牛奶作为人们日常饮食中的重要组成部分,其质量与安全备受关注。牛奶分析仪作为检测牛奶质量的关键设备,能够快速、准确地测定牛奶中的脂肪、蛋白质、乳糖、灰分等成分含量,以及相对密度、乳脂量、pH值、酸度等参数,对于保障乳制品的质量、营养价值和安全性起着至关重要的作用。深入了解牛奶分析仪的部件及其功能,有助于更好地理解其工作原理,提高检测的准确性和可靠性。

牛奶分析仪-ST-LM2主图1_01.jpg

一、光学系统

(一)组成

光学系统是牛奶分析仪的关键部件之一,通常包括光源、检测器和相关光学元件。光源是产生特定波长光线的装置,常见的高强度发光二极管(LED)光源具有发光强度高、能耗低等优点,采用脉冲工作方式可显著降低能耗。检测器则负责接收经过牛奶样品后的光线信号,并将其转换为电信号。相关光学元件如透镜、滤光片等,用于对光线进行聚焦、过滤和传输,确保光线能够准确地照射到样品上,并将检测器接收到的光线信号准确传输。

(二)功能

光学系统的主要功能是测量样品中不同物质(如脂肪、蛋白质等)对一定波长光线的吸收或散射情况。当光线照射到牛奶样品上时,样品中的不同成分会吸收或散射部分光线,检测器接收到经过样品后的光线信号强度会发生变化。通过分析这种变化,可以确定样品中各成分的含量。例如,利用特定波长的光线测量牛奶对光的吸收程度,可计算出脂肪和蛋白质的总量。

二、温控系统

(一)组成

温控系统主要由温度传感器、加热元件和制冷元件等组成。温度传感器用于实时监测样品的温度,加热元件和制冷元件则根据温度传感器的反馈信号,对样品进行加热或制冷操作,以保持样品在恒定温度下进行测试。

(二)功能

温度变化可能会对牛奶分析仪的测试结果产生显著影响。例如,温度升高可能会导致牛奶中的某些成分发生物理或化学变化,从而影响其光学性质,进而影响检测结果的准确性。温控系统能够快速平衡并稳定温度,确保数据采集过程中环境条件始终一致,提高检测的准确性和可靠性。

三、数据处理单元

(一)组成

数据处理单元是牛奶分析仪的“大脑”,通常由高性能的微处理器和相关电路组成。它负责接收从传感器和检测器获取到的信息,并进行数据处理、计算与记录。

(二)功能

数据处理单元对接收到的电信号进行数字化处理,运用特定的算法和模型,将电信号转换为牛奶中各成分的含量数据。同时,它还可以对检测数据进行存储、分析和统计,生成检测。例如,通过内置的矩阵偏差分析理论,利用内部的多个传感器测量系统,得出各参数的特征性能,即使用同一个校正数据库可以测量不同种类的牛奶。

四、自动取数机构

(一)组成

自动取数机构主要由泵、管道和阀门等组成。常见的泵有淋洗泵和样品泵,它们负责将样品和清洗液准确地输送到检测区域。

(二)功能

自动取数机构使得整个测试过程更加高效和精准化。通过该机构,可以实现自动进料、清洗等操作,减少人工干预并提高生产效率。例如,当测量时间间隔大于五分钟时,自动取数机构会自动对测量管道进行清洗,避免样品残留对后续检测结果的影响。

五、电子显示屏/界面

(一)组成

电子显示屏或界面是用户与牛奶分析仪交互的窗口,通常采用彩色大屏幕液晶显示屏,配备操作按键。

(二)功能

电子显示屏或界面提供了用户与设备交互所需的视觉反馈和操作接口。用户可以在其中查看当前状态、设置参数以及读取结果等操作。例如,通过上下按键可以选择具体需要操作的参数值,移动到该参数之下点击确认键后即可进入操作程序。

六、校正标准溶液槽

(一)组成

校正标准溶液槽是一个专门用于放置已知浓度标准溶液的容器。

(二)功能

在开始或结束大批次测试前后,使用校正标准溶液槽有助于确保测试结果具有较高与可靠性。通过将已知浓度的标准溶液放入校正标准溶液槽中进行检测,仪器可以对自身的检测系统进行校正,消除因仪器漂移、老化等因素引起的误差。

七、外壳结构

(一)组成

外壳结构是整个牛奶分析仪设备的框架及外表面所形成。

(二)功能

外壳结构既起到支撑固定内部零部件位置的作用,确保各个部件能够稳定、准确地工作;也具有美观防护作用,保护内部零部件免受外界环境的影响,如灰尘、水分、碰撞等。

八、结论

牛奶分析仪的部件相互协作,共同实现了对牛奶中多种成分的快速、准确检测。随着科技的不断进步,牛奶分析仪的部件将不断优化和升级,其性能也将不断提高,为乳制品行业的发展提供更加有力的支持。