CN104089908A - 鸡肉新鲜度的检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种鸡肉新鲜度的检测装置及检测方法，所述包括不透光壳体，控制器，键盘，卤素灯，光谱仪，光强度调节装置，设于壳体内的光发射头、支架和光接收装置；所述支架包括底板、位于底板上方的样品托板、设于样品托板上的透光板和设于底板边缘上的L形固定臂；所述L形固定臂包括位于样品托板上方的水平板和穿过样品托板并与样品托板固定连接的竖杆，水平板的位于透光板上方的部位设有向透光板延伸的竖向延伸臂，水平板上设有用于带动竖向延伸臂水平转动的第一驱动电机。本发明具有检测速度快，检测点更多，检测数据的可靠性和精度更高的特点。

Description

鸡肉新鲜度的检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及肉类品质检测技术领域，尤其是涉及一种可以准确、快速地检测出鸡肉是否腐败的鸡肉新鲜度的检测装置及检测方法。

背景技术

鸡肉具有营养丰富且口感好的特点，深受广大消费者的喜爱。

但是，鸡肉很容易受到污染而变质。在储存过程中，随着微生物的增殖和一系列的物理化学变化，鸡肉的新鲜度随之降低。蛋白质、脂肪以及碳水化合物等丰富的营养成分被细菌和酶利用，产生氨、硫化氨、醛酸、醛、酮、乙基硫醇、醇以及羧酸的酸性气体。代谢产物中的醛、酮、酯和其它低分子化合物使鸡肉产生异味。

目前，国内外通常采用光谱激励光源照射被测样品(即采用一个常开的卤素灯或者LED灯照在样品上)，并采集入射光照射到样品后的漫反射光或者穿过样品的透射光，对漫反射光谱或者透射光谱进行分析，最终实现对样品品质的检测；但是，该检测方法存在所采集到的检测信息量较少，检测的精度较低的不足。

中国专利授权公告号：CN101769889A，授权公告日2010年7月7日，公开了一种农产品品质检测的电子鼻***，包括一主要完成对低浓度气味收集的气体富集模块，一主要把气味信号转化为电信号的气室气路模块及传感器阵列，一主要对传感器阵列输出信号进行滤波、模数转换、特征提取的传感器调理电路与数据预处理模块，一对信号进行识别和判断、且带有数据存储的嵌入式***，一显示与结果输出模块；所述的气体富集模块由装填有吸附剂的吸附管、电热丝和温控装置构成。该发明具有功能单一，检测时间长的不足。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的检测方法精度低及耗时长的不足，提供了一种可以准确、快速地检测出鸡肉是否腐败的鸡肉新鲜度的检测装置及检测方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种鸡肉新鲜度的检测装置，所述包括不透光壳体，控制器，键盘，卤素灯，光谱仪，光强度调节装置，设于壳体内的光发射头、支架和光接收装置；所述支架包括底板、位于底板上方的样品托板、设于样品托板上的透光板和设于底板边缘上的L形固定臂；所述L形固定臂包括位于样品托板上方的水平板和穿过样品托板并与样品托板固定连接的竖杆，水平板的位于透光板上方的部位设有向透光板延伸的竖向延伸臂，水平板上设有用于带动竖向延伸臂水平转动的第一驱动电机，所述竖向延伸臂下部设有用于带动光发射头在铅垂面中来回摆动的第二驱动电机；

所述光接收装置包括设于底板上的与竖向延伸臂同轴的支撑柱、设于支撑柱上的导向轨道和设于导向轨道上的用于接收入射光穿过样品之后的透射光的光接收头，所述导向轨道呈与以光发射头的摆动轴心为圆心的圆弧状；所述底板内设有用于带动支撑柱旋转的第三驱动电机，光接收头上设有用于带动光接收头在导向轨道内运行的第四驱动电机；

光强度调节装置、卤素灯和光发射头依次相连接，光接收头与光谱仪电连接，控制器分别与键盘、光谱仪和各个驱动电机电连接。

本发明的光强度调节装置用于调节卤素灯发出的光源的光强度，控制器通过第一、第二驱动电机控制光发射头水平旋转及在铅垂面上旋转，控制器通过第三电机控制支撑柱水平旋转，通过第四电机控制光接收头捕捉透射光；从而使本发明可以对样品上的多个点进行检测，采用不同的入射角进行照射，并对各个照射点得到的检测信号进行数据分析，并得到鸡肉样品的新鲜度，检测的范围更广，检测信息更全面，提高了检测结果的可靠性。

光检测学鸡肉新鲜度的原理：一束光穿过被测样品后，由于不同新鲜度样品中所包含的不同化学特征性基团是不同的，因此对于不同波长入射光的吸收程度是不同的，因而透射光中各波长光的强度是不同的，因此可以根据这些信息去表征样品的新鲜度。但是，如果入射光的光强度固定，则入射光稳定地照射在样品上，样品中的各个化学基团对于不同波长光的吸收程度处于饱和状态，虽然可以得到检测信息，但是信息量并不丰富，检测的准确定较低。

本发明是采用光强度不断变化的入射光照射样品，在入射光的强度渐大或者减小的变化过程中，不同基团对相应波长光的吸收是渐大或者减小的，此时基团的吸收程度处于未饱和、饱和渐弱过程中，透射光中包含更多的检测信息，从而使得到的检测信号能够更准确的表征出鸡肉的新鲜度。

因此，本发明具有检测速度快，检测点更多，检测数据的可靠性和精度更高。

作为优选，所述光强度调节装置包括函数存储器和功率放大器，所述函数存储器上设有用于与控制器电连接的信号输入接口，所述函数存储器与功率放大器的输入端电连接，所述功率放大器的输出端与卤素灯的电源电连接。

检测人员通过键盘向控制器输入指令，控制器控制函数存储器将预存的用于控制光强度变化的波形输出到功率放大器上，功率放大器的输出端与卤素灯的电源电连接，从而通过控制卤素灯的电源实现对卤素灯发出的光源的光强度的调节，并通过光发射头向样品照射强度变化的入射光。

作为优选，所述导向轨道包括导向底板、设于导向底板上表面并沿导向底板的弧向延伸的两条间隔设置的凹槽，所述凹槽底面上设有等间隔排列的齿条；所述光接收头底部设有两个与凹槽相配合的齿轮；所述第四驱动电机位于光接收头下部，第四驱动电机的转轴与设于两个齿轮之间的连接轴相连接。导向轨道的结构设置使得光接收头在第四驱动电机的带动下可以在导向轨道中来回运动。

作为优选，所述导向底板还包括第一弧形挡板和与第一弧形挡板相对的第二弧形挡板；第一弧形、第二弧形挡板上设有对应的导向滑槽；所述齿轮的连接轴两端设有用于***第一弧形、第二弧形挡板的导向滑槽的延伸轴。第一弧形挡板和第二弧形挡板的设置，使得光接收头运动时稳定性更好。

作为优选，所述驱动电机均为步进电机；支撑柱通过轴承与底板相连接，竖向延伸臂通过轴承与水平板相连接，光发射头通过轴承与竖向延伸臂相连接。

一种鸡肉新鲜度的检测装置的检测方法，包括如下步骤：

(6-1)控制器中预设有与光发射头在样品上的入射位置及入射角度相关的各个电机的P组旋转角度数据，各个电机的初始旋转角度均为0，光发射头的初始位置为竖直状态；设定检测位置序号i＝1；

依据中国国家标准GB/T5009.44-2003，检测不同存放时间鸡肉样品的挥发性盐基氮TVB-N值，并得到与P组旋转角度数据分别相对应的新鲜度阈值SNR_thre1，SNR_thre2，…，SNR_threp；

(6-2)样品制备：从待检测的鸡肉中取出片状肉作为待检测样品；

(6-3)进行检测：将控制器与光谱仪及各个电机电连接，将样品平放到透光板上；

(6-3-1)控制器控制第一和第二驱动电机带动光发射头水平转动及摆动，使光发射头照射在预定的第i组旋转角度数据所对应的照射位置上，并使第三驱动电机带动支撑柱与延伸臂同步转动；

(6-3-2)当光发射头达到预定的入射位置及入射角度后，控制器控制第四驱动电机带动光接收头在导向轨道上运动，并通过光谱仪观察光接收头接收到的光强度，控制器通过第四驱动电机控制光接收头停在导向轨道的与光的强度最大值所对应的位置处；

(6-3-3)控制器通过光强度调节装置调节光发射头输出检测光，所述检测光从0按照正弦曲线上升到最大值MAT，然后从最大值MAT按照余切曲线下降至0；光谱仪接收到与检测光相对应的检测信号Spect(t)；

(6-3-4)当i＜P，使i值增加1，重复步骤(6-3-1)至(6-3-3)，得到P个检测信号Spect(t)；

(6-4)控制器对P个检测信号Spect(t)均做如下数据处理：

(6-4-1)将检测信号Spect(t)输入一层随机共振模型中，其中，V(x，t)为势函数，x(t)为布朗运动粒子运动轨迹函数，a，b为设定的常数，ξ(t)是外噪声，D是外噪声强度，N(t)为内秉噪声，为周期性正弦信号，A是信号幅度，f是信号频率，t为运动时间，为相位，设

(6-4-2)控制器计算V(x，t)对于x的一阶导数和二阶导数，并且使等式等于0，得到二层随机共振模型：

设定噪声强度D＝0，Spect(t)＝0，N(t)＝0；计算得到A的临界值为

(6-4-3)将A的临界值代入一层随机共振模型中，并设定X₀(t)＝0，sn₀＝0，用四阶珑格库塔算法求解一层随机共振模型，得到 $x_{n+1}\left(t\right)=x_n\left(t\right)+1/6[{\left(k_1\right)}_n+(2-\sqrt{2}){\left(k_2\right)}_n+(2+\sqrt{2}){\left(k_3\right)}_n+{\left(k_4\right)}_n],;$ 并计算 ${\left(k_1\right)}_n=4({\mathrm{ax}}_{n-1}\left(t\right)-{\mathrm{bx}}_{n-1}^3\left(t\right)+{\mathrm{sn}}_{n-1}),$ ${\left(k_2\right)}_n=4[a(x_{n-1}\left(t\right)+\frac{{\left(k_1\right)}_{n-1}}{2})-b{(x_{n-1}\left(t\right)+\frac{{\left(k_1\right)}_{n-1}}{2})}^3+{\mathrm{sn}}_{n-1}],$ ${\left(k_3\right)}_n=4[a(x_{n-1}\left(t\right)+\frac{{\left(k_2\right)}_{n-1}}{2})-b{(x_{n-1}\left(t\right)+\frac{\sqrt{2}-1}{2}{\left(k_1\right)}_{n-1}+\frac{2-\sqrt{2}}{2}{\left(k_2\right)}_{n-1})}^3+{\mathrm{sn}}_{n+1}],$ ${\left(k_4\right)}_n=4[a(x_{n-1}\left(t\right)+{\left(k_3\right)}_{n-1})-b{(x_{n-1}\left(t\right)-\frac{\sqrt{2}}{2}{\left(k_2\right)}_{n-1}+\frac{2+\sqrt{2}}{2}{\left(k_3\right)}_{n-1})}^3+{\mathrm{sn}}_{n+1}];$

其中，x_n(t)为x(t)的n阶导数，sn_n-1是S(t)的n-1阶导数在t＝0处的值，sn_n+1是S(t)的n+1阶导数在t＝0处的值，n＝0，1，…，N-1；得到x₁(t)，x₂(t)，…，x_n+1(t)的值；

(6-4-4)控制器对x₁(t)，x₂(t)，…，x_n+1(t)进行积分，得到x(t)，并得到x(t)在一层随机共振模型和二层随机共振模型组成的双层随机***产生随机共振时刻的位置x_m值、与x_m相对应的共振时刻t₁及与t₁所对应的噪声D₁，D₁为D中的一个值；

(6-4-5)控制器利用公式计算双层随机共振***输出的信噪比；其中，ΔU＝a²/4b；得到P个输出信噪比SNR₁，SNR₂，…，SNR_p；

(6-5)控制器利用公式计算第i组旋转角度数据所对应的输出信噪比误差QE_i，其中，i＝1，…，P；

控制器计算满足QE_i≤5％的输出信噪比误差的个数M₁；控制器计算满足QE_i＞5％的输出信噪比误差的个数M₂；

(6-6)若则控制器做出样品新鲜的判断；

若则控制器做出样品不新鲜的判断；

否则，控制器使i值为1，返回步骤(6-3-1)，对样品重新检测并进行数据处理。

作为优选，所述片状肉的厚度为40至70mm。

作为优选，入射角度为0至46度。

作为优选，MAT的取值范围为112勒克斯至210勒克斯。

因此，本发明具有如下有益效果：(1)检测速度快；(2)检测点更多，检测数据的可靠性和精度更高。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是本发明的一种原理框图；

图3是本发明的导向轨道的一种剖视图；

图4是本发明的导向轨道的一种俯视图；

图5是本发明的检测光的强度变化示意图；

图6是本发明的实施例的一种流程图。

图中：卤素灯1、光谱仪2、光强度调节装置3、支架4、光接收装置5、底板6、样品托板7、样品放置网8、L形固定臂9、水平板10、竖杆11、竖向延伸臂12、第一驱动电机13、第二驱动电机14、支撑柱15、导向轨道16、光接收头17、第三驱动电机18、第四驱动电机19、函数存储器20、功率放大器21、控制器22、光发射头23、键盘24、导向底板161、凹槽162、齿轮163、连接轴164、第一弧形挡板165、第二弧形挡板166、导向滑槽167、延伸轴168、第三挡板169、第四挡板170。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1、图2所示的实施例是一种鸡肉新鲜度的检测装置，包括不透光壳体，控制器22，键盘24，卤素灯1，光谱仪2，光强度调节装置3，设于壳体内的光发射头23、支架4和光接收装置5；支架包括底板6、位于底板上方的样品托板7、设于样品托板上的透光板8和设于底板边缘上的L形固定臂9；L形固定臂包括位于样品托板上方的水平板10和穿过样品托板并与样品托板固定连接的竖杆11，水平板的位于透光板上方的部位设有向透光板延伸的竖向延伸臂12，水平板上设有用于带动竖向延伸臂水平转动的第一驱动电机13，竖向延伸臂下部设有用于带动光发射头在铅垂面中来回摆动的第二驱动电机14；

如图1、图3所示，光接收装置包括设于底板上的与竖向延伸臂同轴的支撑柱15、设于支撑柱上的导向轨道16和设于导向轨道上的用于接收入射光穿过样品之后的透射光的光接收头17，导向轨道呈与以光发射头的摆动轴心为圆心的圆弧状；底板内设有用于带动支撑柱旋转的第三驱动电机18，光接收头上设有用于带动光接收头在导向轨道内运行的第四驱动电机19；

光强度调节装置、卤素灯和光发射头依次相连接，光接收头与光谱仪电连接，控制器分别与键盘、光谱仪和各个驱动电机电连接。

如图2所示，控制器为STC89C52RC主控芯片；光强度调节装置包括函数存储器20和功率放大器21，函数存储器上设有用于与控制器电连接的信号输入接口，函数存储器与功率放大器的输入端电连接，功率放大器的输出端与卤素灯的电源电连接。

如图1、图3、图4所示，导向轨道包括导向底板161、设于导向底板上表面并沿导向底板的弧向延伸的两条间隔设置的凹槽162，凹槽底面上设有等间隔排列的齿条；光接收头底部设有两个与凹槽相配合的齿轮163；第四驱动电机位于光接收头下部，第四驱动电机的转轴与设于两个齿轮之间的连接轴164相连接，还设有第三挡板169和第四挡板170。

导向底板还包括第一弧形挡板165和与第一弧形挡板相对的第二弧形挡板166；第一弧形、第二弧形挡板上设有对应的导向滑槽167；齿轮的连接轴两端设有用于***第一弧形、第二弧形挡板的导向滑槽的延伸轴168。

驱动电机均为步进电机；支撑柱通过轴承与底板相连接，竖向延伸臂通过轴承与水平板相连接，光发射头通过轴承与竖向延伸臂相连接；透光板为0.4mm至1mm的石英玻璃板。本实施例中采用0.4mm的石英玻璃板作为透光板。

如图6所示，一种鸡肉新鲜度的检测装置的检测方法，包括如下步骤：

控制器中预设有与光发射头在样品上的入射位置及入射角度相关的各个电机的8组旋转角度数据，各个电机的初始旋转角度均为0，光发射头的初始位置为竖直状态；设定检测位置序号i＝1；

依据中国国家标准GB/T5009.44-2003，检测不同存放时间鸡肉样品的挥发性盐基氮TVB-N值，并得到与8组旋转角度数据分别相对应的新鲜度阈值SNR_thre1＝-81.66dB，SNR_thre2＝-72.35dB，SNR_thre3＝-64.78dB，SNR_thre4＝-56.19dB，SNR_thre5＝-49.34dB，SNR_thre6＝-42.31dB，SNR_thre7＝-35.9dB，SNR_thre8＝-31.21dB；

新鲜度阈值SNR_thre1，SNR_thre2，…，SNR_threp获得的方法如下：

检测刚宰杀的新鲜鸡肉的挥发性盐基氮数值，检测完后将鸡肉放到冷藏装置中存储，第二天，第三天，......取出鸡肉继续检测鸡肉的挥发性盐基氮数值，每次检测完均放入冷藏装置中存储，当某天样品的挥发性盐基氮数值第一次超标，则将该天的样品采用下述步骤100至300进行检测，得到的8个SNR即为新鲜度阈值SNR_thre1，SNR_thre2，…，SNR_thre8。

新鲜度阈值与储存环境是相关的，对在某种温度、压强及湿度存储的鸡肉样品进行检测所得到的新鲜度阈值SNR_thre1，SNR_thre2，…，SNR_thre8，只能用于检测在相同条件下存储的鸡肉的新鲜度。

步骤100，样品制备：从待检测的鸡肉中取出70mm的片状肉作为待检测样品；

步骤，200，进行检测：将控制器与光谱仪及各个电机电连接，将样品平放到透光板上；

步骤210，控制器控制第一和第二驱动电机带动光发射头水平转动及摆动，使光发射头照射在预定的第i组旋转角度数据所对应的照射位置上，并使第三驱动电机带动支撑柱与延伸臂同步转动；

步骤220，当光发射头达到预定的入射位置及入射角度后，控制器控制第四驱动电机带动光接收头在导向轨道上运动，并通过光谱仪观察光接收头接收到的光强度，控制器通过第四驱动电机控制光接收头停在导向轨道的与光的强度最大值所对应的位置处；

步骤230，控制器通过光强度调节装置调节光发射头输出检测光，如图5所示，在10秒时间内检测光从0按照正弦曲线上升到最大值200勒克斯，然后在10秒时间内从最大值200勒克斯按照余切曲线下降至0；光谱仪接收到与检测光相对应的检测信号Spect(t)；

步骤240，当i＜8，使i值增加1，重复步骤210至230，得到P个检测信号Spect(t)；

步骤300，控制器对8个检测信号Spect(t)均做如下数据处理：

步骤310，将检测信号Spect(t)输入一层随机共振模型中，其中，V(x，t)为势函数，x(t)为布朗运动粒子运动轨迹函数，a，b为设定的常数，ξ(t)是外噪声，D是在[0，1]范围内以0.01步进的外噪声强度，N(t)为内秉噪声，为周期性正弦信号，A是信号幅度，f是信号频率，t为运动时间，为相位，设

步骤320，控制器计算V(x，t)对于x的一阶导数和二阶导数，并且使等式等于0，得到二层随机共振模型：

设定噪声强度D＝0，Spect(t)＝0，N(t)＝0；计算得到A的临界值为

步骤330，将A的临界值代入一层随机共振模型中，并设定X₀(t)＝0，sn₀＝0，用四阶珑格库塔算法求解一层随机共振模型，得到 $x_{n+1}\left(t\right)=x_n\left(t\right)+1/6[{\left(k_1\right)}_n+(2-\sqrt{2}){\left(k_2\right)}_n+(2+\sqrt{2}){\left(k_3\right)}_n+{\left(k_4\right)}_n],;$ 并计算 ${\left(k_1\right)}_n=4({\mathrm{ax}}_{n-1}\left(t\right)-{\mathrm{bx}}_{n-1}^3\left(t\right)+{\mathrm{sn}}_{n-1}),$ ${\left(k_2\right)}_n=4[a(x_{n-1}\left(t\right)+\frac{{\left(k_1\right)}_{n-1}}{2})-b{(x_{n-1}\left(t\right)+\frac{{\left(k_1\right)}_{n-1}}{2})}^3+{\mathrm{sn}}_{n-1}],$ ${\left(k_3\right)}_n=4[a(x_{n-1}\left(t\right)+\frac{{\left(k_2\right)}_{n-1}}{2})-b{(x_{n-1}\left(t\right)+\frac{\sqrt{2}-1}{2}{\left(k_1\right)}_{n-1}+\frac{2-\sqrt{2}}{2}{\left(k_2\right)}_{n-1})}^3+{\mathrm{sn}}_{n+1}],$ ${\left(k_4\right)}_n=4[a(x_{n-1}\left(t\right)+{\left(k_3\right)}_{n-1})-b{(x_{n-1}\left(t\right)-\frac{\sqrt{2}}{2}{\left(k_2\right)}_{n-1}+\frac{2+\sqrt{2}}{2}{\left(k_3\right)}_{n-1})}^3+{\mathrm{sn}}_{n+1}];$

其中，x_n(t)为x(t)的n阶导数，sn_n是S(t)的n阶导数在t＝0处的值，n＝0，1，…，N-1；得到x₁(t)，x₂(t)，…，x_n+1(t)的值；

步骤340，控制器对x₁(t)，x₂(t)，…，x_n+1(t)进行积分，得到x(t)，并得到x(t)在一层随机共振模型和二层随机共振模型组成的双层随机***产生随机共振时刻的位置x_m值、与x_m相对应的共振时刻t₁，及与t₁所对应的噪声D₁，D₁为D中的一个值；D是在[0，1]范围内以0.01周期循环步进的一个函数，D的取值与时间相关，知道了t1时刻，D₁就确定了。

步骤350，控制器利用公式计算双层随机共振***输出的信噪比；其中，ΔU＝a²/4b；得到8个输出信噪比SNR₁，SNR₂，…，SNR₈；

步骤400，计算误差：

控制器利用公式计算第i组旋转角度数据所对应的输出信噪比误差QE_i，其中，i＝1，…，8；

控制器计算满足QE_i≤5％的输出信噪比误差的个数M₁；控制器计算满足QE_i＞5％的输出信噪比误差的个数M₂；

步骤500，做出判断：

若则控制器做出样品新鲜的判断；

若则控制器做出样品不新鲜的判断；

否则，控制器使i值为1，返回步骤210，对样品重新检测并进行数据处理。

本实施例中M₁＝8，因此，控制器做出样品新鲜的判断。

应理解，本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (9)

1.一种鸡肉新鲜度的检测装置，其特征是，所述检测装置包括不透光壳体，控制器(22)，键盘(24)，卤素灯(1)，光谱仪(2)，光强度调节装置(3)，设于壳体内的光发射头(23)、支架(4)和光接收装置(5)；所述支架包括底板(6)、位于底板上方的样品托板(7)、设于样品托板上的透光板(8)和设于底板边缘上的L形固定臂(9)；所述L形固定臂包括位于样品托板上方的水平板(10)和穿过样品托板并与样品托板固定连接的竖杆(11)，水平板的位于透光板上方的部位设有向透光板延伸的竖向延伸臂(12)，水平板上设有用于带动竖向延伸臂水平转动的第一驱动电机(13)，所述竖向延伸臂下部设有用于带动光发射头在铅垂面中来回摆动的第二驱动电机(14)；

所述光接收装置包括设于底板上的与竖向延伸臂同轴的支撑柱(15)、设于支撑柱上的导向轨道(16)和设于导向轨道上的用于接收入射光穿过样品之后的透射光的光接收头(17)，所述导向轨道呈与以光发射头的摆动轴心为圆心的圆弧状；所述底板内设有用于带动支撑柱旋转的第三驱动电机(18)，光接收头上设有用于带动光接收头在导向轨道内运行的第四驱动电机(19)；

光强度调节装置、卤素灯和光发射头依次相连接，光接收头与光谱仪电连接，控制器分别与键盘、光谱仪和各个驱动电机电连接。

2.根据权利要求1所述的鸡肉新鲜度的检测装置，其特征是，所述光强度调节装置包括函数存储器(20)和功率放大器(21)，所述函数存储器上设有用于与控制器电连接的信号输入接口，所述函数存储器与功率放大器的输入端电连接，所述功率放大器的输出端与卤素灯的电源电连接。

3.根据权利要求1所述的鸡肉新鲜度的检测装置，其特征是，所述导向轨道包括导向底板(161)、设于导向底板上表面并沿导向底板的弧向延伸的两条间隔设置的凹槽(162)，所述凹槽底面上设有等间隔排列的齿条；所述光接收头底部设有两个与凹槽相配合的齿轮(163)；所述第四驱动电机位于光接收头下部，第四驱动电机的转轴与设于两个齿轮之间的连接轴(164)相连接。

4.根据权利要求3所述的鸡肉新鲜度的检测装置，其特征是，所述导向底板还包括第一弧形挡板(165)和与第一弧形挡板相对的第二弧形挡板(166)；第一弧形、第二弧形挡板上设有对应的导向滑槽(167)；所述齿轮的连接轴两端设有用于***第一弧形、第二弧形挡板的导向滑槽的延伸轴(168)。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的鸡肉新鲜度的检测装置，其特征是，所述驱动电机均为步进电机；支撑柱通过轴承与底板相连接，竖向延伸臂通过轴承与水平板相连接，光发射头通过轴承与竖向延伸臂相连接。

6.一种适用于权利要求1所述的鸡肉新鲜度的检测装置的检测方法，其特征是，包括如下步骤：

(6-1)控制器中预设有与光发射头在样品上的入射位置及入射角度相关的各个电机的P组旋转角度数据，各个电机的初始旋转角度均为0，光发射头的初始位置为竖直状态；设定检测位置序号i＝1；

依据中国国家标准GB/T5009.44-2003，检测不同存放时间鸡肉样品的挥发性盐基氮TVB-N值，并得到与P组旋转角度数据分别相对应的新鲜度阈值SNR_thre1，SNR_thre2，…，SNR_threp；

(6-2)样品制备：从待检测的鸡肉中取出片状肉作为待检测样品；

(6-3)进行检测：将控制器与光谱仪及各个电机电连接，将样品平放到透光板上；

(6-3-1)控制器控制第一和第二驱动电机带动光发射头水平转动及摆动，使光发射头照射在预定的第i组旋转角度数据所对应的照射位置上，并使第三驱动电机带动支撑柱与延伸臂同步转动；

(6-3-2)当光发射头达到预定的入射位置及入射角度后，控制器控制第四驱动电机带动光接收头在导向轨道上运动，并通过光谱仪观察光接收头接收到的光强度，控制器通过第四驱动电机控制光接收头停在导向轨道的与光的强度最大值所对应的位置处；

(6-3-3)控制器通过光强度调节装置调节光发射头输出检测光，所述检测光从0按照正弦曲线上升到最大值MAT，然后从最大值MAT按照余切曲线下降至0；光谱仪接收到与检测光相对应的检测信号Spect(t)；

(6-3-4)当i＜P，使i值增加1，重复步骤(6-3-1)至(6-3-3)，得到P个检测信号Spect(t)；

(6-4)控制器对P个检测信号Spect(t)均做如下数据处理：

(6-4-1)将检测信号Spect(t)输入一层随机共振模型中，其中，V(x，t)为势函数，x(t)为布朗运动粒子运动轨迹函数，a，b为设定的常数，ξ(t)是外噪声，D是外噪声强度，N(t)为内秉噪声，为周期性正弦信号，A是信号幅度，f是信号频率，t为运动时间，为相位，设

(6-4-2)控制器计算V(x，t)对于x的一阶导数和二阶导数，并且使等式等于0，得到二层随机共振模型：

设定噪声强度D＝0，Spect(t)＝0，N(t)＝0；计算得到A的临界值为

(6-4-3)将A的临界值代入一层随机共振模型中，并设定X₀(t)＝0，sn₀＝0，用四阶珑格库塔算法求解一层随机共振模型，得到 $x_{n+1}\left(t\right)=x_n\left(t\right)+1/6[{\left(k_1\right)}_n+(2-\sqrt{2}){\left(k_2\right)}_n+(2+\sqrt{2}){\left(k_3\right)}_n+{\left(k_4\right)}_n];$ 并计算 ${\left(k_1\right)}_n=4({\mathrm{ax}}_{n-1}\left(t\right)-{\mathrm{bx}}_{n-1}^3\left(t\right)+{\mathrm{sn}}_{n-1}),$

${\left(k_2\right)}_n=4[a(x_{n-1}\left(t\right)+\frac{{\left(k_1\right)}_{n-1}}{2})-b{(x_{n-1}\left(t\right)+\frac{{\left(k_1\right)}_{n-1}}{2})}^3+{\mathrm{sn}}_{n-1}],$

${\left(k_3\right)}_n=4[a(x_{n-1}\left(t\right)+\frac{{\left(k_2\right)}_{n-1}}{2})-b{(x_{n-1}\left(t\right)+\frac{\sqrt{2}-1}{2}{\left(k_1\right)}_{n-1}+\frac{2-\sqrt{2}}{2}{\left(k_2\right)}_{n-1})}^3+{\mathrm{sn}}_{n+1}],$

${\left(k_4\right)}_n=4[a(x_{n-1}\left(t\right)+{\left(k_3\right)}_{n-1})-b{(x_{n-1}\left(t\right)-\frac{\sqrt{2}}{2}{\left(k_2\right)}_{n-1}+\frac{2+\sqrt{2}}{2}{\left(k_3\right)}_{n-1})}^3+{\mathrm{sn}}_{n+1}];$

其中，x_n(t)为x(t)的n阶导数，sn_n-1是S(t)的n-1阶导数在t＝0处的值，sn_n+1是S(t)的n+1阶导数在t＝0处的值，n＝0，1，…，N-1；得到x₁(t)，x₂(t)，…，x_n+1(t)的值；

(6-4-4)控制器对x₁(t)，x₂(t)，…，x_n+1(t)进行积分，得到x(t)，并得到x(t)在一层随机共振模型和二层随机共振模型组成的双层随机***产生随机共振时刻的位置x_m值、与x_m相对应的共振时刻t₁及与t₁所对应的噪声D₁，D₁为D中的一个值；

(6-4-5)控制器利用公式计算双层随机共振***输出的信噪比；其中，ΔU＝a²/4b；得到P个输出信噪比SNR₁，SNR₂，…，SNR_p；

(6-5)控制器利用公式计算第i组旋转角度数据所对应的输出信噪比误差QE_i，其中，i＝1，…，P；

控制器计算满足QE_i≤5％的输出信噪比误差的个数M₁；控制器计算满足QE_i＞5％的输出信噪比误差的个数M₂；

(6-6)若则控制器做出样品新鲜的判断；

若则控制器做出样品不新鲜的判断；

否则，控制器使i值为1，返回步骤(6-3-1)，对样品重新检测并进行数据处理。

7.根据权利要求6所述的鸡肉新鲜度的检测装置的检测方法，其特征是，所述片状肉的厚度为40至70um。

8.根据权利要求6所述的鸡肉新鲜度的检测装置的检测方法，其特征是，入射角度为0至46度。

9.根据权利要求6或7或8所述的鸡肉新鲜度的检测装置的检测方法，其特征是，MAT的取值范围为112勒克斯至210勒克斯。