[实用新型]鲜奶浓度快速测试仪

说明书

本实用新型是一种快速测试鲜奶浓度的仪器，即快速测试鲜牛奶主要营养成分，蛋白质和脂肪浓度的仪器。

在已有技术中，测量鲜奶养分的主要方法是生化分析方法，此法的优点是测定数据精确。缺点是操作技术复杂，化验时间长，适应不了牛奶公司或乳制品厂收购鲜牛奶时，现场测试奶样的需要。

丹麦产的MTM脂肪测定仪，测试速度较快，可在一分钟内完成一个奶样，但它采用化学－物理方法测试，即应先将奶样进行一系列化学预处理，除去奶样里蛋白质及其它物质，测其脂肪含量用光电原理，转换器件采用光电池。此仪器缺点是操作技术繁杂，需要受专门训练人员使用操作，而且仪器结构比较复杂，造价较高，不适应我国国情使用。

本实用新型设计的目的，是提供一种适用于现场快速测试鲜牛奶营养成份的测量仪器，并且要求性能稳定可靠、操作简单、维修方便、造价较低等特点，以适应牛奶公司、乳制品厂等现场使用需要。

本实用新型采用的技术方案是根据鲜奶主要营养成份与透光率呈正比关系，设计一种合适的浓度传感器和灵敏的取样器。加上信号放大器、校正器、限幅器、量程切割器、分量程输出器和显示器等组成测量系统，以实现快速、稳定、准确测试的要求。

本测试仪的原理框图如图1所示。

图中（1）是浓度传感器，（2）是取样线路，（3）是校正器，（4）、（7）是放大器，（5）、（8）是限幅器，（6）是量程切割器，（9）是分量程输出器，（10）是显示器，其中浓度传感器中（11）是白灼光源，（12）是测试盒，（13）是光敏器件。

本实用新型详细实施方案电路图如图2所示。

图3为鲜牛奶浓度（蛋白质与脂肪百分比含量）与仪器测量数据关系曲线。

在图2中，R₁为浓度传感器（1）中的光敏器件（13），它可以是光敏电阻的一种组合，能按奶样中蛋白质、脂肪的浓度产生电信号。取样线路（2）是一个由R₁、R₂、R₄、R₅、R_W1组成的电桥。电桥的电源由稳压管D₁提供。R₃提供D₁的工作电流。当测试盒中奶样浓度变化时，桥臂中R₁阻值跟随变化，电桥失去平衡，输出一电压信号。校正器（3）由R_W1组成，其功能是校正诸如温度变化而引起各元器件参数发生变化时所产生的误差。它设置于取样线路输出端与放大器（4）输入端。

放大器（4）由一个运算放大器组成，它放大由取样线路（2）提供，并经校正器（3）校正的电信号。为了保证放大器正常工作，在放大器（4）设置一个限幅器（5），它是一个反相限幅器，由二极管D₃、电阻R₁₁组成。由放大器（4）输出的信号，经过量程切割器（6）后进入放大器（7）。放大器（7）由一个运算放大器组成，它是一个变倍数的放大器。每一量程的放大倍数由R₁₈、R₁₉、R₂₀、R₂₁所决定，以实现非线性补偿。放大器（7）与显示器（10）之间设置一个正向限幅器（8），它由D₄、R₂₃组成。

为了提高仪器的测量灵敏度，将量程分为四级，量程切割器（6）设置于放大器（4）、（7）之间，它由R_W2、R_W3、R_W4组成，提供一个各量程的基准电压，R_W2、R_W3、R_W4的电源由稳压管D₂提供，R₁₄的作用与R₃相同。

为保证各量程的一致性，在放大器（7）和显示器（10）之间设置一个量程输出器（9），由R_W5、R_W6、R_W7、R_W8组成，其输出电信号供给显示器（10）。

为了减少测试误差，保证测量重复性，测试盒（12）为透明矩形容器，其长宽高之比为2：1：2.5，测试时使长度方向对准光源。

本实用新型经牛奶公司、乳制品厂鲜奶收购处实际使用后，一致认为该仪器操作简便，测试速度快，能适应收购点高峰收购速度。仪器体积小，重量轻，携带方便，适合于现场使用，对防止鲜奶掺水、掺杂现象有明显的效果。