专利名称：食用油电导率测定仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测定电导率的仪器，尤其是一种适用于油脂电导率测定的食 用油电导率测定仪。
背景技术：
电导率测定仪是适用于精密测量各种液体介质的仪器设备，主要用来精密测量液 体介质的电导率值，广泛应用各领域的科研和生产。电导率仪按照被测介质的不同可以分 为测水的电导率测定仪和测油的电导率测定率仪，油类电导率测定仪主要是用于化验室精 密测定液态烃等轻质石油产品(例如甲苯、变压器油、航空燃料、汽油、煤油、柴油、机油等) 的电导率，通过测量电导性能可了解油料的静电安全性、含添加剂量、洁净性、或受污染程 度等。因为各类介质的电导率的大小与介质温度有极大的相关性，目前各类水介质电导率 测定仪根据不同水质的特点设置有温度补偿功能，使测得的结果均显示为某一基准温度 (比如25°C)时的电导率，便于直接比较。而油类电导率测定仪虽然完全可以用于食用油 电导率的测定，但因为其主要是应用于实验室，所以尚没有设置有温度补偿功能，随着在不 同环境温度下检测食用油脂电导率需求的增加，将测量数据进行比较前又需要有温度换算 的步骤，应用起来非常不方便。
发明内容为克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种食用油电导率测定仪，它可 根据食用油的电导率和温度相关特性进行温度补偿。本实用新型采用的技术方案是一种食用油电导率测定仪，包括电导池、温度传感 器、信号放大器、LCD显示器、微控制器、缓冲器、第一滤波器、第二滤波器，所述微控制器分 别与所述缓冲器、第一滤波器、温度传感器、第二滤波器和LCD显示器相连；所述缓冲器依 次与所述电导池、信号放大器、第二滤波器相连；所述第一滤波器的输入端与所述缓冲器的 输出端连接。所述微控制器为集成有CPU、ROM、RAM、A/D转换、定时数器和可编程I/O接口的芯 片级计算机，所述微控制器内部设置有食用油电导率温度关系式计算程序，可将不同温度 下的电导率转换成基准温度下的电导率。所述微控制器能够产生高频交流方波经所述缓冲器输入所述电导池的电极。所述信号放大器包括顺序连接的第一级放大电路和第二级放大电路，所述第一级 放大电路的输入端与所述电导池的输出端连接，所述第二级放大电路的输出端与所述微控 制器相应的输入端口连接。所述温度传感器为NTC热敏电阻。更进一步食用油电导率仪它还包括输入键盘，所述输入键盘与所述微控制器的相 应端口连接。本实用新型将最新的微控制器技术用于食用油电导率测定仪中，简化了电路，并且通过微控制器中的程序设置将食用油电导率温度关系式输入其中，可以将不同温度下的 电导率准确地转换成基准温度下的电导率，从而实现了食用油电导率的温度补偿，方便了 实际应用。该装置结构紧凑，操作简单，测量精度高，可方便地应用于食用油脂电导率的检 测，也可用于测定其他油类的电导率。

图1是本实用新型食用油电导率测定仪的电路结构示意图；图2是微控制器(MCU)电路原理图；图3是缓冲器_电导池_信号放大器一第二滤波器以及缓冲器_第一滤波器电 路原理图；图4是温度检测电路原理图；图5是键盘输入电路原理图；图6是IXD模块电路原理具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作详细说明。如图1所示，食用油脂电导率测定仪包括MCU也即微控制器100，微控制器100分 别与缓冲器101、第一滤波器105、温度传感器106、第二滤波器104、输入键盘107和IXD显 示器108相连；缓冲器101依次与电导池102、信号放大器103、第二滤波器104相连；第一 滤波器105的输入端与缓冲器101的输出端连接。微控制器100产生高频交流方波经缓冲 器101后一路经第一滤波器105滤波后回输微控制器100，另一路输入到电导池102的电 极，电导池102的输出信号由信号放大器103放大并经第二滤波器104滤波后，输入微控制 器100 ；温度传感器7的测温信号也输入微控制器100 ；通过输入键盘107将待测油脂的电 导率温度系数和基准温度数值输入微控制器100 ；各输入微控制器100的模拟信号在其内 部经模数转换成数字信号；微控制器100中事先设置有食用油脂电导率温度关系式的计算 程序，经逻辑运算得到基准温度下的电导率，输出到IXD显示器108显示。食用油脂的电导率随温度的升高而增加，研究表明存在如下的关系式IogltlKtci = N (tQ-t)+IogltlKt (I)式中KtQ-tQ温度时油脂的电导率/(pS/m)Kt-t温度时油脂的电导率/ (pS/m)N-电导率温度系数/°C ―1大量试验结果表明各类油脂电导率温度系数N介于0. 019 0. 021之间，在要求 不是很高的情况下可取平均值0. 020作为电导率温度系数。本实施例中，微控制器100 选用 ATmegal6L，其包括 CPU、FlashROM, EEPROM、SRAM、 ADC、可编程I/O。缓冲器101选用LM258运算放大器，信号放大器103采用两级放大，第一 级选用OPAlll运算放大器，第二级选用0P07运算放大器，温度传感器选用NTC热敏电阻。参见图2、图3，MCU的输出端口 PCO连接缓冲器101电路的输入端PC0，输入高频 交流方波，缓冲器101电路包括电阻R15、R16和运算放大器TO(LM258)，可调节方波幅度、降 低电导池102的输入阻抗、提高信号稳定性。运算放大器LM258的输出端一路接电导池102的电极，另一路接由电阻R25、电容C28组成的第一滤波器105的输入端，第一滤波器105的 输出端PA2与MCU相应的输入端口 PA2连接。电导池102的输出端接入信号放大器103的 第一级放大电路的运算放大器TO (OPAlll)的负极，第一级放大器通过电阻R26调节放大倍 数，第一级放大电路的输出端接入第二级放大电路、通过电阻R31与运算放大器U7(0P07) 的负极连接，第二级放大器通过电阻R31、R32调节放大倍数。第二级运算放大器也可选用 0PA111，这样测量误差更小。第二级放大电路的输出端与由电阻R27、电容C29组成的第二 滤波器104的输入端连接，第二滤波器104的输出端PAl与MCU相应的输入端口 PAl连接。。参见图2、图4，MCU的输出端口 REF与温度传感器106的输入端REF连接输入参 考电压，温度传感器106还可以是PTC热敏电阻或者热电偶，其输出信号端PAO与MCU相应 的输入端口 PAO连接。参见图2、图5，本实施例设置了四键输入键盘107，其输出端PA4、PA5、PA6、PA7分 别与1 ^相应的输入端口？44、 45、 46、 々7连接。输入键盘107可以是四个以上的键。也 可以将食用油脂的平均电导率温度系数0. 020和基准温度25°C设置到CPU的计算程序中， 也就不必再在测量时输入电导率温度系数，从而可以省去输入键盘107。还可以将各类油脂 的电导率温度系数均存入MCU的存储器中，测量时只需通过键盘选择调用。参见图2、图6，LCD显示器108模块的输入端PD2、PD3、PB4、PB5、PB6、PB7分别与 MCU 相应的输出端口 PD2、PD3、PB4、PB5、PB6、PB7 连接。本实用新型将最新的微控制器技术用于食用油电导率测定仪中，使电路变得非 常简单，并且通过微控制器中的程序设置将食用油电导率温度关系式输入其中，可以将不 同温度下的电导率准确地转换成基准温度下的电导率，从而实现了食用油电导率的温度补 偿，方便了实际应用。该装置结构紧凑便于携带，操作简单，测量精度高，可方便地应用于食 用油脂电导率的检测，也可用于测定其他油类的电导率。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
权利要求一种食用油电导率测定仪，包括电导池、温度传感器、信号放大器、LCD显示器，其特征在于它还包括微控制器、缓冲器、第一滤波器、第二滤波器，所述微控制器分别与所述缓冲器、第一滤波器、温度传感器、第二滤波器和LCD显示器相连；所述缓冲器依次与所述电导池、信号放大器、第二滤波器相连；所述第一滤波器的输入端与所述缓冲器的输出端连接。
2.根据权利要求1所述的食用油电导率测定仪，其特征在于所述微控制器为集成有 CPU、ROM、RAM、A/D转换、定时数器和可编程I/O接口的芯片级计算机。
3.根据权利要求1或2所述的食用油电导率测定仪，其特征在于所述微控制器能够 产生高频交流方波经所述缓冲器输入所述电导池的电极。
4.根据权利要求1或2所述的食用油电导率测定仪，其特征在于所述信号放大器包 括顺序连接的第一级放大电路和第二级放大电路，所述第一级放大电路的输入端与所述电 导池的输出端连接，所述第二级放大电路的输出端与所述微控制器相应的输入端口连接。
5.根据权利要求1或2所述的食用油电导率测定仪，其特征在于所述温度传感器为 NTC热敏电阻。
6.根据权利要求1或2所述的食用油电导率测定仪，其特征在于它还包括输入键盘， 所述输入键盘与所述微控制器的相应端口连接。
专利摘要本实用新型公开了一种食用油电导率测定仪，它包括微控制器、缓冲器、电导池、信号放大器、第二滤波器、第一滤波器、温度传感器和LCD显示器，微控制器分别与缓冲器、第一滤波器、温度传感器、第二滤波器和LCD显示器相连，缓冲器依次与电导池、信号放大器、第二滤波器相连，第一滤波器的输入端与缓冲器的输出端连接。这种电导率仪简化了电路，并且在微控制器中设置了食用油电导率温度关系式计算程序，可以将不同温度下的电导率准确地转换成基准温度下的电导率，从而实现了食用油电导率的温度补偿，可方便地应用于食用油脂电导率的检测比较。
文档编号G01R27/22GK201673209SQ201020207779
公开日2010年12月15日 申请日期2010年5月28日 优先权日2010年5月28日
发明者吴洁婷, 孟海鸥, 张引, 曾泳艇, 李碧芳, 胡书玉, 郑燕燕, 黎永乐 申请人:深圳市计量质量检测研究院