上述一對(duì)探針的電流，即為流經(jīng)所述第一探針和所述第二探針的第一電流；因此，檢測(cè)離子濃度的一個(gè)重要參數(shù)即為第一電壓和第一電流之間的相位差。
[0035]S104、根據(jù)預(yù)設(shè)公式計(jì)算并獲得所述待測(cè)蔬果中的離子濃度。
[0036]具體地，在獲得上述重要參數(shù)，即第一電壓和第一電流之間的相位差，后可將上述重要參數(shù)代入預(yù)設(shè)公式中以獲得所述待測(cè)蔬果中的離子濃度。
[0037]本發(fā)明提供的一種蔬果離子濃度的檢測(cè)方法，僅向所述待測(cè)蔬果中插入第一探針和第二探針；向所述第一探針和所述第二探針上施加第一頻率的交變信號(hào)；獲取所述第一探針和所述第二探針兩端的第一電壓及流經(jīng)所述第一探針和所述第二探針的第一電流的相位差；根據(jù)預(yù)設(shè)公式即可計(jì)算并獲得所述待測(cè)蔬果中的離子濃度。本方法工作原理簡(jiǎn)單，對(duì)應(yīng)地，裝置成本更低，多次實(shí)驗(yàn)還證明本發(fā)明所述的檢測(cè)方法精度高、可靠、快速，不超過(guò)6秒即可測(cè)試出待測(cè)水果中的離子濃度，如硝酸鹽離子的濃度。
[0038]參見(jiàn)圖2，為提供的步驟S103中一種獲取上述第一電壓和第一電流相位差方法的流程圖，主要包括如下步驟:
[0039]S201、測(cè)量所述第一探針和所述第二探針兩端的第一電壓；
[0040]S202、測(cè)量與所述第一探針和所述第二探針串聯(lián)的電阻上的第二電壓；
[0041 ] S203、計(jì)算所述第一電壓與所述第二電壓的相位差。
[0042]具體地，由于電阻與第一探針和第二探針串聯(lián)，流經(jīng)所述第一探針和所述第二探針的第一電流與流經(jīng)電阻的電流相同，電阻兩端的電壓與流經(jīng)電阻的電流的相位相同，通過(guò)測(cè)量上述電阻兩端的第二電壓，計(jì)算得到的第一電壓與所述第二電壓的相位差，即為第一電壓與第一電流之間的相位差。
[0043]本實(shí)施例提供的獲取上述第一電壓和第一電流相位差方法簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)，且獲得的相位差的精度高。
[0044]步驟S104中預(yù)設(shè)公式為y = χ^χρ+χρ2，其中s為所述相位差，x2、X3為多重相關(guān)系數(shù)。所述Xl、x2、X3可以通過(guò)待測(cè)蔬果的硝酸鹽離子測(cè)定的校準(zhǔn)曲線(xiàn)獲得，校準(zhǔn)曲線(xiàn)的縱軸代表每千克蔬果中硝酸鹽離子的含量，橫軸代表電壓和電流相位差的無(wú)量綱值。所述預(yù)設(shè)公式及不同蔬果所對(duì)應(yīng)的不同的曲線(xiàn)及其多重相關(guān)系數(shù)為X1、χ#Ρχ3均存儲(chǔ)于檢測(cè)裝置的處理器中。
[0045]不同蔬果的硝酸鹽離子測(cè)定的校準(zhǔn)曲線(xiàn)是不同的，所述蔬果硝酸鹽離子測(cè)定的校準(zhǔn)曲線(xiàn)可以通過(guò)多次試驗(yàn)獲得。以黃瓜為例，選用一條黃瓜后，用本發(fā)明所述的方法及裝置獲得電壓和電流的相位差S1 (即可得到所述校準(zhǔn)曲線(xiàn)橫軸中的無(wú)量綱值)，用現(xiàn)有技術(shù)，如實(shí)驗(yàn)室用離子光譜儀或離子濃度檢測(cè)儀器(例如公開(kāi)號(hào)為CN202041488U、名稱(chēng)為生物產(chǎn)品的離子測(cè)量裝置的專(zhuān)利)等方法，獲得校準(zhǔn)曲線(xiàn)縱軸中每千克黃瓜中硝酸鹽離子的含量yi，這樣可以獲得曲線(xiàn)圖中的一個(gè)測(cè)試點(diǎn)(Sl，Y1);類(lèi)似的，選用其他兩條黃瓜分別測(cè)試并獲得另外兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)(s2，y2)和(s3，y3)，利用多項(xiàng)式插值法通過(guò)將上述3個(gè)測(cè)試點(diǎn)的數(shù)據(jù)分別帶入公式y(tǒng) = XjX2S-X3S2中即可求出多重相關(guān)系數(shù)XpxjPx3的值，從而獲得硝酸鹽離子測(cè)定的校準(zhǔn)曲線(xiàn)I = xi+x2s+x3s2。在獲得黃瓜的硝酸鹽離子測(cè)定的校準(zhǔn)曲線(xiàn)I = xi+x2s+x3s2后，再將利用本發(fā)明所述的方法測(cè)試和獲得待測(cè)黃瓜的第一電壓及第一電流的相位差帶入該預(yù)設(shè)公式即可獲得該待測(cè)黃瓜的硝酸鹽離子濃度。
[0046]需要說(shuō)明的是，在試驗(yàn)獲取某類(lèi)蔬果的硝酸鹽離子測(cè)定的校準(zhǔn)曲線(xiàn)時(shí)，所述測(cè)試點(diǎn)至少為3個(gè)，即至少測(cè)試該類(lèi)蔬果的任意3個(gè)樣本；當(dāng)所述測(cè)試點(diǎn)的數(shù)量n ^ 3的時(shí)候，可以?xún)H選擇其中的3個(gè)測(cè)試點(diǎn)計(jì)算校準(zhǔn)曲線(xiàn)，或者是根據(jù)需要選擇部分帶入多項(xiàng)式y(tǒng) =
x1+x2s+x3s2+......XnS(n 1}中獲得多重相關(guān)系數(shù)X ^x2,......，Xn，這樣獲得的數(shù)據(jù)會(huì)更精確，
但是試驗(yàn)次數(shù)越多，獲得多重相關(guān)系數(shù)越復(fù)雜，本申請(qǐng)優(yōu)選多重相關(guān)系數(shù)為3個(gè)，即&、&和
X3O
[0047]以計(jì)算待測(cè)香蕉的硝酸鹽離子濃度為例，參照?qǐng)D5香蕉的硝酸鹽離子測(cè)定的校準(zhǔn)曲線(xiàn)，由曲線(xiàn)可得上述X1= 95、X 2= 125、X 3= 225，若前述計(jì)算得到的相位差S = 0.67，則計(jì)算得到香蕉中硝酸鹽離子的濃度為
[0048]y = x1+x2s+x3s2= 95+125 X 0.67+225 X 0.67 2= 279.75。
[0049]參見(jiàn)圖6，為南瓜的硝酸鹽離子測(cè)定的校準(zhǔn)曲線(xiàn)，通過(guò)該曲線(xiàn)可以獲得相應(yīng)的Xl、&和X3，再根據(jù)本發(fā)明所述的方法可以得到南瓜的硝酸鹽離子。類(lèi)似的，還可以計(jì)算冬瓜、黃瓜、蘋(píng)果等其他蔬果的硝酸鹽離子濃度。發(fā)明人通過(guò)采用本發(fā)明所述的檢測(cè)方法多次實(shí)驗(yàn)獲得的硝酸鹽離子濃度值與離子光譜儀獲得的結(jié)果的對(duì)比圖，參見(jiàn)圖7。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，根據(jù)本發(fā)明所述的方法獲得的硝酸鹽離子濃度的精度高，且由于本發(fā)明測(cè)試速度快，不超過(guò)6秒，本發(fā)明所述的方法與離子光譜儀檢測(cè)方法相比更加簡(jiǎn)單，因此本發(fā)明的市場(chǎng)應(yīng)用前景更大。
[0050]本發(fā)明還提供了一種蔬果離子濃度的檢測(cè)裝置，用于測(cè)量待測(cè)蔬果中的離子濃度，參見(jiàn)圖8，其包括探針模塊11、交變信號(hào)提供模塊12、電壓相位獲取模塊13、電流相位獲取模塊14及處理單元15 ;其中，探針模塊11包括用于插入所述待測(cè)蔬果中的第一探針I(yè)la和第二探針I(yè)lb ;交變信號(hào)提供模塊12向所述第一探針I(yè)la和所述第二探針I(yè)lb上施加第一頻率的交變信號(hào)；電壓相位獲取模塊13用于獲取所述第一探針I(yè)la和所述第二探針I(yè)lb兩端的第一電壓的相位；所述電流相位獲取模塊14用于獲取流經(jīng)所述第一探針I(yè)la和所述第二探針I(yè)lb的第一電流的相位；所述處理單元15，用于根據(jù)第一電壓的相位和第一電流的相位獲得第一電壓和第一電流的相位差，并根據(jù)預(yù)設(shè)公式計(jì)算并獲得所述待測(cè)蔬果中的離子濃度。
[0051]本發(fā)明提供的一種蔬果離子濃度的檢測(cè)裝置，僅向所述待測(cè)蔬果中插入第一探針I(yè)la和第二探針I(yè)lb ;向所述第一探針I(yè)la和所述第二探針I(yè)lb上施加第一頻率的交變信號(hào)；獲取所述第一探針I(yè)la和所述第二探針I(yè)lb兩端的第一電壓及流經(jīng)所述第一探針I(yè)la和所述第二探針I(yè)lb的第一電流的相位差；根據(jù)預(yù)設(shè)公式即可計(jì)算并獲得所述待測(cè)蔬果中的離子濃度。本方法工作原理簡(jiǎn)單且裝置成本更低，多次實(shí)驗(yàn)還證明本發(fā)明所述的檢測(cè)方法精度高、可靠、快速，不超過(guò)6秒即可測(cè)試出待測(cè)水果中的離子濃度，如硝酸鹽離子的濃度。
[0052]參見(jiàn)圖9，為本發(fā)明提供的一種蔬果離子濃度的檢測(cè)裝置的實(shí)施例，探針模塊11中的第一探針I(yè)la和所述第二探針12b均插入于待測(cè)蔬果中，第一探針I(yè)la與交變信號(hào)提供模塊12的輸出端相連，所述第二探針I(yè)lb與電阻RO的第一端相連，所述電阻RO的第二端接地；電流相位獲取模塊測(cè)量電阻RO兩端的第二電壓相位；所述處理單元15根據(jù)所述第一電壓的相位和所述第二電壓的相位計(jì)算獲得所述相位差。
[0053]由于電阻RO與第一探針I(yè)la和第二探針I(yè)lb串聯(lián)，流經(jīng)所述第一探針I(yè)la和所述第二探針I(yè)lb的第一電流與流經(jīng)電阻RO的電流相同，電阻RO兩端的電壓與流經(jīng)電阻RO的電流的相位相同，通過(guò)測(cè)量上述電阻RO兩端的第二電壓，計(jì)算得到的第一電壓與所述第二電壓的相位差，即為第一電壓與第一電流之間的相位差，具體表現(xiàn)為計(jì)算圖4中波形B和波形C的相位差Θ。
[0054]具體地，第一電壓獲取模塊為第一運(yùn)算放大器BI，第一運(yùn)算放大器BI的同相輸入端與所述第一探針I(yè)la相連，第一運(yùn)算放大器BI的反向輸入端與所述第二探針I(yè)lb相連；第二電壓獲取模塊為第二運(yùn)算放大器B2，第二運(yùn)算放大器B2的同相輸入端與所述電阻RO的第一端相連，第二運(yùn)算放大器B2的反向輸入端與所述電阻RO的第二端相連；處理單元15包括模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和處理器，其中模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端分別與所述第一運(yùn)算放大器BI的輸出端和所述第二運(yùn)算放大器B2輸出端相連，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端與處理器相連，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將所述第一電壓和所述第二電壓轉(zhuǎn)換為處理器能夠處理的數(shù)字信號(hào)，能