[发明专利]一种用于检测茶叶品质的电子鼻及其控制方法和管理系统

权利要求书

1.一种用于检测茶叶品质的电子鼻，其特征在于，包括机箱(1)以及设置在所述机箱(1)内的气体通路；所述气体通路包括气体进样口(2)、过滤器(3)、第一三通电磁阀(T1)、第二三通电磁阀(T2)、第三三通电磁阀(T3)，以及顺序连通的金属氧化物气室(4)、电化学气室(5)、质量流量控制器(MFC)、气泵(6)和出气口(7)；所述气体进样口(2)包括背景空气入口(G1)、载气入口(G2)、加工前进样口(G3)、加工后进样口(G4)；所述气体进样口(2)和所述出气口(7)嵌设在所述机箱(1)的侧壁上；所述金属氧化物气室(4)中设有用于检测茶叶第一挥发性气味组合的第一传感器阵列，所述电化学气室(5)设有用于检测茶叶第二挥发性气味组合的第二传感器阵列；所述第一传感器阵列包括多种金属氧化物类的茶叶气味传感器，具体包括TGS822、TGS2600、TGS2602、TGS8669、WSP2110、MQ-3B、MQ138、MP801、MP901、MS1100、2M012；所述第二传感器阵列包括多种非金属氧化物类的茶叶气味传感器，具体包括GM-502B、ME2-CH2O、ME3-C2H6S、4ETO-10、AO-M-C2H8O2；

所述加工前进样口(G3)和所述加工后进样口(G4)分别连接所述第三三通电磁阀(T3)的第一进气端和第二进气端，所述背景空气入口(G1)通过所述过滤器(3)和所述载气入口(G2)分别连接所述第二三通电磁阀(T2)的第一进气端和第二进气端，所述第二三通电磁阀(T2)的出气端和所述第三三通电磁阀(T3)的出气端分别连接所述第一三通电磁阀(T1)的第一进气端和第二进气端，所述第一三通电磁阀(T1)的出气端连接所述金属氧化物气室(4)的进气端；

电子鼻还包括设置在所述机箱(1)内的控制通路；所述控制通路包括IO控制板(8)、温湿度气压传感器读出电路(9)和信号调理板(10)，所述控制通路还包括嵌设在所述机箱(1)侧壁上的上位机(11)，所述控制通路还包括固定于所述金属氧化物气室(4)底部的加热片(13)，所述加热片(13)连接所述IO控制板(8)；所述金属氧化物气室(4)及所述电化学气室(5)中还设有温湿度气压传感器；

所述IO控制板(8)连接所述第一三通电磁阀(T1)、所述第二三通电磁阀(T2)、所述第三三通电磁阀(T3)、质量流量控制器(MFC)和所述气泵(6)并控制其工作；

所述温湿度气压传感器读出电路(9)连接所述温湿度气压传感器，用于读取相应的温度传感数据、湿度传感数据和气压传感数据；

所述信号调理板(10)连接所述第一传感器阵列和所述第二传感器阵列，用于读取相应的茶叶气味传感数据；

电子鼻的控制过程具体包括步骤：

S1.基线数据采集：按需求通过所述上位机(11)设定质量流量控制器(MFC)的流量值，并控制所述第一三通电磁阀(T1)、第二三通电磁阀(T2)、第三三通电磁阀(T3)及所述气泵(6)，使得仅有背景空气从所述背景空气入口(G1)进入，依次流经所述第二三通电磁阀(T2)、所述第一三通电磁阀(T1)、所述金属氧化物气室(4)、电化学气室(5)、所述质量流量控制器(MFC)和所述气泵(6)，从所述出气口(7)排出，对所述金属氧化物气室(4)、电化学气室(5)进行基线数据采集；

S2.加工前样本数据采集：通过所述上位机(11)按需求设定质量流量控制器(MFC)的流量值，并控制所述第一三通电磁阀(T1)、第二三通电磁阀(T2)、第三三通电磁阀(T3)及所述气泵(6)，使得仅有加工前气体样本从所述加工前进样口(G3)进入，依次流经所述第三三通电磁阀(T3)、所述第一三通电磁阀(T1)、所述金属氧化物气室(4)、电化学气室(5)、所述质量流量控制器(MFC)和所述气泵(6)，从所述出气口(7)排出，对所述金属氧化物气室(4)、电化学气室(5)进行加工前样本数据采集；

S3.第一次清洗：按需求通过所述上位机(11)设定质量流量控制器(MFC)的流量值，并控制所述第一三通电磁阀(T1)、第二三通电磁阀(T2)、第三三通电磁阀(T3)及所述气泵(6)，使得仅有背景空气从所述背景空气入口(G1)进入，依次流经所述第二三通电磁阀(T2)、所述第一三通电磁阀(T1)、所述金属氧化物气室(4)、电化学气室(5)、所述质量流量控制器(MFC)和所述气泵(6)，从所述出气口(7)排出；

S4.加工后样本数据采集：按需求设定质量流量控制器(MFC)的流量值，并控制所述第一三通电磁阀(T1)、第二三通电磁阀(T2)、第三三通电磁阀(T3)及所述气泵(6)，使得仅有加工后气体样本从所述加工后进样口(G4)进入，依次流经所述第三三通电磁阀(T3)、所述第一三通电磁阀(T1)、所述金属氧化物气室(4)、电化学气室(5)、所述质量流量控制器(MFC)和所述气泵(6)，从所述出气口(7)排出，对所述金属氧化物气室(4)、电化学气室(5)进行加工后样本数据采集；

S5.第二次清洗：按需求通过所述上位机(11)设定质量流量控制器(MFC)的流量值，并控制所述第一三通电磁阀(T1)、第二三通电磁阀(T2)、第三三通电磁阀(T3)及所述气泵(6)，使得仅有背景空气从所述背景空气入口(G1)进入，依次流经所述第二三通电磁阀(T2)、所述第一三通电磁阀(T1)、所述金属氧化物气室(4)、电化学气室(5)、所述质量流量控制器(MFC)和所述气泵(6)，从所述出气口(7)排出；

在所述步骤S1、S2、S4中，还包括：通过所述加热片(13)对所述金属氧化物气室(4)加热，使其温度达到70℃。