измерений | |
| CN206583990U (zh) | 一种智能多功能仪表 | |
| CN211180043U (zh) | 具有数据统计功能的安规测试仪 | |
| CN210181093U (zh) | 信号发生器 | |
| CN113917203B (zh) | 一种便携式波形测试笔 | |
| CN113686602B (zh) | 一种发热体测试设备 | |
| CN104614409B (zh) | 一种基于物联网技术的奶粉检测方法及装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190316 |