一種豆?jié){濃度測量儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種測量儀器儀表，特別是涉及一種豆?jié){濃度測量儀。
【背景技術(shù)】
[0002]在豆制品制作過程中，豆?jié){濃度對豆制品的質(zhì)量和產(chǎn)量都有很大的影響。因此對豆?jié){濃度進(jìn)行監(jiān)測和控制是保證豆制品質(zhì)量的重要技術(shù)手段。目前，對豆?jié){濃度進(jìn)行測量的儀器儀表，要么價格昂貴，測量成本較高；要么測量誤差較大，使用帶有一定的局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于提供一種豆?jié){濃度測量儀，該儀器采用激光散射法測量豆?jié){濃度，測量誤差較小，測量成本較低，并且可將測量數(shù)據(jù)送外部打印機(jī)進(jìn)行打印輸出。
[0004]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]一種豆?jié){濃度測量儀，包括上支板、下支板、激光發(fā)射器、光學(xué)系統(tǒng)、透射光接收器、反射光接收器、透明取樣容器、測量儀外殼和位于測量儀外殼內(nèi)部的測量電路板；在測量儀外殼的一個側(cè)面上裝有:液晶顯示器、打印故障報警燈、打印機(jī)插口、存儲按鍵、打印按鍵、停止按鍵、啟動按鍵、電源指示燈；測量儀外殼內(nèi)部的測量電路板包括:信號放大與濾波電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)(型號為MSP430C413)、電源模塊、數(shù)字量輸出模塊、激光發(fā)射器控制模塊、顯示接口模塊、存儲模塊、打印接口模塊、鍵盤接口模塊。在上支板的下方裝有激光發(fā)射器、光學(xué)系統(tǒng)；在下支板的上方裝有透射光接收器、透明取樣容器；在測量儀外殼的另一個側(cè)面上裝有反射光接收器。
[0006]所述激光發(fā)射器通過激光發(fā)射器信號線與測量儀外殼內(nèi)的激光發(fā)射器控制模塊相連；所述透射光接收器和反射光接收器分別通過信號線和信號放大與濾波電路相連；所述信號放大與濾波電路通過信號線與模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)MSP430C413通過總線相連；所述單片機(jī)MSP430C413分別通過總線與數(shù)字量輸出模塊、顯示接口模塊、存儲模塊、打印接口模塊、鍵盤接口模塊相連；所述電源模塊通過電源線與單片機(jī)MSP430C413相連。所述鍵盤接口模塊分別通過信號線與啟動按鍵、停止按鍵、打印按鍵、存儲按鍵相連；所述數(shù)字量輸出模塊分別通過信號線與電源指示燈、打印故障報警燈、激光發(fā)射器控制模塊相連；所述打印接口模塊通過信號線與打印機(jī)插口相連，通過打印機(jī)插口可以外接打印機(jī)。所述顯示接口模塊通過信號線與液晶顯示器相連。
[0007]本實用新型的工作原理如下:
[0008]將透明取樣容器內(nèi)裝滿待測豆?jié){，然后接通電源，此時電源指示燈點亮。按下啟動按鍵，單片機(jī)MSP430C413通過數(shù)字量輸出模塊輸出啟動信號給激光發(fā)射器控制模塊，使激光發(fā)射器進(jìn)入工作狀態(tài)。激光發(fā)射器所發(fā)出的激光束經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)后，一半激光束透過透明取樣容器和待測豆?jié){，經(jīng)豆?jié){內(nèi)豆類細(xì)末顆粒對激光的散射作用后，部分光發(fā)生散射照射不到透射光接收器上，部分未發(fā)生散射的光照射到透射光接收器上。豆?jié){的濃度不同，未發(fā)生散射而照射到透射光接收器上的光能量不同。因此照射到透射光接收器上的透射光能量的大小，代表了豆?jié){的濃度變化情況。所述激光發(fā)射器所發(fā)出的激光束經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)后，另一半激光束經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)的反射后照射到反射光接收器上，用來作為參考光束。所述透射光接收器和反射光接收器分別將透射光束能量和參考光束能量轉(zhuǎn)換為電信號，然后送信號放大與濾波電路進(jìn)行信號放大與濾波處理，再經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到代表透射光能量的數(shù)字量信號和代表參考光能量的數(shù)字量信號。單片機(jī)MSP430C413對代表透射光能量的數(shù)字量信號進(jìn)行運(yùn)算處理，并用代表參考光能量的數(shù)字量信號進(jìn)行誤差修正，得到豆?jié){濃度數(shù)據(jù)。單片機(jī)MSP430C413將豆?jié){濃度數(shù)據(jù)通過顯示接口模塊送液晶顯示器進(jìn)行顯示。按下存儲按鍵，單片機(jī)MSP430C413將豆?jié){濃度數(shù)據(jù)經(jīng)總線送入存儲模塊進(jìn)行存儲；按下打印按鍵，單片機(jī)MSP430C413將豆?jié){濃度數(shù)據(jù)經(jīng)打印接口模塊、打印機(jī)插口送外部打印機(jī)進(jìn)行打印；當(dāng)單片機(jī)MSP430C413與外部打印機(jī)通信出現(xiàn)故障時，單片機(jī)MSP430C413將通過數(shù)字量輸出模塊輸出報警信號給打印故障報警燈，使其點亮。測量完畢，按下停止按鍵，單片機(jī)MSP430C413通過數(shù)字量輸出模塊輸出停止信號給激光發(fā)射器控制模塊，使激光發(fā)射器停止工作。
[0009]本實用新型的優(yōu)點與效果是:
[0010]由于本測量儀采用了激光散射測量法測量豆?jié){濃度，即利用透射光的大小代表豆?jié){濃度的變化情況，利用反射光能量的大小來修正因環(huán)境因素引起的測量誤差，因此，本測量儀測量誤差較??；由于本測量儀利用單片機(jī)MSP430C413作為數(shù)據(jù)處理、運(yùn)算的核心控制器，因此測量成本較低；由于本裝置帶有打印接口模塊，可以外接打印機(jī)，將測量數(shù)據(jù)進(jìn)行打印輸出。
【附圖說明】
[0011]圖1為豆?jié){濃度測量儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為豆?jié){濃度測量儀的電路方框圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖所示實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0014]圖1中標(biāo)號說明:1、測量儀外殼，2、液晶顯示器，3、打印故障報警燈，4、打印機(jī)插口，5、存儲按鍵，6、打印按鍵，7、停止按鍵，8、啟動按鍵，9、電源指示燈，10、透射光接收器信號線，11、透射光接收器，12、透明取樣容器，13、下支板，14、透射光束，15、光學(xué)系統(tǒng)，16、上支板，17、激光發(fā)射器，18、反射光束，19、激光發(fā)射器信號線，20、反射光接收器。
[0015]見圖1，本實用新型包括:測量儀外殼1、液晶顯示器2、打印故障報警燈3、打印機(jī)插口 4、存儲按鍵5、打印按鍵6、停止按鍵7、啟動按鍵8、電源指示燈9、透射光接收器信號線10、透射光接收器11、透明取樣容器12、下支板13、透射光束14、光學(xué)系統(tǒng)15、上支板16、激光發(fā)射器17、反射光束18、激光發(fā)射器信號線19、反射光接收器20。
[0016]見圖2，本實用新型測量儀外殼內(nèi)的測量電路板包括:信號放大與濾波電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)MSP430C413、電源模塊、數(shù)字量輸出模塊、激光發(fā)射器控制模塊、顯示接口模塊、存儲模塊、打印接口模塊、鍵盤接口模塊。
[0017]將透明取樣容器12內(nèi)裝滿待測豆?jié){，然后接通電源，此時電源指示燈9點亮。按下啟動按鍵8，單片機(jī)MSP430C413通過數(shù)字量輸出模塊輸出啟動信號給激光發(fā)射器控制模塊，使激光發(fā)射器17進(jìn)入工作狀態(tài)。激光發(fā)射器17所發(fā)出的激光束經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)15后，一半激光束透過透明取樣容器12和待測豆?jié){，經(jīng)豆?jié){內(nèi)豆類細(xì)末顆粒對激光的散射作用后，部分光發(fā)生散射照射不到透射光接收器11上，部分未發(fā)生散射的光照射到透射光接收器11上。豆?jié){的濃度不同，未發(fā)生散射而照射到透射光接收器11上的光能量不同。因此照射到透射光接收器11上的透射光能量的大小，代表了豆?jié){的濃度變化情況。所述激光發(fā)射器17所發(fā)出的激光束經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)15后，另一半激光束經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)15的反射后照射到反射光接收器20上，用來作為參考光束。所述透射光接收器11和反射光接收器20分別將透射光束能量和參考光束能量轉(zhuǎn)換為電信號，然后送信號放大與濾波電路進(jìn)行信號放大與濾波處理，再經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到代表透射光能量的數(shù)字量信號和代表參考光能量的數(shù)字量信號。單片機(jī)MSP430C413對代表透射光能量的數(shù)字量信號進(jìn)行運(yùn)算處理，并用代表參考光能量的數(shù)字量信號進(jìn)行誤差修正，得到豆?jié){濃度數(shù)據(jù)。單片機(jī)MSP430C413將豆?jié){濃度數(shù)據(jù)通過顯示接口模塊送入液晶顯示器2進(jìn)行顯示。按下存儲按鍵5，單片機(jī)MSP430C413將豆?jié){濃度數(shù)據(jù)經(jīng)總線送入存儲模塊進(jìn)行存儲；按下打印按鍵6，單片機(jī)MSP430C413將豆?jié){濃度數(shù)據(jù)經(jīng)打印接口模塊、打印機(jī)插口 4送外部打印機(jī)進(jìn)行打?。划?dāng)單片機(jī)MSP430C413與外部打印機(jī)通信出現(xiàn)故障時，單片機(jī)MSP430C413將通過數(shù)字量輸出模塊輸出報警信號給打印故障報警燈3，使其點亮。測量完畢，按下停止按鍵7，單片機(jī)MSP430C413通過數(shù)字量輸出模塊輸出停止信號給激光發(fā)射器控制模塊，使激光發(fā)射器17停止工作。
【主權(quán)項】
1.一種豆?jié){濃度測量儀，其特征在于，所述測量儀包括包括上支板、下支板、激光發(fā)射器、光學(xué)系統(tǒng)、透射光接收器、反射光接收器、透明取樣容器、測量儀外殼和位于測量儀外殼內(nèi)部的測量電路板；測量儀外殼的一個側(cè)面上裝有:液晶顯示器、打印故障報警燈、打印機(jī)插口、存儲按鍵、打印按鍵、停止按鍵、啟動按鍵、電源指示燈；測量儀外殼內(nèi)部的測量電路板包括:信號放大與濾波電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、電源模塊、數(shù)字量輸出模塊、激光發(fā)射器控制模塊、顯示接口模塊、存儲模塊、打印接口模塊、鍵盤接口模塊；在上支板的下方裝有激光發(fā)射器、光學(xué)系統(tǒng)；在下支板的上方裝有透射光接收器、透明取樣容器；在測量儀外殼的另一個側(cè)面上裝有反射光接收器；激光發(fā)射器通過激光發(fā)射器信號線與測量儀外殼內(nèi)的激光發(fā)射器控制模塊相連；透射光接收器和反射光接收器分別通過信號線和信號放大與濾波電路相連；信號放大與濾波電路通過信號線與模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連；模數(shù)轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)MSP430C413通過總線相連；單片機(jī)MSP430C413分別通過總線與數(shù)字量輸出模塊、顯示接口模塊、存儲模塊、打印接口模塊、鍵盤接口模塊相連；電源模塊通過電源線與單片機(jī)MSP430C413 相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種豆?jié){濃度測量儀，其特征在于，所述鍵盤接口模塊分別通過信號線與啟動按鍵、停止按鍵、打印按鍵、存儲按鍵相連；數(shù)字量輸出模塊分別通過信號線與電源指示燈、打印故障報警燈、激光發(fā)射器控制模塊相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種豆?jié){濃度測量儀，其特征在于，所述打印接口模塊通過信號線與打印機(jī)插口相連，通過打印機(jī)插口可以外接打印機(jī)；顯示接口模塊通過信號線與液晶顯示器相連。
【專利摘要】一種豆?jié){濃度測量儀，涉及測量儀器儀表，所述裝置包括上支板、下支板、激光發(fā)射器、光學(xué)系統(tǒng)、透射光接收器、反射光接收器、透明取樣容器、測量儀外殼和位于測量儀外殼內(nèi)部的測量電路板；測量儀外殼的一個側(cè)面上裝有：液晶顯示器、打印故障報警燈、打印機(jī)插口、存儲按鍵、打印按鍵、停止按鍵、啟動按鍵、電源指示燈。測量儀外殼內(nèi)部的測量電路板包括：信號放大與濾波電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、電源模塊、數(shù)字量輸出模塊、激光發(fā)射器控制模塊、顯示接口模塊、存儲模塊、打印接口模塊、鍵盤接口模塊；該儀器采用激光散射法測量豆?jié){濃度，測量誤差較小，測量成本較低，并且可將測量數(shù)據(jù)送外部打印機(jī)進(jìn)行打印輸出。
【IPC分類】G01N21-17
【公開號】CN204439526
【申請?zhí)枴緾N201520052167
【發(fā)明人】刁芬, 孟麗
【申請人】沈陽大學(xué)
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年1月26日