本實(shí)用新型涉及雞蛋無損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雞蛋呼吸檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
目前，果蔬呼吸常用的測(cè)定方法有靜置法、氣流法、紅外法和氣相色譜法等。靜置法的裝置比較簡(jiǎn)單，即將待測(cè)物體放置密閉裝置內(nèi)，經(jīng)過一段時(shí)間抽取里面的氣體，測(cè)定其濃度；氣流法的裝置主要是包括裝有鈉石灰和20％氫氧化鈉的裝置與呼吸室、吸收管以及大氣采樣儀進(jìn)行連接，使大氣依次通過各裝置，利用大氣采樣儀收集的氣體測(cè)定呼吸數(shù)值。
連喜軍等人利用氣流法測(cè)定蘋果以及甘薯的呼吸強(qiáng)度，并且對(duì)氣體平衡時(shí)間、二氧化碳收集時(shí)間等影響呼吸強(qiáng)度的準(zhǔn)確性相關(guān)因素進(jìn)行了詳細(xì)分析。【連喜軍，魯曉翔，楊鑫博等.氣流法測(cè)定蘋果呼吸強(qiáng)度中參數(shù)的確定[J].煙臺(tái)果樹，2007，4:18-20；連喜軍，王吰，楊鑫博等.甘薯呼吸強(qiáng)度氣流法測(cè)定參數(shù)研究[J].食品研究與開發(fā)，2008，29(7):25-28】。趙梅霞等人利用二氧化碳分析器對(duì)果實(shí)呼吸強(qiáng)度的測(cè)定參數(shù)進(jìn)行了探討，實(shí)驗(yàn)研究表明，呼吸室剩余空間和測(cè)定果實(shí)之比為2:1到4:1之間比較合適，氣體流速為400ml/min較適宜等?！沮w梅霞，閆師杰，肖麗霞等.紅外CO2分析器測(cè)定果實(shí)呼吸強(qiáng)度參數(shù)初探[J].現(xiàn)代儀器，2005，2:30-32】。
有關(guān)雞蛋呼吸檢測(cè)方法，劉美玉等人自制呼吸瓶檢測(cè)裝置，將實(shí)驗(yàn)組雞蛋放入呼吸瓶中，將呼吸瓶放入貯藏溫度下，密封4h，用一次性注射器于膠管處抽取瓶中氣體1mL，用加裝鎳轉(zhuǎn)化爐的氣相色譜儀測(cè)CO2體積分?jǐn)?shù)?！緞⒚烙?連海平,彭增起等.溫度對(duì)褐、白殼雞蛋呼吸強(qiáng)度及貯藏品質(zhì)的影響[J].食品研究與開發(fā),2012,33(12):105-108.】。王巧華等人搭建非損傷微測(cè)試驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)雞蛋與外界微環(huán)境的O2交換速率以及交換強(qiáng)度?！就跚扇A,張濤，馬美湖.基于非損傷微測(cè)技術(shù)監(jiān)測(cè)貯期雞蛋氧呼吸規(guī)律[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2014,30(5):255-261.】。此方法優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣體是外排還是吸收，缺點(diǎn)是探針和雞蛋必須在浸在一點(diǎn)溶液中進(jìn)行，且檢測(cè)費(fèi)用昂貴。
氣流法雖然操作加單，但準(zhǔn)確性較差；氣流法，操作相對(duì)簡(jiǎn)單，成本較低，但是裝置中的化學(xué)藥品其制備是相對(duì)較麻煩的，并且無法判斷裝置中是否反應(yīng)完全；紅外法和氣相色譜法準(zhǔn)確性較高，但是儀器昂貴，成本高，并且需要的時(shí)間較長(zhǎng)。不管是利用二氧化碳分析儀還是氣相色譜儀測(cè)二氧化碳量，不僅增加了實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜程度，同時(shí)也增加了實(shí)驗(yàn)的成本。
經(jīng)檢索，目前國(guó)內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)有關(guān)針對(duì)雞蛋呼吸檢測(cè)裝置應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的就在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和不足，提供一種雞蛋呼吸檢測(cè)裝置及其方法，操作簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確率高。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：
一、雞蛋呼吸檢測(cè)裝置
本裝置包括被測(cè)對(duì)象雞蛋；
設(shè)置有顯示屏、單片機(jī)、4路繼電器、電路板、箱體、傳感器通信電路、溫濕度和二氧化碳傳感器、制冷器、加熱片、支架、蛋托、可拆卸擋板、霧化器、風(fēng)扇、透氣孔和杜邦線；
其位置與連接關(guān)系是：
在箱體的頂部開孔設(shè)置有溫濕度和二氧化碳傳感器；
在箱體的中下部水平設(shè)置有可拆卸擋板，將箱體分隔成上下兩個(gè)空間：在上空間的后壁上設(shè)置有制冷器，在上空間的右側(cè)壁上設(shè)置有加熱片，在上空間的可拆卸擋板上設(shè)置有4個(gè)透氣孔、風(fēng)扇和支架，在支架上設(shè)置有蛋托，在蛋托放置雞蛋；
在下空間的箱體的底部設(shè)置有霧化器；
在箱體的外面設(shè)置有顯示屏、單片機(jī)、4路繼電器和電路板，顯示屏、單片機(jī)、電路板和4路繼電器依次連接；電路板通過傳感器通信電路和溫濕度和二氧化碳傳感器連接；4路繼電器通過通過杜邦線分別與制冷器、加熱片、霧化器和風(fēng)扇連接。
二、雞蛋呼吸檢測(cè)方法
本方法包括下列步驟：
①將裝置的溫濕度調(diào)節(jié)到所需數(shù)值，待數(shù)值穩(wěn)定后，將待測(cè)雞蛋放在蛋托上，密封；
②3-5分鐘后環(huán)境參數(shù)穩(wěn)定，記錄二氧化碳濃度C1，檢測(cè)一定時(shí)間后，記錄二氧化碳濃度C2；
③根據(jù)所測(cè)雞蛋呼吸釋放的二氧化碳量，按照下列公式計(jì)算其呼吸強(qiáng)度，
其中，W：呼吸強(qiáng)度；C2：氣體最終量；C1：氣體初始量；T2：最終溫度；T1：最初溫度；V：容器體積1L。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果：
①利用單片機(jī)控制技術(shù)，能夠完成環(huán)境參數(shù)的自動(dòng)調(diào)控；
②操作簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性高；
③該裝置對(duì)雞蛋、鴨蛋等蛋類物體可以實(shí)現(xiàn)呼吸無損檢測(cè)，具有廣闊的應(yīng)用前景。
附圖說明
圖1是本裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖中：
0—雞蛋；
1—顯示屏；
2—單片機(jī)；
3—4路繼電器；
4—電路板；
5—箱體；
6—傳感器通信電路；
7—溫濕度和二氧化碳傳感器；
8-制冷器；
9-加熱片；
10-支架；
11-蛋托；
12-可拆卸擋板；
13-霧化器；
14-風(fēng)扇；
15-透氣孔；
16-杜邦線。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說明：
一、裝置
1、總體
如圖1，本裝置包括被測(cè)對(duì)象雞蛋0；
設(shè)置有顯示屏1、單片機(jī)2、4路繼電器3、電路板4、箱體5、傳感器通信電路6、溫濕度和二氧化碳傳感器7、制冷器8、加熱片9、支架10、蛋托11、可拆卸擋板12、霧化器13、風(fēng)扇14、透氣孔15和杜邦線16；
其位置與連接關(guān)系是：
在箱體5的頂部開孔設(shè)置有溫濕度和二氧化碳傳感器7；
在箱體5的中下部水平設(shè)置有可拆卸擋板12，將箱體5分隔成上下兩個(gè)空間：在上空間的后壁上設(shè)置有制冷器8，在上空間的右側(cè)壁上設(shè)置有加熱片9，在上空間的可拆卸擋板12上設(shè)置有4個(gè)透氣孔15、風(fēng)扇14和支架10，在支架10上設(shè)置有蛋托11，在蛋托11放置雞蛋0；
在下空間的箱體5的底部設(shè)置有霧化器13；
在箱體5的外面設(shè)置有顯示屏1、單片機(jī)2、4路繼電器3、電路板4和傳感器通信電路6；顯示屏1、單片機(jī)2、電路板4和4路繼電器3依次連接；電路板4通過傳感器通信電路6和溫濕度和二氧化碳傳感器7連接；4路繼電器3通過通過杜邦線16分別與制冷器8、加熱片9、霧化器13和風(fēng)扇14連接。
2、功能部件
01)顯示屏1
顯示屏1選用LCD12864顯示模塊；
單片機(jī)2接收到的溫濕度和氣體濃度數(shù)據(jù)通過顯示屏1顯示出來。
02)單片機(jī)2
單片機(jī)2選用MSP430F149，作為本裝置的控制芯片。
03)4路繼電器3
4路繼電器3分別與風(fēng)扇、制冷器、加熱片和霧化器相連接，由單片機(jī)2控制其通斷。
04)電路板4
電路板4是一種接口板，為各個(gè)器件提供接口。
05)箱體5
箱體5是一種長(zhǎng)方形容器；
分為上下兩個(gè)部分：上部為檢測(cè)和控制部分，下部為加濕部分。
06)傳感器通信電路6
傳感器通信電路6是一種通用的總線控制電路；
主要功能是將溫濕度傳感器和二氧化碳傳感器7的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)2，又將單片機(jī)2的控制信號(hào)傳輸?shù)綔貪穸葌鞲衅骱投趸紓鞲衅?。
07)溫濕度傳感器和二氧化碳傳感器7
溫濕度傳感器選用DHT22(AM2302)，其是一種超低功耗和高精度電容式濕敏原件，穩(wěn)定性強(qiáng)；
二氧化碳傳感器選用非紅外色散(NDIR)的MH-Z18，其響應(yīng)時(shí)間短、準(zhǔn)確性高及耗能少。
08)制冷器8
制冷器8由制冷片和散熱部分組成；
其功能是降低溫度。
09)加熱片9
升高溫度，裝置所需溫度的范圍是-20～50℃。
10)支架10
固定蛋托11在箱體5的中部。
11)蛋托11
蛋托11即為網(wǎng)兜，放置待測(cè)蛋。
12)可拆卸擋板
可拆卸擋板12是一種平面板；
將箱體5分為上下兩個(gè)部分。
13)霧化器13
霧化器13是調(diào)節(jié)裝置中的濕度。
14)風(fēng)扇14
風(fēng)扇14是使上部箱體的溫濕度和氣體濃度更加均衡。
15)透氣孔15
霧氣通過透氣孔15進(jìn)入到上箱體從而改變濕度。
16)杜邦線16
連接各個(gè)電子器件。
3、工作機(jī)理
本裝置由顯示屏1、單片機(jī)2及溫濕度和二氧化碳傳感器7等實(shí)現(xiàn)溫濕度的調(diào)控，通過二氧化碳傳感器測(cè)量雞蛋在一定時(shí)間內(nèi)釋放二氧化碳的量，利用公式計(jì)算其呼吸強(qiáng)度大小，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)雞蛋的呼吸測(cè)量。
二、試驗(yàn)結(jié)果
通過本裝置對(duì)新鮮雞蛋進(jìn)行連續(xù)7天的測(cè)量，如下表。
由此可見，隨著時(shí)間的推移，雞蛋呼吸強(qiáng)度在減小，符合雞蛋呼吸強(qiáng)度變化的一般規(guī)律。本裝置操作簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，穩(wěn)定性高。