[实用新型]用于牛奶浓度检测的传感器

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种传感器，尤其是涉及一种用于牛奶浓度检测的传感器。 

背景技术：

牛奶及奶制品是我们日常生活中必需的营养食品，其质量优劣直接关系到消费者的健康。为保证牛奶及奶制品的质量，从奶牛的科学饲养、原料奶的收购、牛奶及奶制品加工过程质量控制到成品牛奶的合格检验整个过程，都需要对牛奶成分浓度进行分析检验。传统的牛奶成分含量的测量大都采用分析化学方法，如牛奶中的脂肪测量通常采用巴布考克法，蛋白质含量的测量采用凯氏定氮法，乳糖含量的测量采用碘量法。这些方法操作复杂、技术要求高、需要化学试剂、测试时间长，而且测试精度受人为因素和环境因素影响大，越来越不能满足实际检测的需要，特别是在线检测的需要。近些年来，在乳成分分析领域里得到较快发展的红外光谱检测方法，因样品无需预处理，且不被破坏，消耗量少；无需化学试剂，不造成污染；分析速度快等优点得到实际应用。但由于价格昂贵，一次性投入大，制约其广泛应用。 

目前有用超声波时差法探索了乳化液浓度的检测方法。存在的问题是：牛奶是一种复杂的胶体分散体系，在这个分散体系中，水是分散介质，质量约占88％左右；乳糖、盐类和矿物质、维生素等以离子或分子形式存在，形成水溶液；蛋白质和不溶性盐类形成胶体悬浮在水中，形成悬浊液；脂肪以 小脂球分散在水中，形成乳浊液。所以，牛奶是溶液、悬浊液和乳浊液构成的复杂分散体系。对于这样的复杂液体，单用超声声速变化测量其浓度很难准确。并且通过声速变化的测量方法，由于浓度或温度变化时声时变化极小，一般来说，浓度变化0.1％或温度变化0.1℃时，声时变化只有几十纳秒，因此，对于声时、温度的测量装置的测时、测温精度要求极高，很难达到测量精度。 

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种具有足够的灵敏度和准确度，便于安装，确保监测结果实时性良好，并能保证使牛奶成分、浓度的快速检测的用于牛奶浓度检测的传感器。 

本实用新型的目的由如下技术方案实施：一种用于牛奶浓度检测的传感器，其为筒状结构的电容传感器，所述传感器的一个中心部电极极板在其筒中心部，在所述中心部电极极板的外部为绝缘层，另一极板是金属外筒，在所述金属外筒外还有一层绝缘层，将所述金属外筒与屏蔽罩隔开，在所述两个极板之间的筒内的底侧部装有温度传感器，在所述筒的上下两面装一对超声波换能器，在筒的上部安装有加热器。 

该用于牛奶浓度检测的传感器，所述中心部电极极板为铜导线。 

该用于牛奶浓度检测的传感器，所述中心部电极极板外部的绝缘层为聚四氟乙烯绝缘外皮。 

本实用新型的优点在于：应用牛奶中超声波的传输特性和电容特性，对牛奶主要成分浓度间接测量是可行的，完全可以满足当前乳品行业对牛奶主要成分浓度检测精度的要求。本实用新型为乳品检测提供了一种低成本、 无损、快速检测的传感器。 

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图。 

图2为本实用新型的俯视图。 

附图标记：电容传感器1，中心部电极极板2，中心部电极绝缘层3，金属外筒4，金属外筒绝缘层5，屏蔽罩6，温度传感器7，超声波换能器8，加热器9。 

具体实施方式：

一种用于牛奶浓度检测的传感器，其为筒状结构的电容传感器1，传感器1的一个中心部电极极板2在其筒中心部，在中心部电极极板2的外部为绝缘层3，另一极板是金属外筒4，在金属外筒4外还有一层绝缘层5，将金属外筒4与屏蔽罩6隔开，在两个极板之间的筒内的底侧部装有温度传感器7，在筒的上下两面装一对超声波换能器8，在筒的上部安装有加热器9。中心部电极极板2为铜导线。中心部电极极板2外部的绝缘层3为聚四氟乙烯绝缘外皮。该传感器的长度及筒的内外半径固定，即体积固定。当牛奶灌入传感器筒内之后，先由单片机控制加热器加热，当温度传感器测得牛奶温度达到设定值时，在固定牛奶温度条件下，单片机控制超声波传感器及电容传感器进行测量。