CN110044856A - 一种多光源lif葵花籽油掺杂菜籽油的快速无损鉴别设备 - Google Patents

一种多光源lif葵花籽油掺杂菜籽油的快速无损鉴别设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种多光源LIF葵花籽油掺杂菜籽油的快速无损鉴别设备，该设备由四路继电器、激光器1、激光器2、激光器3、激光器4、接收模块、CCD模块、FPGA以及LCD显示器组成。当FPGA发出两个弱磁信号，四路继电器相应的两个引脚就会接通，相当于开关闭合，与两个引脚对应的两个激光器就会发出激光，水平照射在待测植物油样品上，接收模块接收样品发出的荧光信号传给CCD模块。CCD模块将接收到的荧光信号转换成电信号，通过在FPGA上建模对电信号进行分析与对比，最终在LCD显示屏上显示样品的荧光光谱，从而判断葵花籽油中是否掺杂菜籽油。本发明使用了多光源结合LIF技术，并且不接触待测样品，实现了快速、无损检测。

Description

一种多光源LIF葵花籽油掺杂菜籽油的快速无损鉴别设备
技术领域
本发明涉及植物油安全检测领域，具体是一种多光源LIF葵花籽油掺杂菜籽 油的快速无损鉴别设备。
背景技术
近些年来，国家和人民对食品安全的关注越来越高，各种掺杂、掺假的事 件所带来的影响越来越大，其中植物油的掺杂问题由于检测设备及技术的限制已 经越来越严重，在高价植物油中掺加低价植物油，如在高价的葵花籽油中掺杂低 价的菜籽油；更有甚者在植物油中掺加地沟油，前者消费者的权益遭到破坏，后 者还严重损害消费者的健康。
传统的植物油检测方法有液相色谱法、气相色谱法等，其检测的速度慢， 耗时，设备价格昂贵，限制了植物油检测的力度。
激光诱导荧光技术(laser induced fluorescence spectroscopy,LIF)是 近些年新发展的一项技术，将其用在植物油检测中具有检测速度快、成功率高， 分辨率高等明显的优点。相对于传统的植物油检测技术来说，使用激光诱导荧光 技术使得设备变小、成本降低的同时其检测速度更快、灵敏度高，可以快速分析 出结果。此外，交替使用多光源照射植物油来获得荧光光谱进行识别，使得结果 的准确性比单光源的结果更高，同时不接触待测植物油，实现了无损检测。
发明内容
本发明的目的是提供了一种多光源LIF葵花籽油掺杂菜籽油的快速无损鉴 别设备，从而实现对植物油的快速无损检测。
本发明实现发明目采用如下技术方案：提供一种多光源LIF葵花籽油掺杂 菜籽油的快速无损鉴别设备，该设备包括以下部分：四路继电器、激光器1、激 光器2、激光器3、激光器4、接收模块、CCD模块、FPGA以及LCD显示器。四 路继电器一端与FPGA相连，另一端与激光器1、激光器2、激光器3和激光器4 相连；CCD模块一端与接收装置相连，另一端与FPGA相连；LCD显示屏与FPGA 相连。
作为优选，本发明所提出的一种多光源LIF葵花籽油掺杂菜籽油的快速无 损鉴别设备，使用XL6009升压芯片和LM2596降压芯片的组合，通过升降压为四 路继电器、激光器、CCD模块、FPGA以及LCD显示屏提供安全稳定的电压；
作为优选，本发明所提出的一种多光源LIF葵花籽油掺杂菜籽油的快速无 损鉴别设备，所述的四路继电器选择DS-19M04-RO海康威视四路继电器，用来控 制四个激光器的开关顺序和个数；
作为优选，本发明所提出的一种多光源LIF葵花籽油掺杂菜籽油的快速无 损鉴别设备，所述的激光器1选择型号为BL-450/1～1500mW的蓝光激光器，激光 器2选择型号为MMEPGF-532-3的绿光激光器，激光器3选择型号为长春新产业 公司的MGL—W系列589nm半导体泵浦固体黄光激光器，激光器4选择型号为MAR 660-20的红光激光器；
作为优选，本发明所提出的一种多光源LIF葵花籽油掺杂菜籽油的快速无 损鉴别设备，所述的所述的接收模块由平面镜、长通滤镜和光纤组成，接收荧光 并传给CCD模块；
作为优选，本发明所提出的一种多光源LIF葵花籽油掺杂菜籽油的快速无 损鉴别设备，所述的CCD模块使用的是索尼公司生产的ILX511CCD，可以将接收 到的荧光信号转换成电信号；
作为优选，本发明所提出的一种多光源LIF葵花籽油掺杂菜籽油的快速无 损鉴别设备，所述的FPGA使用的是Altera公司Startix系列，用Verilog语言 进行编程，一方面对CCD接收过来的电信号进行处理和分析，另一方面控制四路 继电器的动作；
作为优选，本发明所提出的一种多光源LIF葵花籽油掺杂菜籽油的快速无 损鉴别设备，所述的LCD显示屏使用PVI公司的V16C6448AB，分辨率高，可以 完整的显示FPGA的分析结果；
有益效果：
本发明与现有技术相比，其有益效果体现在：LIF技术是近些年新发展的 一项技术，将其用在检测中具有检测速度快、成功率高，分辨率高等明显的优点。 传统的植物油检测方法有液相色谱法、气相色谱法等，其检测的速度慢，耗时， 设备价格昂贵，限制了植物油检测的发展，相对于传统的植物油检测技术来说， 使用激光诱导荧光技术使得设备变小、成本降低的同时其检测速度更快、灵敏度 高，可以快速得出结果；此外，使用多光源同时照射植物油来获得荧光光谱进行 识别，使得结果的准确性比单光源的结果更高；同时激光器发出的激光不需要直 接接触待测植物油，实现了无损检测，因此非常适用于植物油掺杂的快速无损检 测与推广。
附图说明
图1是本发明设备的结构框图。
图2是本发明的荧光发射部分结构示意图。
具体实施方式
本发明设计了一种多光源LIF葵花籽油掺杂菜籽油的快速无损设备，该设备 包括四路继电器、激光器1、激光器2、激光器3、激光器4、接收模块、CCD模 块、FPGA以及LCD显示器。四路继电器一端与FPGA相连，另一端与激光器1、 激光器2、激光器3和激光器4相连；CCD模块一端与接收装置相连，另一端与FPGA 相连；LCD显示屏与FPGA相连。
本发明设计了在LIF技术和多光源的结合下的一种植物油的快速无损检测 设备。具体的实现步骤如下：
激光器的工作，从FPGA上引出四根线控制四路继电器的四个引脚，相应的 控制四个激光器。用Verilog语言在FPGA上编程，当FPGA发出两个弱磁信号时， 四路继电器相应的两个引脚就会相应接通，相当于开关闭合，与两个引脚对应的 两个激光器就会发出激光。按照激光器1，2、激光器2，3、激光器3，4和激光 器4、1的顺序进行在FPGA上编程使得相对应的两个激光器同时发出激光，水平 照射在待测植物油样品上。
荧光的产生和接受，当两个激光器发出的激光水平照射到待检测植物油样本 上，由于激光的照射激发样品中的分子发出荧光，在激光器的对面放置一个接收 荧光的装置，接收样品发出的荧光并且通过光纤传给CCD模块。
荧光的处理和分析，所使用的CCD的分辨率为2048，CCD模块将接收到的4 组荧光信号转换成4×2048个电信号，通过在FPGA上建模对4×2048个电信号 进行分析与对比，最终可以在LCD显示屏上显示待测植物油样品的荧光光谱，从 而判断葵花籽油中是否掺杂菜籽油。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而 且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发 明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性 的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要 求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的 任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方 式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领 域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组 合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种多光源LIF葵花籽油掺杂菜籽油的快速无损鉴别设备，其特征在于：该设备包括四路继电器、激光器1、激光器2、激光器3、激光器4、接收模块、CCD模块、FPGA以及LCD显示器。四路继电器一端与FPGA相连，另一端与激光器1、激光器2、激光器3和激光器4相连；CCD模块一端与接收装置相连，另一端与FPGA相连；LCD显示屏与FPGA相连；
2.根据权利要求1所述的一种多光源LIF葵花籽油掺杂菜籽油的快速无损鉴别设备，其特征在于：需要电源供电的设备有四路继电器、激光器、CCD模块、FPGA以及LCD显示屏，使用XL6009升压芯片和LM2596降压芯片，通过升降压为所述的设备提供安全稳定的电压；
3.根据权利要求1所述的一种多光源LIF葵花籽油掺杂菜籽油的快速无损鉴别设备，其特征在于：所述的四路继电器选择DS-19M04-RO海康威视四路继电器，用来控制四个激光器的开关顺序和个数；
4.根据权利要求1所述的一种多光源LIF葵花籽油掺杂菜籽油的快速无损鉴别设备，其特征在于：所述的激光器1选择型号为BL-450/1-1500mW的蓝光激光器，激光器2选择型号为MMEPGF-532-3的绿光激光器，激光器3选择型号为长春新产业公司的MGL—W系列589nm半导体泵浦固体黄光激光器，激光器4选择型号为MAR660-20的红光激光器；
5.根据权利要求1所述的一种多光源LIF葵花籽油掺杂菜籽油的快速无损鉴别设备，其特征在于：所述的接收模块由平面镜、长通滤镜和光纤组成，接收荧光并且传给CCD模块；
6.根据权利要求1所述的一种多光源LIF葵花籽油掺杂菜籽油的快速无损鉴别设备，其特征在于：所述的CCD模块使用的是索尼公司生产的ILX511 CCD，高分辨率，可以将接收到的荧光信号转换成电信号；
7.根据权利要求1所述的一种多光源LIF葵花籽油掺杂菜籽油的快速无损鉴别设备，其特征在于：所述的FPGA使用的是Altera公司Startix系列，用Verilog语言进行编程，一方面对CCD接收过来的电信号进行处理和分析，另一方面控制四路继电器的动作；
8.根据权利要求1所述的一种多光源LIF葵花籽油掺杂菜籽油的快速无损鉴别设备，其特征在于：所述的LCD显示屏使用PVI公司的V16C6448AB，分辨率高，可以完整的显示FPGA的分析结果。
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