一种水果酒精测试仪及检测方法与流程

1.本发明涉及酒精检测技术领域，具体涉及一种水果酒精测试仪及检测方法。


背景技术：

2.一些含糖量高的水果（例如荔枝、葡萄），在存放时间久了之后由于果肉被一层厚实的果皮包裹，使得果皮内部形成了一个密闭的空间。在这种情况下，水果中的糖分会通过无氧呼吸形成酒精还有二氧化碳。此时剥开果皮之后就会有比较明显的酒精气味。
3.对于酒精过敏的人群，误食了含有酒精的水果可能会出现胸部、背部和肩腿部等身体部位出现红斑伴随皮肤瘙痒，甚至还会出现头痛、流涕和低血压等症状，严重时会造成呼吸困难或晕厥，对人身健康造成威胁。
4.对于有驾车需求的人群，大量食用含有酒精的水果之后口腔中会产生微量酒精，有可能会造成酒驾的假象。在如今交通执法部门不断加强酒后驾驶查处力度下，食用含有酒精的水果进行驾驶行为会造成很多不必要的麻烦。因此，亟需一种水果酒精测试仪及检测方法以解决如何避免误食含有酒精的水果。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服上述存在的问题，提供一种水果酒精测试仪，该测试仪可以对存放时间较长的水果进行酒精测试，检测水果中含有的酒精以及酒精浓度，可以有效防止人群食用含有酒精的水果带来不必要的麻烦。
6.本发明的另一个目的在于提供一种水果酒精检测方法。
7.本发明的目的通过以下技术方案实现：一种水果酒精测试仪，包括用于雾化水果的果汁的超声波雾化模块、用于检测雾化后的果汁酒精浓度的酒精传感器模块、用于显示酒精测量结果的显示器模块以及主控制器，所述超声波雾化模块、酒精传感器模块以及显示器模块均与所述主控制器连接；其中，所述超声波雾化模块包括用于收集果汁的集汁筒、用于收取果汁的导汁管、设置在所述集汁筒内部的蓄水棉以及设置在所述蓄水棉上端的雾化片，其中，所述导汁管一端与所述收集筒的内部连通，所述雾化片与所述主控制器连接。
8.上述水果酒精测试仪的工作原理是：测试时，首先将水果榨出果汁，将果汁放入导汁管中，或者将整个水果插入导汁管中，果汁自动流入导汁管中，果汁会随着导汁管进入集汁筒的内部；然后流入蓄水棉中，果汁在蓄水棉中蓄水以及扩散，主控制器控制雾化片振动，将蓄水棉上的果汁进行雾化，雾化后的果汁喷入酒精传感器模块，酒精传感器检测酒精的浓度信息，并将该信息发送至主控制器中，然后通过显示器模块显示测量结果的读数，完成水果酒精的测试。
9.本发明的一个优选方案，其中，所述雾化片由圆形压电陶瓷组成。当给圆形压电陶瓷通入高频电压形成逆压电效应产生振动，将电能转换为机械能，从而把果汁中的水分打成5微米左右的微小漂浮颗粒，并喷送至酒精传感器模块。
10.优选地，所述酒精传感器模块为mq3酒精传感器模块，包括电路板、用于加热提高周围工作温度的加热器、设置在加热器上的传感器、用于将传感器中的模拟输出电压信号转变为数字信号的比较器、用于调节do输出灵敏度的电位器以及用于防止传感器爆炸的防爆炸网，其中，所述加热器和传感器均安装在防爆炸网的内部，所述加热器、传感器、比较器以及电位器均与电路板电连接，所述传感器的为金属氧化物气敏电阻。上述结构中，当传感器所处环境中存在酒精蒸汽时，传感器的电导率随空气中酒精气体浓度的增加而增大；具体的，加热器加热，使得传感器处于高温的环境下，金属氧化物气敏电阻的表面在高温下遇到离解能力较小（易失去电子）的还原性气体（酒精气体）时，气体分子中的电子将向金属氧化物气敏电阻表面转移，使金属氧化物气敏电阻中的自由电子浓度增加，电阻率降低，电阻减小；通过加热器加热传感器能够提高检测效率。通过设置防爆炸网，可以确保传感器不会因局部过热发生爆炸，为酒精传感器模块提供保护、以及过滤灰尘以及其它空气中的悬浮颗粒，保证了酒精传感器模块的检测精度。通过设置电位器，当传感器检测到酒精之后，电位器的电阻发生变化，输出电信号大小随之变化。在这过程中可对电位器进行灵敏度调节，具体地，通过顺时针旋转按钮增加灵敏度，逆时针旋转降低灵敏度。通过调整电位器的灵敏度可以提升酒精检测的准确性；当酒精浓度超过阈值时，酒精传感器模块输出低电平，否则输出高电平。
11.优选地，所述传感器的材料为二氧化锡，二氧化锡是活性很高的金属氧化物半导体敏感材料，具有测量酒精精度高的优点。
12.优选地，所述加热器由氧化铝基陶瓷制成，其好处在于，可以提高加热效率，确保传感器区域能够连续加热到工作温度。
13.优选地，还包括主壳体，所述显示器模块设置在主壳体的表面，所述主控制器设置在主壳体的内部；所述酒精传感器模块与超声波雾化模块设置在主壳体的同一侧面上，其中，所述酒精传感器模块位于上端，所述超声波雾化模块位于下端；所述超声波雾化模块还包括设置在主客体上的副壳体，所述集汁管、蓄水棉以及雾化片均位于副壳体的内部，所述导汁管从副壳体的顶部穿出并倾斜向外延伸；所述副壳体的顶部设有用于将雾化后的果汁进行排出的通孔。通过设置上述结构，使得结构更加紧凑，测量水果的酒精时，蓄水棉上的果汁被雾化后会从通孔中向上喷出，酒精传感器模块感应到酒精后会对酒精进行测量。
14.一种水果酒精检测方法，包括以下步骤：（1）对检测仪进行开机预热，将酒精传感器模块加热到工作温度；（2）提取待检测的水果的果汁，将果汁放入导汁管中，果汁顺着导汁管流入集汁筒，然后进入蓄水棉中；（3）雾化片通入高频电压，雾化片振动，将蓄水棉中的果汁打散成水雾，对果汁实现雾化，雾化后的果汁喷送至酒精传感器模块；（4）酒精传感器模块将测量结果发送至主控制器，主控制器将测量结果通过显示器模块显示读数。
15.优先地，在步骤（2）中，提取待检测的水果果汁的方式为以下方式中的其中一种：（a）将待检测的水果进行清洗，将待检测的水果按进在导汁管上，导汁管会插入检测的水果中，水果的果汁会进入导汁管中；（b）将待检测的水果进行剥皮，提取出果肉，果肉进行挤压提取出果汁，将果汁放
入导汁管中。
16.优选地，酒精传感器模块中的传感器的材料为金属氧化物半导体敏感材料，测量时，传感器上模拟输出电压与酒精浓度成正比关系，将模拟输出电压信号传输至酒精传感器模块中的比较器，转变成数字信号，然后将数字信号传输至主控制器，主控制器将数字信号通过显示器模块显示读数。在此过程中，可以通过酒精传感器模块中的电位器调节数字信号输出的灵敏度。
17.优选地，所述酒精传感器模块检测酒精浓度的范围为25-500ppm。当感知到酒精气体时，比较器的输入电压是传感器的模拟输出电压。因此，比较器两端的电压值跟传感器检测到酒精的浓度也成正比。当酒精浓度超过电位器设定的阈值时，比较器2脚的点位高于3脚的点位，这时1脚输出低电平，传感器输出低电平，反之，当没有信号的时候，传感器输出高电平，等于电源电压。
18.本发明与现有技术相比具有以下有益效果：1、本发明中的水果酒精测试仪，通过雾化片的振动，将蓄水棉上的果汁进行雾化，雾化后的果汁喷入酒精传感器模块，酒精传感器检测酒精的浓度信息，最后在显示器模块对结果进行显示，从而实现了对水果酒精的浓度的检测，可以有效防止人群食用含有酒精的水果带来不必要的麻烦。
19.2、本发明中的水果酒精测试仪，通过雾化片的振动，将蓄水棉上的果汁进行雾化后进行检测，其好处在于，蓄水棉可以过滤果汁中固溶体以及其它杂质对检测结果的影响，提高了检测的准确性和高效性。
20.3、本发明中的水果酒精测试仪，结构简单，整体体积较小，方便携带与检测，具有一定的便携性。
附图说明
21.图1为本发明中的一种水果酒精测试仪的一种具体实施方式的立体结构示意图。
22.图2为本发明中的一种水果酒精测试仪的模块架构示意图。
23.图3为本发明中的超声波雾化模块的爆炸结构示意图。
24.图4为本发明中的一种水果酒精测试方法的检测流程图。
25.图5为本发明中的比较器的电路原理图。
具体实施方式
26.为了使本领域的技术人员很好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例和附图对本发明作进一步描述，但本发明的实施方式不仅限于此。
27.参见图1-图3，本实施例公开了一种水果酒精测试仪，包括主壳体、设置在所述主壳体上用于雾化水果的果汁的超声波雾化模块100、用于检测雾化后的果汁酒精浓度的酒精传感器模块200、用于显示酒精测量结果的显示器模块300以及主控制器400，所述超声波雾化模块100、酒精传感器模块200以及显示器模块300均与所述主控制器400连接，所述显示器模块300设置在主壳体的表面，所述主控制器400设置在主壳体的内部；所述酒精传感器模块200与超声波雾化模块100设置在主壳体的同一侧面，其中，所述酒精传感器模块200位于上端，所述超声波雾化模块100位于下端。本实施例中的水果酒精测试仪结构简单，整
体体积较小，方便携带与检测，具有一定的便携性。
28.参见图1-图3，所述超声波雾化模块100包括设置在主客体上的副壳体、用于收集果汁的集汁筒104、用于引导果汁进入集汁筒104的导汁管103、设置在所述集汁筒104内部的蓄水棉102以及设置在所述蓄水棉102上端的雾化片101，其中，所述导汁管103一端与所述收集筒104的内部连通，所述雾化片101与所述主控制器400连接；其中，所述集汁筒104、蓄水棉102以及雾化片101均位于副壳体的内部，所述导汁管103从副壳体的顶部穿出并倾斜向外延伸。
29.参见图1-图3，本实施例中的水果酒精测试仪，通过雾化片101的振动，将蓄水棉102上的果汁进行雾化，雾化后的果汁喷入酒精传感器模块200，酒精传感器检测酒精的浓度信息，最后在显示器模块300对结果进行显示，从而实现了对水果酒精的浓度的检测，可以有效防止人群食用含有酒精的水果带来不必要的麻烦。另外，通过雾化片101的振动，将蓄水棉102上的果汁进行雾化后进行检测，其好处在于，蓄水棉102可以过滤果汁中固溶体以及其它杂质对检测结果的影响，提高了检测的准确性和高效性。
30.参见图1-图2，所述副壳体的顶部设有用于将雾化后的果汁进行排出的通孔。通过设置上述结构，在测量水果的酒精时，蓄水棉102上的果汁被雾化后会从通孔中向上喷出，酒精传感器模块200感应到酒精后会对酒精进行测量。
31.参见图1-图2，所述导汁管103上部具有尖锐部，便于将导汁管103插入水果。
32.参见图1-图3，所述雾化片101由圆形压电陶瓷组成。当给圆形压电陶瓷通入高频电压形成逆压电效应产生振动，将电能转换为机械能，从而把果汁中的水分打成5微米左右的微小漂浮颗粒，并喷送至酒精传感器模块200。
33.参见图1-图3，所述酒精传感器模块200为mq3酒精传感器模块200，包括电路板、用于加热提高周围工作温度的加热器、设置在加热器上的传感器、用于将传感器中的模拟输出电压信号转变为数字信号的比较器、用于调节do输出灵敏度的电位器以及用于防止传感器爆炸的防爆炸网，其中，所述加热器和传感器均安装在防爆炸网的内部，所述加热器、传感器、比较器以及电位器均与电路板电连接，所述传感器的为金属氧化物气敏电阻。上述结构中，当传感器所处环境中存在酒精蒸汽时，传感器的电导率随空气中酒精气体浓度的增加而增大；具体的，加热器加热，使得传感器处于高温的环境下，金属氧化物气敏电阻的表面在高温下遇到离解能力较小（易失去电子）的还原性气体（酒精气体）时，气体分子中的电子将向金属氧化物气敏电阻表面转移，使金属氧化物气敏电阻中的自由电子浓度增加，电阻率降低，电阻减小；通过加热器加热传感器能够提高检测效率。通过设置防爆炸网，可以确保传感器不会因局部过热发生爆炸，为酒精传感器模块200提供保护、以及过滤灰尘以及其它空气中的悬浮颗粒，保证了酒精传感器模块200的检测精度。通过设置电位器，当传感器检测到酒精之后，电位器的电阻发生变化，输出电信号大小随之变化。这时在这过程中可对电位器进行灵敏度调节，具体地，通过顺时针旋转按钮增加灵敏度，逆时针旋转降低灵敏度。通过调整电位器的灵敏度可以提升酒精检测的准确性；当酒精浓度超过阈值时，酒精传感器模块200输出低电平，否则输出高电平。
34.参见图3，所述传感器的材料为二氧化锡，二氧化锡是活性很高的金属氧化物半导体敏感材料，具有测量酒精精度高的优点。
35.参见图3，所述加热器由氧化铝基陶瓷制成，其好处在于，可以提高加热效率，确保
传感器区域能够连续加热到工作温度。
36.参见图3，所述显示器模块300包括lcd显示屏，所述主控制器400为单片机开发板，所述lcd显示屏与所述单片机开发板连接，所述单片机开发板上包含有电源。
37.参见图1-图3，上述水果酒精测试仪的工作原理是：测试时，首先将水果榨出果汁，将果汁放入导汁管103中，或者将导汁管103插入整个水果中，果汁自动流入导汁管103中，果汁会随着导汁管103进入集汁筒104的内部；然后流入蓄水棉102中，果汁在蓄水棉102中蓄水以及扩散，主控制器400控制雾化片101振动，将蓄水棉102上的果汁进行雾化，雾化后的果汁喷入酒精传感器模块200，酒精传感器检测酒精的浓度信息，并将该信息发送至主控制器400中，然后通过显示器模块300显示测量结果的读数，完成水果酒精的测试。
38.参见图1-图3和图5，本实施例还公开了一种水果酒精检测方法，包括以下步骤：（1）对检测仪进行开机预热，预热时间为1分钟，将酒精传感器模块200加热到工作温度，加热到工作温度后的传感器才会正常工作；（2）提取待检测的水果的果汁，将果汁放入导汁管103中，果汁顺着导汁管103流入集汁筒104，然后进入蓄水棉102中；（3）雾化片101通入高频电压，雾化片101振动，将蓄水棉102中的果汁打散成水雾，对果汁实现雾化，雾化后的果汁喷送至酒精传感器模块200；（4）酒精传感器模块200将测量结果发送至主控制器400，主控制器400将测量结果通过显示器模块300显示读数。
39.参见图5，步骤（1）中，经过预热后测量的酒精浓度数据才会稳定与精确。
40.参见图5，在步骤（2）中，提取待检测的水果果汁的方式为以下方式中的其中一种：（a）将待检测的水果进行清洗，将待检测的水果按进在导汁管103上，导汁管103会插入检测的水果中，水果的果汁会进入导汁管103中；（b）将待检测的水果进行剥皮，提取出果肉，果肉进行挤压提取出果汁，将果汁放入导汁管103中。
41.参见图5，酒精传感器模块200中的传感器的材料为金属氧化物半导体敏感材料，测量时，传感器上模拟输出电压与酒精浓度成正比关系，将模拟输出电压信号传输至酒精传感器模块200中的比较器，转变成数字信号，然后将数字信号传输至主控制器400，主控制器400将数字信号通过显示器模块300显示读数。在此过程中，可以通过酒精传感器模块200中的电位器调节数字信号输出的灵敏度。
42.参见图5，所述酒精传感器模块200检测酒精浓度的范围为25-500ppm。当感知到酒精气体时，比较器的输入电压是传感器的模拟输出电压，因此，比较器两端的电压值跟传感器检测到酒精的浓度成正比。当酒精浓度超过电位器设定的阈值时，比较器2脚的点位高于3脚的点位，这时1脚输出低电平，传感器输出低电平，反之，当没有信号的时候，传感器输出高电平，等于电源电压。
43.上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种水果酒精测试仪，其特征在于，包括用于雾化水果的果汁的超声波雾化模块、用于检测雾化后的果汁酒精浓度的酒精传感器模块、用于显示酒精测量结果的显示器模块以及主控制器，所述超声波雾化模块、酒精传感器模块以及显示器模块均与所述主控制器连接；其中，所述超声波雾化模块包括用于收集果汁的集汁筒、用于引导果汁进入集汁筒的导汁管、设置在所述集汁筒内部的蓄水棉以及设置在所述蓄水棉上端的雾化片，其中，所述导汁管一端与所述收集筒的内部连通，所述雾化片与所述主控制器连接。2.根据权利要求1所述的一种水果酒精测试仪，其特征在于，所述雾化片由圆形压电陶瓷组成。3.根据权利要求1所述的一种水果酒精测试仪，其特征在于，所述酒精传感器模块为mq3酒精传感器模块，包括电路板、用于加热提高周围工作温度的加热器、设置在加热器上的传感器、用于将传感器中的模拟输出电压信号转变为数字信号的比较器、用于调节do输出灵敏度的电位器以及用于防止传感器爆炸的防爆炸网，其中，所述加热器和传感器均安装在防爆炸网的内部，所述加热器、传感器、比较器以及电位器均与电路板电连接，所述传感器的为金属氧化物气敏电阻。4.根据权利要求3所述的一种水果酒精测试仪，其特征在于，所述传感器的材料为二氧化锡。5.根据权利要求4所述的一种水果酒精测试仪，其特征在于，所述加热器由氧化铝基陶瓷制成。6.根据权利要求1所述的一种水果酒精测试仪，其特征在于，还包括主壳体，所述显示器模块设置在主壳体的表面，所述主控制器设置在主壳体的内部；所述酒精传感器模块与超声波雾化模块设置在主壳体的同一侧面上，其中，所述酒精传感器模块位于上端，所述超声波雾化模块位于下端；所述超声波雾化模块还包括设置在主客体上的副壳体，所述集汁管、蓄水棉以及雾化片均位于副壳体的内部，所述导汁管从副壳体的顶部穿出并倾斜向外延伸；所述副壳体的顶部设有用于将雾化后的果汁进行排出的通孔。7.一种水果酒精检测方法，其特征在于，该方法应用于上述权利要求1-6任一项所述的水果酒精测试仪，包括以下步骤：（1）对检测仪进行开机预热，将酒精传感器模块加热到工作温度；（2）提取待检测的水果的果汁，将果汁放入导汁管中，果汁顺着导汁管流入蓄水棉中；（3）雾化片通入高频电压，雾化片振动，将蓄水棉中的果汁打散成水雾，对果汁实现雾化，雾化后的果汁喷送至酒精传感器模块；（4）酒精传感器模块将测量结果发送至主控制器，主控制器将测量结果通过显示器模块显示读数。8.根据权利要求7所述的一种水果酒精检测方法，其特征在于，在步骤（2）中，提取待检测的水果果汁的方式为以下方式中的其中一种：（a）将待检测的水果进行清洗，将待检测的水果按进在导汁管上，导汁管会插入检测的水果中，水果的果汁会进入导汁管中；（b）将待检测的水果进行剥皮，提取出果肉，果肉进行挤压提取出果汁，将果汁放入导汁管中。9.根据权利要求7所述的一种水果酒精检测方法，其特征在于，酒精传感器模块中的传
感器的材料为金属氧化物半导体敏感材料，测量时，传感器上模拟输出电压与酒精浓度成正比关系，将模拟输出电压信号传输至酒精传感器模块中的比较器，转变成数字信号，然后将数字信号传输至主控制器，主控制器将数字信号通过显示器模块显示读数。10.根据权利要求7所述的一种水果酒精检测方法，其特征在于，所述酒精传感器模块检测酒精浓度的范围为25-500ppm。

技术总结
本发明公开一种水果酒精测试仪及检测方法，该水果酒精测试仪包括用于雾化水果的果汁的超声波雾化模块、用于检测雾化后的果汁酒精浓度的酒精传感器模块、用于显示酒精测量结果的显示器模块以及主控制器，所述超声波雾化模块、酒精传感器模块以及显示器模块均与所述主控制器连接；其中，所述超声波雾化模块包括用于收取果汁的导汁管、蓄水棉以及雾化片，所述导汁管与所述蓄水棉连通，所述雾化片位于所述蓄水棉的正下方，该雾化片与所述主控制器连接。该测试仪可以对存放时间较长的水果进行酒精测试，检测水果中含有的酒精以及酒精浓度，可以有效防止人群食用含有酒精的水果带来不必要的麻烦。必要的麻烦。必要的麻烦。


技术研发人员：王昭锐 周鹏宇 蒋佳城 张晓涛
受保护的技术使用者：王昭锐
技术研发日：2022.03.07
技术公布日：2022/5/25