本申请涉及农业技术领域，具体而言，涉及一种基于传感器阵列的谷物霉变检测装置。
背景技术：
人们每日都需要摄取大豆、玉米、小麦、水稻等谷物，谷物质量的好坏，直接关系到人们身体的健康。谷类在贮藏过程中，会因为温度、湿度、氧气、微生物及昆虫等因素的影响，而造成其发生霉变。有些变化可以通过视觉及嗅觉发现，而有些细微的变化则是视觉和嗅觉无法发现的，只有质量变化较大时，人们才能感觉到，但是，此前食入的变质谷物食品已经对人体造成了危害。
所以，本领域亟待一种能够快速检测谷物粮食霉变的检测装置。
技术实现要素：
本申请的主要目的在于提供一种基于传感器阵列的谷物霉变检测装置，能够对谷物粮食是否霉变进行快速检测。
为了实现上述目的，本申请提供了如下技术：
一种基于传感器阵列的谷物霉变检测装置，所述装置包括内部和外部，从所述装置外部至所述装置内部连通有采样管，装置内部设有传感器阵列，其与采样管管口连通；装置内部还设有与传感器阵列连通的系统主板和气泵；装置外部设有显示屏，该显示屏与系统主板电连接；装置外部还设有废气出口，该废气出口与气泵连通；装置外部还设有电源开关，该电源开关与系统主板电连接；装置内部还设有充电电池，其与设于装置外部的充电接口和电源开关分别电连接。
可选的，所述装置外部还设有usb接口，该usb接口与系统主板电连接。
可选的，所述装置内部还设有三通电磁阀，该三通电磁阀的输入端与采样管连通，其输出端与传感器阵列连通，其另一输入端连通有零气过滤器，装置外部设有零气进口，该零气进口与零气过滤器连通。
可选的，所述采样管为单管通气。
可选的，所述采样管的输入端设有颗粒物滤网；处于所述装置外部的采样管上设有与三通电磁阀连通的灰尘和水分过滤器。
可选的，所述传感器阵列包括氨气及胺类响应传感器、硫类基团响应传感器、烷烃类响应传感器和醇醛类基团响应传感。
可选的，氨气及胺类响应传感器所采用型号为airsense的mos传感器w3c。
可选的，硫类基团响应传感器所采用型号为airsense的mos传感器w1w。
可选的，烷烃类响应传感器所采用型号为airsense的mos传感器w1s。
可选的，醇醛类基团响应传感所用型号为airsense的mos传感器w2s。
与现有技术相比较，本申请能够带来以下技术效果：通过传感器阵列与系统主板的配合，能够准确测量出检测物质量变化的数据，操作简单，实现快速，极大增强了实用性。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是本实用新型中谷物霉变检测装置的连接结构示意图；
图2是本实用新型中谷物霉变检测装置的传输流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
在实施例1中，如图1所示，一种基于传感器阵列的谷物霉变检测装置，所述装置包括内部和外部，从所述装置外部至所述装置内部连通有采样管，装置内部设有传感器阵列，其与采样管管口连通；装置内部还设有与传感器阵列连通的系统主板和气泵；装置外部设有显示屏，该显示屏与系统主板电连接；装置外部还设有废气出口，该废气出口与气泵连通，气泵与系统主板电连接；装置外部还设有电源开关，该电源开关与系统主板电连接；装置内部还设有充电电池，其与设于装置外部的充电接口和电源开关分别电连接。
具体地，采样管为金属制，其长度可参考为20cm,其输入端端口可设置为斜角，以便于插进谷物袋中；传感器阵列上的传感器与系统主板通过导线连接，其用于对采样管输出的气体进行检测；气泵通过由系统主板控制向传感器阵列提供负压，以使传感器阵列所连通的采样管向检测目标收集气体，气体通过传感器阵列后，传感器阵列中的传感器会将响应信号传输至系统主板中，进而，系统主板将数据处理后呈现至显示屏中供工作人员查看是否霉变；同时，气泵将经过传感器阵列的气体或残留气体抽出至废气出口中排出；电源开关一端通过导线与系统主板连通，其另一端通过导线与充电电池连通，其用于使用者手动控制整个装置的开关；充电电池采用型号为18650锂电池，其与充电接口通过导线连通，并通过该充电接口接入外部电源以进行充电；零气过滤器通过管道与传感器阵列连通，其接口处设有过滤网；usb接口用于导出系统主板中的数据以及通过外部连接对其进行调控；采样管输入端口设有有颗粒物滤网；灰尘和水分过滤器包括灰尘过滤棉和水分过滤器，灰尘过滤棉固定在采样管中，其位置位于颗粒过滤网与三通电磁阀之间，灰尘过滤棉棉后设有0.45um孔径的水分过滤器；对于传感器阵列中的传感器选择，包括选用德国airsense或日本费加罗生产的金属氧化物mos传感器，该种传感器通过选择金属氧化物表面涂层和工作温度等参数，可以有不同响应特性，传感灵敏，性能突出，包括氨气及胺类响应mos传感器w3c、硫类基团响应mos传感器w1w、烷烃类响应mos传感器w1s、醇醛类基团响应mos传感器w2s。
进一步地，通过传感器阵列对谷物挥发的气体响应信号，4支传感器响应4个信号，通过预装在系统主板中的pls算法，拟合传感器信号与谷物霉变程度的对应曲线关系。在系统主板中设置多种分析模型选择：包括大豆霉变分析模型、玉米霉变分析模型、小麦霉变分析模型、水稻霉变分析模型及自定义样品霉变分析模型，用户使用时选择对应的分析模型后开始使用。依据分析模型所获得霉变数据信息，将霉变结果分为6级：0级为无霉变；1级为微轻度霉变；2级为轻度霉变；3级为中毒霉变；4级为重度霉变；5级为超重度霉变。
进一步地，在装置外部还可以固接上手持手柄，可将充电电池和零气过滤器等安装在手柄内部，并将它们相应地与系统主板或三通电池阀连通。
进一步地，如图2所示，用户首先触碰开启电源开关，系统主板启动，显示屏屏幕出现画面，系统主板开启自检模式，并进入待机状态，待机状态时气路为零气开启状态，传感器自动清洗校零，即气泵工作，零气进口吸入空气，零气过滤器筛出杂质，而后筛过的气体流入传感器阵列中冲刷其内部传感器；用户可在显示屏屏幕上选择分析模型，即检测样品的种类，如选择玉米霉变测试，则选择了玉米霉变分析模型；点击检测，仪器自动切换气路至样品气进气，即控制三通电磁阀关闭与零气过滤器的通道，开始分析，分析预设时间后，获得分析结果，即霉变几级；然后装置默认回到到待机状态，自动进行传感器清洗和校零，默认时间预设时间后可进行下一个样品的测试。在实际测试中，数据结果将以操作员、测试时间、样品序号、测试结果等信息存储，可以通过显示屏屏幕查看历史数据，也可以将数据下载到电脑上查；仪器内部数据信息存储量超过5000条。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
1.一种基于传感器阵列的谷物霉变检测装置，所述装置包括内部和外部，其特征在于，从所述装置外部至所述装置内部连通有采样管，装置内部设有传感器阵列，其与采样管管口连通；装置内部还设有与传感器阵列连通的系统主板和气泵；装置外部设有显示屏，该显示屏与系统主板电连接；装置外部还设有废气出口，该废气出口与气泵连通，气泵与系统主板电连接；装置外部还设有电源开关，该电源开关与系统主板电连接；装置内部还设有充电电池，其与设于装置外部的充电接口和电源开关分别电连接。
2.如权利要求1所述的一种基于传感器阵列的谷物霉变检测装置，其特征在于，所述装置外部还设有usb接口，该usb接口与系统主板电连接。
3.如权利要求1或2所述的一种基于传感器阵列的谷物霉变检测装置，其特征在于，所述装置内部还设有三通电磁阀，该三通电磁阀的输入端与采样管连通，其输出端与传感器阵列连通，其另一输入端连通有零气过滤器，装置外部设有零气进口，该零气进口与零气过滤器连通。
4.如权利要求3所述的一种基于传感器阵列的谷物霉变检测装置，其特征在于，所述采样管为单管通气。
5.如权利要求1或2或4所述的一种基于传感器阵列的谷物霉变检测装置，其特征在于，所述采样管的输入端设有颗粒物滤网；处于所述装置外部的采样管上设有与三通电磁阀连通的灰尘和水分过滤器。
6.如权利要求1、2或4所述的一种基于传感器阵列的谷物霉变检测装置，其特征在于，所述传感器阵列包括氨气及胺类响应传感器、硫类基团响应传感器、烷烃类响应传感器和醇醛类基团响应传感。
7.如权利要求6所述的一种基于传感器阵列的谷物霉变检测装置，其特征在于，氨气及胺类响应传感器所采用型号为airsense的mos传感器w3c。
8.如权利要求6所述的一种基于传感器阵列的谷物霉变检测装置，其特征在于，硫类基团响应传感器所采用型号为airsense的mos传感器w1w。
9.如权利要求6所述的一种基于传感器阵列的谷物霉变检测装置，其特征在于，烷烃类响应传感器所采用型号为airsense的mos传感器w1s。
10.如权利要求6所述的一种基于传感器阵列的谷物霉变检测装置，其特征在于，醇醛类基团响应传感所用型号为airsense的mos传感器w2s。
技术总结