一種畜禽肉及果蔬彈性檢測系統和方法技術方案

本發明專利技術涉及一種畜禽肉及果蔬彈性檢測系統和方法。所述系統包括：彈性檢測裝置、控制箱和上位機?？刂葡鋬仍O有控制系統，用于響應上位機發出的操作信號，控制步進電機的轉速和轉向，從而控制升降臺的上升下降；接收壓力傳感器采集的壓力信號，將壓力信號轉化為數字信號后發送至上位機。上位機對接收的數字信號進行數據處理，以曲線的形式顯示出來，并保存彈性檢測過程中的檢測數據。本系統整體模塊化設計，控制系統與硬件結構分離，用串口線將各部分連在一起，易于攜帶，即裝即用，且成本較低。采用壓力傳感器下置的方式，提高了檢測精度。操作簡單，輸出結果直觀易懂，而且可實時顯示，同時保存測得的檢測數據，用于后續數據分析。

【技術實現步驟摘要】
一種畜禽肉及果蔬彈性檢測系統和方法
本專利技術涉及畜禽肉及果蔬的品質安全檢測
，具體說是一種畜禽肉及果蔬彈性檢測系統和方法。尤指基于壓力傳感器與信號采集控制系統的一種彈性檢測系統。
技術介紹
食品的力學特性是感官檢測評價法的主要內容，新鮮度是畜禽肉及果蔬的重要評價指標之一，畜禽肉及果蔬的彈性與新鮮度密切相關。如果能精確地檢測出畜禽肉及果蔬的彈性，再結合其彈性與品質的關系，則能準確地預測畜禽肉及果蔬的品質。近年來，有較多的可用于彈性檢測的儀器出現，如質構儀、萬能試驗機等，但是由于質構儀等設備的專業性強、價格過高，制約了這些設備在實際生產中的應用。
技術實現思路
針對現有技術中存在的缺陷，本專利技術的目的在于提供一種畜禽肉及果蔬彈性檢測系統和方法。本專利技術所述系統使用最小的成本，實施有效的實驗，得出可靠的實驗數據。而且在檢測過程中需有較高的精度保證、簡單的操作界面、功能多樣性。為達到以上目的，本專利技術采取的技術方案是：一種畜禽肉及果蔬彈性檢測系統，包括彈性檢測裝置、控制箱10和上位機12；所述彈性檢測裝置包括固定底盤1、壓力傳感器2、檢測臺3、壓力探頭5、探頭架6、升降臺7和步進電機8；控制箱10通過串口線Ⅰ9與步進電機8連接，控制箱10通過串口線Ⅲ13與壓力傳感器2連接，控制箱10通過串口線Ⅱ11和串口線Ⅳ14與上位機12連接；所述彈性檢測裝置用于被測樣品4的彈性檢測；控制箱10內設有控制系統，用于響應上位機12發出的操作信號，控制步進電機8的轉速和轉向，從而控制升降臺7的上升和下降；接收壓力傳感器2采集的壓力信號，并將壓力信號轉化為數字信號后發送至上位機12。在上述方案的基礎上，所述彈性檢測裝置中，壓力傳感器2和升降臺7均固定于固定底盤1的上方，壓力傳感器2位于升降臺7的一側，壓力傳感器2的上方固定設有檢測臺3；步進電機8固定于升降臺7的上方，升降臺7的一側設有探頭架6，壓力傳感器2與探頭架6位于升降臺7的同側，探頭架6通過螺栓與升降臺7連接為一體，壓力探頭5通過壓力探頭連接柄與探頭架6連接。在上述方案的基礎上，所述檢測臺3通過沉頭螺釘與壓力傳感器2相連；所述壓力探頭5與壓力探頭連接柄為螺紋連接；所述壓力探頭連接柄與探頭架6為螺紋連接。在上述方案的基礎上，所述檢測臺3為表面平整光滑的尺寸在80mm～100mm之間的正方形平臺；所述檢測臺3用于放置被測樣品4。一種畜禽肉及果蔬彈性檢測方法，應用上述的畜禽肉及果蔬彈性檢測系統，包括以下步驟：步驟1，根據被測樣品4安裝相應的壓力探頭5；步驟2，上位機12發出控制命令，經串口線Ⅱ11將控制命令傳送給控制箱10內的控制系統，控制系統將控制命令以脈沖的形式經串口線Ⅰ9發送至步進電機8，步進電機8根據控制命令控制升降臺7的上升和下降；步驟3，通過升降臺7的上升和下降，控制壓力探頭5對被測樣品4施加的壓力；壓力傳感器2采集壓力信號，壓力信號以電壓的形式經串口線Ⅲ13傳送給控制箱10內的控制系統，控制系統將電壓信號放大并轉換為數字信號，然后將數字信號經串口線Ⅳ14發送至上位機12；步驟4，上位機12對接收的數字信號進行數據處理，以壓力-時間曲線和位移-時間曲線的形式顯示出來，并保存彈性檢測過程中的檢測數據。在上述方案的基礎上，所述上位機12對接收的數字信號進行濾波處理，用于處理數據處理過程中出現的跳頻現象。在上述方案的基礎上，所述濾波處理的過程為：將采集到的壓力信號進行判別比較，判斷是否屬于異常點，若不屬于異常點則用于壓力-時間曲線和位移-時間曲線的顯示，若屬于異常點，則用上一個非異常點的測定值替換，然后用于壓力-時間曲線和位移-時間曲線的顯示。在上述方案的基礎上，所述異常點根據壓力傳感器2的特性進行試驗而確定，濾波處理時間根據檢測過程的壓縮位移而確定。在上述方案的基礎上，所述上位機12通過基于labview的控制程序向控制箱10下發控制命令，接收來自控制箱10的數字信號，實時顯示壓力-時間曲線和位移-時間曲線，同時保存測得的實驗數據。在上述方案的基礎上，所述控制程序內含有閉環保護程序，閉環保護程序用于當由于操作不當而導致壓力超出壓力傳感器2的量程時，控制升降臺7立即停止下壓。本專利技術所述的畜禽肉及果蔬彈性檢測系統，包括的彈性檢測裝置結構輕小簡便，功能齊全，采用了可更換的壓力探頭，壓力探頭連接柄與探頭是螺紋連接，可方便快速的更換探頭以滿足不同的被測樣品的彈性檢測，同時也達到了功能多樣性的目的，如：擠壓、剪切和穿刺等。本系統整體模塊化，控制系統與硬件結構分離，用串口線將各部分連在一起，易于攜帶，即裝即用，且成本較低。各部分模塊化設計，操作簡單，輸出結果直觀易懂，而且可實時顯示，同時保存測得的實驗數據，用于后續數據分析。附圖說明本專利技術有如下附圖：圖1本專利技術的系統結構示意圖；圖2本專利技術的壓力探頭連接柄示意圖；圖3本專利技術的壓力探頭示意圖；圖4本專利技術的壓力探頭透視圖；圖5本專利技術的探頭架示意圖；圖6利用本專利技術得到的壓力-時間曲線效果圖一；圖7利用本專利技術得到的壓力-時間曲線效果圖二。具體實施方式以下結合附圖對本專利技術作進一步詳細說明。如圖1～7所示，本專利技術所述的一種畜禽肉及果蔬彈性檢測系統，包括彈性檢測裝置、控制箱10和上位機12；所述彈性檢測裝置包括固定底盤1、壓力傳感器2、檢測臺3、壓力探頭5、探頭架6、升降臺7和步進電機8；控制箱10通過串口線Ⅰ9與步進電機8連接，控制箱10通過串口線Ⅲ13與壓力傳感器2連接，控制箱10通過串口線Ⅱ11和串口線Ⅳ14與上位機12連接；所述彈性檢測裝置用于被測樣品4的彈性檢測；控制箱10內設有控制系統，用于響應上位機12發出的操作信號，控制步進電機8的轉速和轉向，從而控制升降臺7的上升和下降；接收壓力傳感器2采集的壓力信號，并將壓力信號轉化為數字信號后發送至上位機12。在上述方案的基礎上，所述彈性檢測裝置中，壓力傳感器2和升降臺7均固定于固定底盤1的上方，壓力傳感器2位于升降臺7的一側，壓力傳感器2的上方固定設有檢測臺3；步進電機8固定于升降臺7的上方，升降臺7的一側設有探頭架6，壓力傳感器2與探頭架6位于升降臺7的同側，探頭架6通過螺栓與升降臺7連接為一體，壓力探頭5通過壓力探頭連接柄與探頭架6連接。在上述方案的基礎上，所述檢測臺3通過沉頭螺釘與壓力傳感器2相連；所述壓力探頭5與壓力探頭連接柄為螺紋連接；所述壓力探頭連接柄與探頭架6為螺紋連接。在上述方案的基礎上，所述檢測臺3為表面平整光滑的尺寸在80mm～100mm之間的正方形平臺；所述檢測臺3用于放置被測樣品4。一種畜禽肉及果蔬彈性檢測方法，應用上述的畜禽肉及果蔬彈性檢測系統，包括以下步驟：步驟1，根據被測樣品4安裝相應的壓力探頭5；步驟2，上位機12發出控制命令，經串口線Ⅱ11將控制命令傳送給控制箱10內的控制系統，控制系統將控制命令以脈沖的形式經串口線Ⅰ9發送至步進電機8，步進電機8根據控制命令使步進電機正轉、反轉或加速，從而達到控制升降臺上升和下降的目的；步驟3，通過升降臺7的上升和下降，控制壓力探頭5對被測樣品4施加的壓力；壓力傳感器2采集壓力信號，壓力信號以電壓的形式經串口線Ⅲ13傳送給控制箱10內的控制系統，控制系統將電壓信號放大并轉換為數字信號，然后將數字信號經串口線Ⅳ14發送本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種畜禽肉及果蔬彈性檢測系統，其特征在于：包括彈性檢測裝置、控制箱(10)和上位機(12)；所述彈性檢測裝置包括固定底盤(1)、壓力傳感器(2)、檢測臺(3)、壓力探頭(5)、探頭架(6)、升降臺(7)和步進電機(8)；控制箱(10)通過串口線Ⅰ(9)與步進電機(8)連接，控制箱(10)通過串口線Ⅲ(13)與壓力傳感器(2)連接，控制箱(10)通過串口線Ⅱ(11)和串口線Ⅳ(14)與上位機(12)連接；所述彈性檢測裝置用于被測樣品(4)的彈性檢測；所述控制箱(10)內設有控制系統，用于響應上位機(12)發出的操作信號，控制步進電機(8)的轉速和轉向，從而控制升降臺(7)的上升和下降；接收壓力傳感器(2)采集的壓力信號，并將壓力信號轉化為數字信號后發送至上位機(12)。

【技術特征摘要】
1.一種畜禽肉及果蔬彈性檢測系統，其特征在于：包括彈性檢測裝置、控制箱(10)和上位機(12)；所述彈性檢測裝置包括固定底盤(1)、壓力傳感器(2)、檢測臺(3)、壓力探頭(5)、探頭架(6)、升降臺(7)和步進電機(8)；控制箱(10)通過串口線Ⅰ(9)與步進電機(8)連接，控制箱(10)通過串口線Ⅲ(13)與壓力傳感器(2)連接，控制箱(10)通過串口線Ⅱ(11)和串口線Ⅳ(14)與上位機(12)連接；所述彈性檢測裝置用于被測樣品(4)的彈性檢測；所述控制箱(10)內設有控制系統，用于響應上位機(12)發出的操作信號，控制步進電機(8)的轉速和轉向，從而控制升降臺(7)的上升和下降；接收壓力傳感器(2)采集的壓力信號，并將壓力信號轉化為數字信號后發送至上位機(12)。2.根據權利要求1所述的畜禽肉及果蔬彈性檢測系統，其特征在于：所述彈性檢測裝置中，壓力傳感器(2)和升降臺(7)均固定于固定底盤(1)的上方，壓力傳感器(2)位于升降臺(7)的一側，壓力傳感器(2)的上方固定設有檢測臺(3)；步進電機(8)固定于升降臺(7)的上方，升降臺(7)的一側設有探頭架(6)，壓力傳感器(2)與探頭架(6)位于升降臺(7)的同側，探頭架(6)通過螺栓與升降臺(7)連接，壓力探頭(5)通過壓力探頭連接柄與探頭架(6)連接。3.根據權利要求2所述的畜禽肉及果蔬彈性檢測系統，其特征在于：所述檢測臺(3)通過沉頭螺釘與壓力傳感器(2)相連；所述壓力探頭(5)與壓力探頭連接柄為螺紋連接；所述壓力探頭連接柄與探頭架(6)為螺紋連接。4.根據權利要求3所述的畜禽肉及果蔬彈性檢測系統，其特征在于：所述檢測臺(3)為表面平整光滑的尺寸在80mm～100mm之間的正方形平臺；所述檢測臺(3)用于放置被測樣品(4)。5.一種畜禽肉及果蔬彈性檢測方法，應用權利要求1-4任一權利要求所述的畜禽肉及果蔬彈性檢測系統，其特征在于：包括以下步驟：步驟1，根...

【專利技術屬性】
技術研發人員：湯修映，康熙龍，施煥儒，彭彥昆，徐虎博，
申請(專利權)人：中國農業大學，
類型：發明
國別省市：北京,11