[发明专利]基于闸门RFID的葡萄糖浓度测试平台及其测试方法

说明书

本发明涉及液体浓度检测技术领域，具体涉及葡萄糖浓度检测领域，特别是引入RFID技术对溶液中的葡萄糖浓度进行预测得到葡萄糖浓度，属于检测技术领域。本发明提出一种基于闸门RFID的葡萄糖浓度测试平台及其测试方法，利用激光测距传感器测量贴附于液体表面标签的识读距离，并通过浓度距离转换公式将其转换成相应的葡萄糖浓度，该方法可实现在线、实时测量葡萄糖浓度，可作为生产过程中葡萄糖度的监控仪器，并且不受溶液波动的影响，稳定性能较好。

技术领域

本发明涉及葡萄糖浓度检测技术领域，特别涉及一种基于闸门RFID的葡萄糖浓度测试平台及其测试方法。

背景技术

目前，当前大多数测量葡萄糖含量的方法采用化学取样法(例如蒸馏或葡萄糖密度)或物理方法(利用阿贝折射计)。然而，在这些常规方法有一些缺点，例如，消耗样品而且费时，测试人员的主观因素大大影响结果的准确性。此外，这些方法不适合在线实时检测。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于闸门RFID的葡萄糖浓度测试平台及其测试方法，可在线、实时测量葡萄糖浓度，不受溶液波动的影响，稳定性能较好。

技术方案：本发明提供了一种基于闸门RFID的葡萄糖浓度测试平台，包括RFID读写器、RFID读写器天线、闸门、激光测距传感器、光学升降台、RFID标签、液体容器、托盘小车、控制计算机、导轨和电机；所述RFID读写器和所述电机均与所述控制计算机相连，所述电机用于驱动所述托盘小车在所述导轨上移动；所述RFID读写器天线和所述4-激光测距传感器均与所述RFID读写器相连，所述RFID读写器天线位于所述闸门的顶端与两侧，所述闸门置于所述导轨的一端，所述激光测距传感器安置在所述光学升降台上，所述闸门位于所述托盘小车与所述光学升降台之间；所述RFID标签贴附于所述液体容器表面，所述液体容器置于所述托盘小车上；所述激光测距传感器发射的光束正对所述RFID标签且与所述闸门所在平面垂直，同时，所述RFID读写器天线的辐射方向正对所述RFID标签。

本发明还提供了一种基于闸门RFID的葡萄糖浓度测试平台的测试方法，包括以下步骤：S1：将配置好的所需浓度的葡萄糖溶液置于所述液体容器中；S2：通过所述控制计算机控制所述电机驱动所述托盘小车由远及近向RFID读写器天线靠近，当所述RFID标签被所述RFID读写器天线检测到并达到所述RFID读写器天线的读取阈值时，所述激光测距传感器测得其与所述RFID标签的距离S，根据RFID标签识读距离计算公式计算出所述RFID读写器天线对所述RFID标签的识读距离R，并将所述识读距离R存储于所述控制计算机中；S3：重新配置不同浓度的葡萄糖溶液，重复以上S1和S2，获得不同浓度的葡萄糖溶液对应的所述识读距离R；S4：利用浓度距离转换公式对S3获得的RFID读写器天线对RFID标签的识读距离R进行建模，得到浓度距离转换公式的参数x和y，构建出浓度距离转换公式；S5：将含有未知葡萄糖浓度的溶液置于所述溶液容器中，测试所述RFID读写器天线对所述RFID标签的识读距离R，根据所述浓度距离转换公式获得所述溶液中的葡萄糖浓度。

进一步地，在所述S2中，所述RFID标签识读距离计算公式为其中，所述R_i为所述RFID标签到所述闸门上第i个所述RFID读写器天线的距离，所述T＝S-L为所述RFID标签到所述闸门的距离，所述S为所述激光测距传感器到所述RFID标签的距离，所述L为所述激光测距传感器到所述闸门的距离，所述H_i为所述激光测距传感器发射的光束与所述闸门所在平面的交点到第i个所述RFID读写器天线的距离。

进一步地，在所述S4中，所述的浓度距离转换公式为P_rx·R⁴＝P_tx(xC+y)，其中，所述R是指所述RFID读写器天线对所述RFID标签的识读距离，所述P_tx是指所述RFID读写器天线的发射功率，所述P_rx是指所述RFID读写器天线的读取阈值，所述C是指葡萄糖浓度，所述x,y是待确定的参数。