用于食品添加剂成分和含量的多探头快速光声检测装置和方法

摘要

本发明公开了一种用于食品添加剂成分和含量的多探头快速光声检测装置和方法。本发明装置包括光源辐射单元、检测室单元、多探头检测单元、信号处理单元、控制单元和显示单元。光源辐射单元位于检测室单元的底部，检测室单元的输入端与光源辐射单元的输出端连接；多探头检测单元的输入端与检测室单元相连，信号处理单元的输入端与多探头检测单元的输出端相连；控制单元的输入端与信号处理单元的输出端相连，显示单元的输入端与控制单元的输出端相连。本发明由于采用光致超声技术、多个超声探头探测方法和数据并行处理技术，并且采用互相关算法来获取食品添加剂特征光声信号，可以大大地提高检测精度，并且检测范围和实用性更强。

主权项

一种用于食品添加剂成分和含量的多探头快速光声检测装置，包括光源辐射单元(100)、检测室单元(200)、多探头检测单元(300)、信号处理单元(400)、控制单元(500)和显示单元(600)，其特征在于：所述光源辐射单元(100)位于检测室单元(200)的底部，所述光源辐射单元(100)用于向检测室单元(200)发射一定调制频率的激光信号，所述检测室单元(200)的输入端与光源辐射单元(100)的输出端连接，所述光源辐射单元(100)沿光传播方向依次设置有光源(101)、滤光片(102)、准直透镜(103)和聚集透镜(104)；所述光源辐射单元(100)中的光源(101)为可调谐脉冲激光器或带斩波器的连续光谱卤素灯，光源(101)的光谱范围可为紫外波段到红外波段；所述滤光片(102)为与所选光源(101)波长对应的带通滤光片或者截止滤光片；所述检测室单元(200)由下至上依次设置有固定托盘(201)、固定在固定托盘(201)上的样品池(202)、以及置于样品池(202)中的比色皿(203)，所述样品池(202)和比色皿(203)之间填充有耦合液(204)，所述固定托盘(201)、样品池(202)和比色皿(203)均为透明材料的石英玻璃；所述多探头检测单元(300)的输入端与检测室单元(200)相连，用于捕获检测室单元(200)中被测食品添加剂产生的光声信号，同时将反映食品添加剂成分及含量的光声信号转换成对应强度的电信号；所述多探头检测单元(300)由前侧超声探测器(301)、后侧超声探测器(302)、左侧超声探测器(303)和右侧超声探测器(304)构成，所述4个超声探测器分别位于检测室单元(200)的前侧、后侧、左侧和右侧4个不同方向上，所述多探头检测单元(300)的超声探测器探头与耦合液(204)直接接触，且超声探测器的探头平面与比色皿(203)外壁面保持平行并紧密接触；所述信号处理单元(400)的输入端与多探头检测单元(300)的输出端相连，用于将多探头检测单元(300)输出的电信号进行信号放大、滤波预处理和采集卡进行信号采集并转换为数字信号；所述控制单元(500)的输入端与信号处理单元(400)的输出端相连，用于发送相关指令信号控制光源辐射单元(100)、多探头检测单元(300)和信号处理单元(400)的开启、食品添加剂光声信号的数据处理、存储和食品添加剂类型的定性和含量定量的判定操作；所述显示单元(600)的输入端与控制单元(500)的输出端相连，用于对控制单元(500)处理的食品添加剂光声信号、成分及含量进行显示。