TWI698172B

TWI698172B - 雞蛋蛋殼硬度檢測系統

Info

Publication number: TWI698172B
Application number: TW108138139A
Authority: TW
Inventors: 陳宏明; 施韋捷; 子謙王; 王奕偉; 陳信潁
Original assignee: 建國科技大學
Priority date: 2019-10-23
Filing date: 2019-10-23
Publication date: 2020-07-11
Also published as: TW202116155A

Abstract

本發明主要係提供一種雞蛋蛋殼硬度檢測系統，其包含有：一控制裝置，一伸縮機構元件，一轉換晶片，一無線熱點模組，一液晶顯示器；藉由上述構件，控制裝置控制馬達帶動裝設於檢測機上之伸縮機構元件來進行蛋殼壓力測試，轉換晶片讀取伸縮機構元件之荷重元輸出電壓，經由控制裝置運算處理轉換成壓力數據，以無線熱點模組經由網際網路將壓力數據傳輸至液晶顯示器，操作者或是管理者可用資料庫比對壓力數據的方式來提早發現雞蛋品質異常，進而改變雞隻飼料調配以利蛋殼維持一定的硬度減少因蛋殼破裂所帶來的損失。

Description

雞蛋蛋殼硬度檢測系統

本發明係有關於雞蛋蛋殼之硬度檢測技術，特別是指藉由電腦控制裝置以伸縮機構測試雞蛋蛋殼，應用荷重元之數據讀取，結合控制裝置之計算及轉換，以顯示出壓力數據與資料庫比對可了解蛋殼強度之變化者。

長期以來民以食為天，這意味著吃是人民最重視的，要如何吃才能吃出健康，而如何吃才能有營養；一般來說每天吃一顆雞蛋是專家學者非常建議的基本營養，老少皆咸宜；由於需求量大，這也造成眾多養雞場的設立，以供應市場對雞蛋的需求性；而在企業化經營養雞場所生的雞蛋或所繁衍孵化小雞過程中，母雞的健康程度很是重要，因為會影響雞蛋的品質與下一代的健康強壯。

影響雞蛋品質的因素有：(1)遺傳：有些雞隻品系耐熱性較佳，例如帶有裸頸基因之頸雞，有較佳之耐熱性、在夏季高溫下、其蛋殼品質較一般雞為優；(2)母雞年齡：產蛋雞隨著產蛋時間的增加，蛋殼品質會逐漸降低，老齡的母雞不僅蛋殼厚度變差，蛋殼表面之氣孔數亦會顯著減少；(3)營養：飼糧中之營養，尤其鈣，磷和維生素D之含量充足與否，影響蛋殼品質最為顯著，維生素D可促進鈣、磷之吸收。飼糧中鈣，磷含量過多或不足，均不利於蛋殼品質；(4)疾病：某些疾病如新城雞瘟及呼吸器官等疾病，均會降低蛋殼品質。

蛋殼的成分有兩個部分，一是堆積的鈣質結晶物也是蛋殼最主要的成分，二是在蛋殼上披覆的蛋白質外膜，稱為表層膜，而蛋殼的形成所需的養分必須從飼料中供給，經由實驗可以證明提高飼料酸性處理對蛋殼質量有害，相反，日常糧食中加0.5%~1%碳酸氫鈉產蛋量顯著增加，蛋殼厚度增加，次品蛋減少。若能將蛋殼硬度測試適時反應，以調整飼料的養分配比，將可強健雞隻也可提升雞蛋的硬度品質。

按，如國內第I638601號專利所揭露之「蛋殼裂痕檢查方法及其設備」，該方法包括下列步驟：(a).以顏料對蛋品之蛋殼上色，以使顏料滲入蛋殼裂痕中；及(b).清洗蛋品，以去除蛋殼表面之顏料，讓顏料殘留於蛋殼裂痕中。如此可先對待測的蛋品進行上色後，再將蛋殼表面上的色(顏料)去除，如此，只要蛋品的蛋殼有裂痕，顏料就會於上色時滲入蛋殼裂痕中，及於清洗後仍殘留於蛋殼裂痕中，故凡是有裂痕的蛋品，其表面就會出現有預定顏色的蛋殼裂痕而容易辨識，而沒有裂痕的蛋品則否；由於蛋殼裂痕已於檢查前染上預定的顏色而被凸顯出來(亦即變得容易辨識分析)，因此，不論是以目視檢查或機器檢查(利用電腦影像檢查系統)，都能輕易且準確地辨識出那些具有裂痕的蛋品蛋品的蛋殼裂痕就可藉由顏料而更加凸顯，以使後續的目視檢查或機器檢查作業能輕易地辨識出具有裂痕的蛋品。

另一國內申請第106123517號發明專利所揭露之「檢測判別蛋殼裂痕方法」，其揭露一種檢測判別蛋殼裂痕方法，尤特指根據共振檢測法的原理，利用麥克風記錄敲擊數據，由訊號分析儀(FFT analyzer)經快速傅立葉轉換後進行訊號分析，以FFT頻譜分辨蛋的裂痕，當物體受到外力強迫振動時，最終表現出來的振動情形會產生某些特定頻率，而這些特定頻率就稱作共振頻率，不同結構體或不同材質的情況下，所表現的共振頻率都不相同，共振檢測法就是依據量測蛋被激發的共振頻率的不同，來判斷該蛋是否為正常品，將能直接針對蛋整體結構進行檢測，成功判別受到泥土及糞便污染的髒蛋，能降低或無視蛋表面異物的影響。

前揭習知前案中，第I638601號專利所揭露之「蛋殼裂痕檢查方法及其設備」主要運用已加工過的蛋品，例如皮蛋；申請第106123517號發明專利所揭露之「檢測判別蛋殼裂痕方法」，使用共振檢測法判斷蛋殼裂痕，可以作為蛋品加工的挑選依據，降低業者蛋品加工失敗的損失。

惟，前述發明均是對蛋品加工之前蛋產品的檢驗技術，與本發明係提供雞蛋硬度的参數，所以在症狀初期可提早發現提早治療，以減少雞隻損失或是產量下降，是雞蛋產殖技術之一環；故本案發明人，針對蛋殼厚度之品質檢測問題，提出一種微電腦量測系統，透過量測與物聯網的技術將資料傳送至雲端整合，再以網頁呈現方式，讓雞農可及時獲知雞隻的健康狀況，以利調整飼料配方，達到健康雞蛋與減少運送中破損率的降低。

有鑑於此，本發明所揭露一種雞蛋蛋殼硬度檢測系統，其包含有一控制裝置，其係控制馬達帶動裝設於檢測機上伸縮機構元件來進行蛋殼壓力測試，並藉由轉換晶片讀取荷重元輸出電壓，經由運算處理轉換成壓力數據，以無線熱點模組經由網際網路傳輸至液晶顯示器；一伸縮機構元件，係包括一經由馬達運作之伸縮機構，由該伸縮機構加壓於蛋殼上，其伸縮機構中裝設荷重元以取得荷重壓力值；一轉換晶片，係與控制裝置及伸縮機構元件之荷重元電性連結，讀取荷重元輸出電壓並與該控制裝置相互訊號傳輸聯結，經由該控制裝置運算處理轉換成壓力數據；一無線熱點模組，係與控制裝置電性連結，將該控制裝置運算處理轉換成之壓力數據經由網際網路傳輸至液晶顯示器；一液晶顯示器，接收該無線熱點模組經由網際網路傳輸之壓力數據並顯示；藉由上述構件，控制裝置控制馬達帶動伸縮機構元件來進行蛋殼壓力測試，轉換晶片讀取伸縮機構元件之荷重元輸出電壓，經由控制裝置運算處理轉換成壓力數據，以無線熱點模組經由網際網路將壓力數據傳輸至液晶顯示器；提供雞蛋壓力數據即硬度的参數，雞蛋品質在初期發生狀況時可提早發現提早處置，以減少雞隻或雞蛋損失或是產量下降。

本發明之主要目的即在提供一種雞蛋蛋殼硬度檢測系統，係將裝設於檢測機上伸縮機構元件加壓於蛋殼上來進行蛋殼壓力測試，在並讀取伸縮機構元件上荷重元在蛋殼被壓破時之最後數值，藉由轉換晶片讀取荷重元輸出數值，經由運算處理轉換成壓力數據，以無線熱點模組經由網際網路傳輸至液晶顯示器；可以精確的取得蛋殼之硬度數值。

本發明之次一目的即在提供一種雞蛋蛋殼硬度檢測系統，其整體系統體積小，並且使用迅速方便，可達到方便隨時檢測之功效，同時可隨時隨地於任何場所中使用。

本發明之再一目的即在提供一種雞蛋蛋殼硬度檢測系統，使用者可以建立資料庫比對數據的方式來分析雞蛋品質，使用者可以透過網際網路連線至網頁伺服器，察看雞蛋檢測時的壓力曲線與記錄在資料庫管理系統中的歷史資料平均值和透過資料庫比對數據的方式分析雞蛋品質，並提供網頁介面讓使用者來檢視與管理。

[本發明]

(1)‧‧‧控制裝置

(2)‧‧‧伸縮機構元件

(3)‧‧‧轉換晶片

(4)‧‧‧無線熱點模組

(5)‧‧‧液晶顯示器

(6)‧‧‧啟動按鈕

(10)‧‧‧檢測機

(20)‧‧‧電動推桿

(30)‧‧‧荷重元

(40)‧‧‧檢測治具

(41)‧‧‧上治具

(42)‧‧‧下治具

(43)‧‧‧治具底座

第一圖為本發明一較佳實施例之檢測機外觀示意圖。

第二圖為本發明一較佳實施例之檢測治具之立體剖面分解示意圖。

第三圖為本發明一較佳實施例之檢測操作流程圖。

第四圖為本發明一較佳實施例之系統流程圖。

第五圖為本發明一較佳實施例之檢測機與液晶顯示器示意圖。

首先請參照第一至五圖，本發明所提供之一種雞蛋蛋殼硬度檢測系統之較佳實施例，其主要包含有：一控制裝置(1)，其係控制馬達帶動裝設於檢測機(10)上伸縮機構元件(2)來進行蛋殼壓力測試，並藉由轉換晶片(3)讀取荷重元(30)輸出電壓，經由運算處理轉換成壓力數據，以無線熱點模組(4)經由網際網路傳輸至液晶顯示器(5)；一伸縮機構元件(2)，為一直線電動推桿(20)，係包括一經由馬達運作之伸縮機構，由該伸縮機構加壓於蛋殼上，其伸縮機構中裝設荷重元(30)以取得荷重壓力值；一轉換晶片(3)，係與控制裝置(1)及伸縮機構元件(2)之荷重元(30)電性連結，讀取荷重元(30)輸出電壓並與該控制裝置(1)相互訊號傳輸聯結，經由該控制裝置(1)運算處理轉換成壓力數據；一無線熱點模組(4)，係與控制裝置(1)電性連結，將該控制裝置(1)運算處理轉換成之壓力數據經由無線熱點模組(4)網際網路傳輸至液晶顯示器(5)；一液晶顯示器(5)，接收該無線熱點模組(4)經由網際網路傳輸之壓力數據並顯示之。

請參閱第一圖所示，檢測機(10)中，直線電動推桿(20)固定於上端，連接一檢測治具(40)之上治具(41)，電動推桿(20)與上治具(41)設有荷重元(30)，由電動推桿(20)與上治具(41)負責對放置於下治具(42)的雞蛋施加壓力，檢測治具(40)以上治具(41)與下治具(42)夾置雞蛋於內部以防止雞蛋滾動造成測量失誤，荷重元(30)用來測量壓力數據。

請繼續參閱第二圖所示，該檢測治具(40)分為上治具(41)、下治具(42)與治具底座(43)三個部份，上治具(41)安裝於電動推桿(20)上，下治具(42)考量雞蛋測試破裂時蛋液可能會流出，所以設計螺紋透過選旋轉的方式便可以輕鬆脫離治具底座(43)，方便清洗更換。

請再參閱第三至五圖所示，控制裝置(1)為一單晶片微電腦，分別電性連接伸縮機構元件(2)，一轉換晶片(3)，一無線熱點模組(4)，一液晶顯示器(5)，當檢測機(10)開機後，即等待按紐觸發以啟動測試，按下啟動按鈕(6)電動推桿(20)開始下降，下降至接觸雞蛋時，將雞蛋受到的壓力值儲存於控制裝置(1)陣列之中，等待至雞蛋破裂時將電動推桿(20)上升，將儲存的雞蛋壓力測試數值由陣列經由無線熱點模組(4)傳送至網路伺服器，並將儲存雞蛋壓力的陣列中分析出蛋殼最大壓力值並將相關資料傳送至液晶顯示器(5)，並等待下一次的啟動按鈕(6)觸發進行一次新的測量。

電動推桿(20)由馬達驅動，為了能夠控制馬達正反轉以及馬達運轉時的電磁干擾，所以馬達驅動電路分為光耦合隔離器和H橋驅動器，由於馬達運轉時可能產生強大的電磁干擾而影響到電路的正常運作，所以本發明在H橋驅動前採用光耦合隔離器，將馬達電源與數位訊號的電源隔離開，以防止馬達運轉時對電路的干擾；另為了使馬達可以正反轉，所以只用H橋驅動器電路控制輸入電壓的相位，因而達到控制馬達轉向之功能。

本發明以無線熱點模組(4)即一般通知之「Wi-Fi」，透過網際網路的方式將資料儲存在網路伺服器中，使用資料庫比對數據的方式來分析雞蛋品質，使用者可以透過網際網路連線至網頁伺服器，察看雞蛋檢測時的壓力曲線與記錄，在資料庫中的歷史資料平均值和透過資料庫比對數據的方式分析雞蛋品質，並提供網頁介面讓使用者來檢視與管理。

藉由上述構件，使用者可以透過手持式之手機或平板，連線至伺服器網頁中查看雞蛋品質的數據，達到遠端管理之實現。

綜合上述，本發明所揭露之「雞蛋蛋殼硬度檢測系統」，係提供一簡單迅速之檢測雞蛋蛋殼硬度，利用液晶顯示器顯示檢測數據與分析，抽樣測試雞蛋品質有所異常，快速分析出母雞是否有營養不良或是病菌感染，使其能提早發現提早治療，以減少雞農的損失，俾使整體確具產業實用性及成本效益，且其構成結構又未曾見於諸書刊或公開使用，誠符合新型專利申請要件，懇請鈞局明鑑，早日准予專利，至為感禱。

需陳明者，以上所述乃是本發明之具體實施例及所運用之技術原理，若依本發明之構想所作之改變，其所產生之功能作用仍未超出說明書及圖式所涵蓋之精神時，均應在本發明之範圍內，合予陳明。