复介电常数的意义 基于介电特性的鸡蛋品质无损检测研究(9)

哈夫单位可以衡量蛋白和蛋的新鲜程度。新鲜蛋的哈夫单位在 80 以上，哈夫单位小于31 则为次蛋 [40,41] 。哈夫单位的计算公式如下：哈夫单位 = ??? ? logtH ? 7.57 t ?.7 ? W ?.37 ? （2.14）式中：H 为浓蛋白高度（毫米）；W 为蛋重（克）。此外，蛋黄色泽、蛋白指数、系带状况、蛋白状况等也是评定蛋质量优劣的重要指标。一般依据蛋黄指数或哈夫单位为内部品质指标可将鸡蛋分为 4 个等级标准，如表 2.1 所示 [41] 。表 2.1 鸡蛋分等级标准Table 2.1 Egg grading standards等级Grade哈夫单位Raymond haugh蛋黄指数Yolk index鸡蛋状态Egg stateC HU≤31 YI≤0.17 不能食用B HU 31~60 YI 0.17~0.35 不适合消费者食用A HU 60~72 YI 0.35~0.42 消费者可食用AA HU≥72 YI≥0.42 高新鲜度，适宜消费者食用2.3 测试系统2.3.1 仪器与设备本课题研究试验中主要测量鸡蛋介电特性参数、外形和内部品质指标。

介电特性参数主要指相对介电常数和介质损耗因子，根据公式（2.10）和公式（2.11），并联等效电容 C P 和损耗因子 D 是直接测量数据。需要的试验仪器和设备有 LCR测试仪、平行电极板、计算机等。鸡蛋外形和内部品质指标主要是蛋重、蛋形指数和蛋黄指数。需要的试验仪器和设备有微量天平测量仪、游标卡尺、蛋黄指数检测器等。试验环境监测需要温湿度仪。1. LCR 测试仪采用常州海尔帕科技公司研发的 HPS2816B 型 LCR 数字电桥测量仪。HPS2816B 提供了多种可变的测试条件，典型的有：（1）测试信号频率：50Hz～200kHz 之间 37 个频率；基于介电特性的鸡蛋品质无损检测研究14（2）测试信号电平：从 10mV~2V，10mV 步进；（3）测试速度：可以选择精测、慢测、中测、快测四种；（4）仪器提供直接显示被测件的参数，仪器可设置 10 档主参数分选，1 档副参数分选，可输出 10 个合格档，1 个不合格档。HPS2816B 还可以提供多种方便的通讯接口（如 HANDLER 和 RS232C 串行接口等），为仪器测量结果输出提供了方便。主要测量参数有：L：电感；C：电容；R：电阻；Z：阻抗；B：电纳；G：电导；Y：导纳 ；X：电抗；D：损耗；θ：相位角；Q：品质因数。

元件参数中，下标 s 表示串联等效，p 表示并联等效。2. 平行电极板不同的介电特性检测研究对象，需要不同的测量辅助仪器。根据本课题研究对象的特殊要求，设计制造了一款针对本问题鸡蛋介电特性检测的平行电极板电容器。平行电极板的主要设计要求：（1）符合鸡蛋尺寸的平行电极板，增大接触面积，减小空气对测量参数的影响；（2）夹持力度的保证，夹持力度要求既可以保证夹持稳固，又不会造成鸡蛋的破损。依据试验中测量的鸡蛋具体尺寸大小，选择直径 65mm，厚度 3mm 的圆形铜板作为电极板。根据试验考证夹持力度选择 1N。平行电极板装置主要由：应力监测器、圆形铜制电极板、装置支架和调节握把等组成。具体构造如图 2.3 所示。应力监测器工作原理：当夹持力到达设定大小时，应力监测器中的弹簧在力的作用下形变缩短，应力监测器电路导通，指示灯亮。江苏大学硕士学位论文151. 应变弹簧 2. 指示灯 3. 圆形铜制电极板 4. 装置支架 5. 调节握把1. Strain spring 2. Indicator light 3. Round copper electrode plate 4. Device bracket 5.Adjustinghandle图 2.3 平行电极板装置构造图Fig. 2.3 Parallel electrode plate structure图 2.4 HPS2816B 型 LCR 数字电桥仪和平行电极板实物图Fig. 2.4 HPS2816B LCR digital bridge instrument and parallel electrode plate physical map3. 蛋黄指数检测器自制了蛋黄指数检测器 [41] 。

取一块边长 20cm 的正方形有机玻璃板。截去玻基于介电特性的鸡蛋品质无损检测研究16璃板的四个角。再在截去角形成的新边上，垂直粘上一个有机玻璃长方体，作为角柱。有机玻璃长方体长大于 6cm。角柱底面至玻璃板底面的垂直距离为 6cm，多余角柱部分磨去，底面磨平。然后，在玻璃板中央开一个条形槽口。要求，透明刻度尺在槽口处恰好能垂直插入落下。刻度尺的 0 刻度端磨平至 0 度。4. 其他仪器设备杭州万特衡器有限公司生产的分辨率为 0.001g 的微量天平测量仪；精度0.02mm的游标卡尺；优利德高灵敏数字温湿度计；高性能PC计算机及HPS2816B数据采集软件等。图 2.5 微量天平测量仪Fig. 2.5 Microbalance measuring instrument图 2.6 游标卡尺Fig. 2.6 Ver...