食用油掺入棕榈油检测仪器的研制与应用

发布时间：2020-09-10 17:43

　　本文研究开发了一种食用油掺入棕榈油的检测仪器,并采用光谱分析法进行食用油掺入棕榈油的半定量检测。目前,我国标准评估食用油品质的方法和文献报道中的食用植物油掺伪检测方法中都要求对样品进行复杂的前处理,需要专业的检测人员,只能局限于实验室完成。根据食用油掺入棕榈油现场检测的需求,本文研究开发了一种食用油掺入棕榈油现场检测仪。在样品前处理研究中,采用臭氧氧化的方法消除样品溶液中的干扰物质,适用于不同种类掺入棕榈油食用油样品的前处理装置包括臭氧发生器、气体流量装置、样品反应器、尾气处理器、整体电路和软件、显示系统和性能测试系统。在食用油掺入棕榈油仪器的硬件结构设计方面,本仪器包括微处理器模块、光检测模块、温度控制模块等。微处理器模块采用ARM7的LPC系列的控制芯片,具有数据处理、定时计数、信号控制和串口传输等功能。光检测模块的光源采用超高亮发光二极管,具有耗能低、使用寿命长等优点,光检测模块的工作原理是测量光源照射到样品上样品吸收后产生的反射光,采用光电传感器S1133进行光信号采集,把光信号转换为电信号,然后通过二级放大电路把电信号放大,再通过压频转换器进行电压频率转换,最后传入微处理器进行数据处理。温度控制模块可以精确地控制仪器的定点温度和降温速率。制冷系统采用的是半导体制冷片,具有制冷快和安全可靠的优点。控制电路通过场效应管来控制半导体制冷片的工作。在食用油掺入棕榈油仪器的软件设计方面,包括频率测量、程序降温控制系统。频率测量采用的是周期测数法,采用微处理器的两个定时器T0和T1分别进行计时和计数,精确地计算出采样频率。程序降温控制系统,采用的是优化的PID算法,在基本的PID算法上进行改进,缩短了到达稳定的时间并提高了控制的精度。在食用油掺入棕榈油仪器的研制方面,进行了食用油掺入棕榈油检测仪器的整体设计、各模块器件的选型、光频转换系统、温度控制系统和人机交互界面。仪器的整体设计的核心器件是样品测量池,样品测量池设计的兼容性和合理性直接影响到仪器的可靠性和实用性。关键器件的选型包括反射光检测器、光源、微处理器、打印机、蓝牙模块、液晶显示器和温度传感器。仪器的核心控制系统采用光频转换系统和温度控制系统。人机交互界面的设计美观且操作简单。在食用油掺入棕榈油仪器的方法应用方面,将影响测量结果的因素作为变量逐一进行实验,选取最优的样品容量、测量方式、样品池温度,样品温度、测量时间和LED光强强度。根据实验得出的数据计算精密度和R~2值满足了仪器的预期标准,并对市场上销售的19种大豆油进行了测定,所得结果与色谱仪器方法相吻合。
【学位单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TS227

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