一種假奶粉鑒別裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種假奶粉鑒別裝置，包括：光源、樣品槽、光采集系統、近紅外探測器和微處理器；光采集系統包括依次設置的狹縫、準直透鏡、帶通濾波器、反射衍射光柵、成像聚焦透鏡、DMD芯片和采集透鏡組。本發明專利技術提供的一種假奶粉鑒別裝置，利用近紅外光譜技術分析假奶粉，能夠準確地鑒別假奶粉，分析出摻假物質，并且使用方便，分析成本低。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及食品檢測
，特別是涉及一種假奶粉鑒別裝置。
技術介紹
奶粉是以新鮮乳為原料，添加一定量的植物或者動物蛋白質、脂肪、維生素、礦物質等配料，通過冷凍或者熱風干燥的方法去除水分而形成的粉末狀乳制品，其具有運輸、貯存容易，營養價值高，使用方便等優點，一直以來廣受歡迎，尤其是對嬰幼兒來說，是最重要的營養來源。國家標準對奶粉品質有嚴格的規定和要求，但近年來層出不窮的奶粉質量問題反映出很多企業并沒有按照國家標準生產合格的奶粉，為了降低成本增加利益，添加化學物質，以次充好，導致消費者食用后出現健康問題的事件屢見不鮮，因此，對奶粉質量鑒定的研究很有必要。國家標準規定的奶粉中蛋白質、脂肪含量檢測方法均為化學方法，耗時長，步驟繁瑣。近紅外光譜分析技術是一種無損快速的分析手段，其分析結果準確率高，效率高，近年來廣泛被應用于各種領域。但是一般的近紅外光譜儀體積龐大，系統構造復雜，是為應對各種物質分析所用，價格較為昂貴，需要在專門的實驗室環境中工作，不適合推廣到大眾層面用作快速便捷的食品檢測。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種假奶粉鑒別裝置，以解決上述現有技術存在的問題，能夠準確地鑒別假奶粉，分析出摻假物質，并且使用方便，分析成本低，易于推廣。為實現上述目的，本專利技術提供了如下方案：本專利技術提供一種假奶粉鑒別裝置，包括：光源、樣品槽、光采集系統、近紅外探測器和微處理器；所述光采集系統包括依次設置的狹縫、準直透鏡、帶通濾波器、反射衍射光柵、成像聚焦透鏡、DMD芯片和采集透鏡組；所述光源用于發射光并照射放置于樣品槽的奶粉樣品；所述光采集系統用于收集所述光源發射的光；所述DMD芯片連接有DMD控制器，所述DMD控制器與所述微處理器連接；所述近紅外探測器用于分時測出所述光采集系統收集的各個波長的光對應的光強，所述近紅外探測器與微處理器連接，所述微處理器用于對所述近紅外探測器采集到的數據進行分析鑒別，所述微處理器還連接有顯示器，所述微處理器將奶粉樣品的最終檢測結果輸出顯示到所述顯示器上。可選的，所述狹縫的寬度為25um，高度為4.2mm。可選的，所述帶通濾波器允許通過的光波長范圍是1350-2450nm。可選的，所述光源為鹵鎢燈，所述近紅外探測器為InGaAs探測器。可選的，所述反射衍射光柵將光束按波長的不同進行色散，所述成像聚焦透鏡將光束聚焦形成光譜均勻地投射到DMD芯片。可選的，所述DMD芯片由數十萬到數百萬個微鏡陣列構成，每一列對應分布著特定波長的光，從左到右依次對應波長是1350-2450nm的光。可選的，所述DMD芯片的微鏡陣列轉動角度為±12°。可選的，所述的微處理器通過已建立好的鑒別模型鑒別多種摻假物質。可選的，所述顯示器為液晶屏。可選的，所述的顯示器顯示奶粉樣的品鑒別結果，并顯示奶粉樣品中所摻入的物質。本專利技術相對于現有技術取得了以下技術效果：本專利技術提供的一種假奶粉鑒別裝置，能夠準確地鑒別假奶粉，分析出摻假物質，并且使用方便，分析成本低。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本專利技術提供的一種假奶粉鑒別裝置的結構示意圖；圖2為DMD芯片的微鏡陣列示意圖；圖3為DMD芯片的微鏡陣列成像示意圖；圖4為DMD芯片的微鏡工作狀態示意圖；其中，1是微處理器，2是鹵鎢燈，3是樣品槽，4是狹縫，5是準直透鏡，6是帶通濾波器，7是反射衍射光柵，8是成像聚焦透鏡，9是DMD芯片，10是DMD控制器，11是采集透鏡組，12是InGaAs探測器，13是液晶屏。具體實施方式下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。本專利技術的目的是提供一種假奶粉鑒別裝置，以解決現有技術存在的問題，能夠準確地鑒別假奶粉，分析出摻假物質，并且使用方便，分析成本低，易于推廣。為使本專利技術的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術作進一步詳細的說明。實施例一、如圖1所示，本實施例提供一種假奶粉鑒別裝置，包括：光源、樣品槽3、光采集系統、近紅外探測器和微處理器1；光采集系統包括依次設置的狹縫4、準直透鏡5、帶通濾波器6、反射衍射光柵7、成像聚焦透鏡8、DMD芯片9和采集透鏡組11；光源用于發射光并照射放置于樣品槽3的奶粉樣品；光采集系統用于收集光源發射的光；DMD芯片9連接有DMD控制器10，DMD控制器10與微處理器1連接；近紅外探測器用于分時測出光采集系統收集的各個波長對應的光強，近紅外探測器與微處理器1連接，微處理器1用于對近紅外探測器采集到的數據進行分析鑒別，微處理器1還連接有顯示器，微處理器1將奶粉最終的檢測結果輸出顯示到顯示器上。實施例二、本實施例為在實施例一的基礎上進行的改進，其改進之處具體為：狹縫4的寬度為25um，高度為4.2mm，帶通濾波器6允許通過的光波長范圍是1350-2450nm；光源為鹵鎢燈2，近紅外探測器為InGaAs探測器12；反射衍射光柵7將光束按波長的不同進行色散，成像聚焦透鏡8將光束聚焦形成光譜均勻地投射到DMD芯片9，DMD芯片9由數十萬到數百萬個微鏡陣列構成，每一列對應分布著特定波長的光，從左到右為1350-2450nm；DMD芯片9的微鏡陣列轉動角度為±12°。微處理器1通過已建立好的鑒別模型鑒別多種摻假物質，顯示器為液晶屏13，液晶屏13顯示奶粉鑒別的結果，并顯示假奶粉中所摻入的物質。本專利技術提供的一種假奶粉鑒別裝置鑒別假奶粉的具體工作過程如下：本專利技術采用的光源是鹵鎢燈2，其能夠產生780-2500nm波長范圍的近紅外光，滿足整個光譜儀的設計要求。光源發出的光為發散光，穿過樣品后，樣品吸收部分光，其余的光射入狹縫4，狹縫4的寬度決定了光譜的分辨率和放大倍數，并且可以減少雜散光對系統的影響，實施例二中狹縫4寬度為25um，高度為4.2mm，狹縫4出射的光穿過準直透鏡5變為平行光。帶通濾波器6的作用是使某一段波長的光通過，阻擋其他波長的光，本專利技術中可通過的波長范圍1350-2450nm，即光譜儀的檢測波長范圍為1350-2450nm。經過帶通濾波器6后的光射入到反射衍射光柵7，反射衍射光柵7的作用是利用多縫衍射和干涉作用，將射到光柵上的光束按波長的不同進行色散，配合成像聚焦透鏡8在DMD芯片9的微鏡陣列上形成光譜，如圖2所示，從左到右依次為1350-2450nm波長的連續光譜。DMD芯片9是整個光譜儀的核心器件，是一種光機械和電子機械元件的組合，每個DMD芯片封裝當中包含幾十到數百萬個極微小的微鏡陣列，每一個微鏡下方是一個由雙CMOS存儲元件形成的結構作為微鏡的控制單元。DMD芯片9具有波長選通的作用，其工作原理如圖3所示，當數字微鏡陣列未加電壓時，微鏡陣列呈自然狀態，入射光入射到微鏡陣列表面后自然反射出去，這屬于初始狀態；加上工作電壓后，由于上下電極間本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種假奶粉鑒別裝置，其特征在于：包括：光源、樣品槽、光采集系統、近紅外探測器和微處理器；所述光采集系統包括依次設置的狹縫、準直透鏡、帶通濾波器、反射衍射光柵、成像聚焦透鏡、DMD芯片和采集透鏡組；所述光源用于發射光并照射放置于樣品槽的奶粉樣品；所述光采集系統用于收集所述光源發射的光；所述DMD芯片連接有DMD控制器，所述DMD控制器與所述微處理器連接；所述近紅外探測器用于分時測出所述光采集系統收集的各個波長的光對應的光強，所述近紅外探測器與微處理器連接，所述微處理器用于對所述近紅外探測器采集到的數據進行分析鑒別，所述微處理器還連接有顯示器，所述微處理器將奶粉樣品的最終檢測結果輸出顯示到所述顯示器上。

【技術特征摘要】
1.一種假奶粉鑒別裝置，其特征在于：包括：光源、樣品槽、光采集系統、近紅外探測器和微處理器；所述光采集系統包括依次設置的狹縫、準直透鏡、帶通濾波器、反射衍射光柵、成像聚焦透鏡、DMD芯片和采集透鏡組；所述光源用于發射光并照射放置于樣品槽的奶粉樣品；所述光采集系統用于收集所述光源發射的光；所述DMD芯片連接有DMD控制器，所述DMD控制器與所述微處理器連接；所述近紅外探測器用于分時測出所述光采集系統收集的各個波長的光對應的光強，所述近紅外探測器與微處理器連接，所述微處理器用于對所述近紅外探測器采集到的數據進行分析鑒別，所述微處理器還連接有顯示器，所述微處理器將奶粉樣品的最終檢測結果輸出顯示到所述顯示器上。2.根據權利要求1所述的一種假奶粉鑒別裝置，其特征在于：所述狹縫的寬度為25um，高度為4.2mm。3.根據權利要求1所述的一種假奶粉鑒別裝置，其特征在于：所述帶通濾波器允許通過的光波長范圍是1350-2450nm。4.根據權利要求1...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李文環，金懷洲，劉開元，陳玲玲，袁琨，金尚忠，
申請(專利權)人：中國計量大學，
類型：發明
國別省市：浙江;33