浙江理工大學(xué)藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 - 1 - 摘要 安身之本， 必資于食 ， 我們每天的能量和營養(yǎng)元素都要靠飲食來攝取， 飲食是人類維持生命的基本條件 ，也 是一種樂于被人們接受的重要養(yǎng)生手段 ， 除次之外飲食也是休閑生活的一部分 ,是一種 享受，也是精神的愉悅。 任何食物都有一定的保質(zhì)期，超過了保質(zhì)期就會(huì)霉變、發(fā)臭，甚至產(chǎn)生許多對(duì)人生命構(gòu)成威脅的毒素。 民以食為天，如果飲食有了問題，民生的天空就會(huì)出現(xiàn)陰霾，生活質(zhì)量就會(huì)大打折扣，老百姓的生命健康就會(huì)受到嚴(yán)重威脅。 因此食物的品質(zhì)也越來越引起人們的重視。 本文著重對(duì)于這個(gè)問題，分析了國內(nèi)外食物安全檢測(cè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，并且闡述 了人性化設(shè)計(jì)的概念，明確了該類產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)包含的各技術(shù)方面情況， 這不僅進(jìn)一步揭示了設(shè)計(jì)是人類生活需求的體現(xiàn)，而且強(qiáng)調(diào)了健康飲食的重要性。 關(guān)鍵詞： 細(xì)菌 ； 低分子化 合 物 ； 人機(jī) ； 人工嗅覺系統(tǒng) 食物 變質(zhì) 測(cè)試儀設(shè)計(jì) - 2 - Abstract The basis of settling down, must give supplies to in food, both our energy in every day and nutrition element absorb coming needing to depend on food and drink, Food and drink is that human being maintains the life main conditions, is also one kind of the important means of life being happy to be accepted by people, food and drink is delighted to be also life part lying fallow, to be one kind of enjoyment, be also vigorous except time. Any food has all had certain guarantee quality scheduled time , has exceeded guarantor quality only being capable to do the poison mildewed , sending out bad smell , producing many pair of person life even posing a threat phase. Food is what matters to the people, if food and drink has had question, the peoples livelihood sky is only capable to do appearing hazy, be only capable to do the quality of life selling at a discount greatly, life of the common people health is only capable to do by grave threat. Therefore food quality also more and more brings to peoples attention. The main body of a book is emphasized to this problem, the design current situation having analyzed the safe home and abroad food detecting product, has set forth and the concept that personalization designs, has made clear that kind product design responds to every technology aspect condition containing, this goes a step further not only reveal design embodiment being human being life need, moreover the significance having emphasized healthy food and drink. Key words: Bacterium; Low molecule compound; Man-machine; Artificial sense of smell system 浙江理工大學(xué)藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 - 3 - 目 錄 摘 要 Abstract 第一部分 食 物 變質(zhì) 測(cè)試 儀 設(shè)計(jì)市場(chǎng)調(diào)研報(bào)告 （ 4） 1.1 生活中的必備品 （ 4） 1.2 相關(guān) 技術(shù)支持 （ 5） 1.3 現(xiàn)有相關(guān)產(chǎn)品市場(chǎng)調(diào)查 （ 7） 1.4 人機(jī)尺寸調(diào)查 （ 8） 1.5 產(chǎn)品色彩調(diào)查 (11) 1.6 常用材料的了解 (12) 1.7 調(diào)查小結(jié) （ 13） 第二部分 文獻(xiàn)研究報(bào)告 （ 13） 2.1 人 工嗅覺傳感系統(tǒng) 發(fā)展?fàn)顩r報(bào)告 （ 14） 2.2 人工嗅覺系統(tǒng) 的工作原理和特點(diǎn) ( 15 ) 2.3 人工嗅覺系統(tǒng) 的應(yīng)用 （ 15 ) 2.4 總結(jié) （ 16） 2.5 外文翻譯 （ 16） 第三部分 食物變質(zhì)測(cè)試儀 設(shè)計(jì)實(shí)踐報(bào)告 ( 23 ) 3.1 設(shè)計(jì)創(chuàng)作前期調(diào)查 (23) 3.2 設(shè)計(jì)創(chuàng)作的靈感來源 (24) 3.3 設(shè)計(jì)實(shí)踐小結(jié) (25) 第四部分 食物變質(zhì)測(cè)試儀 設(shè)計(jì)自評(píng)報(bào)告 (25) 4.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)基本概況 (25) 4.2 在設(shè)計(jì)中成長 (25) 參考文獻(xiàn) （ 26） 致謝 （ 27） 附錄（一）設(shè)計(jì)作品圖片面通 （ 27） 附錄（二）設(shè)計(jì)作品光盤 （ 27） 食物 變質(zhì) 測(cè)試儀設(shè)計(jì) - 4 - 第一部分 食物變質(zhì)測(cè)試筆 設(shè)計(jì)市場(chǎng)調(diào)研報(bào)告 時(shí)代在進(jìn)步，人類對(duì)于產(chǎn)品的 需求 ,使用方式，感受都有了很大改觀。產(chǎn)品首先跟技術(shù)進(jìn)步有關(guān)，其 次與消費(fèi)者需求拉動(dòng)相關(guān)，其次是產(chǎn)品的表現(xiàn)形式 ,個(gè)體消費(fèi)者本身無法 清晰完整的表述出對(duì)于產(chǎn)品發(fā)展具有重大意義和系統(tǒng)定義的的新要求。因此經(jīng)過一個(gè)在小范圍內(nèi)較系統(tǒng)的消費(fèi)者調(diào)查后得出消費(fèi)者表達(dá)消費(fèi)需求的依據(jù)：第一，在過去經(jīng)驗(yàn)中他所知最好的；第二，經(jīng)驗(yàn)中的缺憾 ,蒙朧的向往，在受到一些新的場(chǎng)景，見識(shí)與知識(shí)的刺激時(shí)所產(chǎn)生一些蒙朧的新的期待。 生活在充滿科學(xué)文明社會(huì)里的現(xiàn)代人 越來越重視身體健康、生活質(zhì)量和自身的價(jià)值。飲食是人類維持生命的基本條件，而要使人活得健康愉快、充滿活力和智慧，則不僅僅滿足于吃飽肚子，還必須考慮飲食的合 理調(diào)配，保證人體所需的各種營養(yǎng)素的攝入平衡且充足，并且能被人體充分吸收利用 ,是一種樂于被人們接受的重要養(yǎng)生手段。除次之外飲食也是休閑生活的一部分 ,是一種 享受，也是精神的愉悅 。 民以食為天，如果飲食有了問題， 人民的 生活質(zhì)量就會(huì)大打折扣，老百姓的生命健康就會(huì)受到嚴(yán)重威脅。 因此食物的品質(zhì)也越來越引起人們的重視。 1 1 生活中的必備品 每年在美國 估計(jì)有 76萬例食源性疾病的發(fā)生 ， 這些案件絕大多數(shù)都是輕度癥狀 ,造成只有一兩天 的不適 . 有些 病情 較為嚴(yán)重 ，據(jù) 疾病控制和預(yù)防中心估計(jì) , 每年有 5000人因 食物疾病住院 的，還有 325人 因食物疾病 死亡 的，特別老人和小孩，以及 那些已經(jīng)生病 的人， 他們的免疫系統(tǒng)功能 已經(jīng) 降低 ，受疾病侵害更為厲害。 家庭 食源性疾病 案件成為一個(gè)大的問題被我們所關(guān)注。 日常生活中，我們常常會(huì)遇到這種情況：吃完東西后，肚子很不舒服（疼痛、腹瀉、嘔吐），知道這是為什么嗎？是因?yàn)?我們 吃了不干凈的食物 影響 了我們的健康 。 什么是變質(zhì)的食物？指沾有細(xì)菌、毒素和蟲卵的食物，食用這些食物就會(huì)引起 食物中毒。 任何食物都有一定的保質(zhì)期，超過了保質(zhì)期就會(huì)霉變、發(fā)臭，甚至產(chǎn)生許多對(duì)人生命構(gòu)成威脅的毒素。 濕度高、氣溫低，許多食品易長出一層毛毛浙江理工大學(xué)藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 - 5 - 狀物質(zhì)，這一切都是霉菌作的孽。據(jù)報(bào)道，受霉菌污染的食品，不僅變色、變味，脂肪含量減少，蛋白質(zhì)也受到一定程度的破壞，尤其是賴氨酸和精氨酸含量顯著下降，更為嚴(yán)重的是，霉菌在食品上的繁殖會(huì)產(chǎn)生霉菌毒素，通過食物影響人體健康甚至危及生命。 食物中毒 會(huì)產(chǎn)生 食欲不振、惡心、嘔吐、腹痛、 腹瀉、頭暈無力等癥狀，嚴(yán)重的還會(huì)危及生命 ， 被污染的食物被食用后，還可引起痢疾、傷寒、肝炎及寄生蟲等傳 染病。罐頭、水果、肉類等 這些都是 容易變質(zhì)的食物 。 但是我們 怎樣預(yù)防食物中毒？ 飲食是人類維持生命的基本條件，把好“病從口入”這一關(guān)，是我們預(yù)防腸道疾病的關(guān)鍵， 生活中我們要 吃干凈的食物，腐敗、有異味、潰爛不潔的食品和水果不能吃，餐具 要保持 清潔，小攤上的東西不要亂吃，購買食品要注意 ， 特別是夏季，食物很容易變質(zhì)、被污染， 細(xì)菌在食物中繁殖后會(huì)使食物腐敗變質(zhì)，所以腐敗變質(zhì)的食物一定有細(xì)菌存在。 霉菌主要生長在花生、谷物、果仁和大米、玉米等食品原料上，特別是黃曲霉產(chǎn)生的黃曲霉毒素是很強(qiáng)的致癌物， 一旦被人食用后，輕則發(fā)生腹瀉 、嘔吐、頭昏、眼花、煩躁、腸炎、聽力下降和全身無力等癥狀，重則可致癌致畸，并促使人早衰。 即使是高溫也很難分解，一般的清洗、燒煮也不能清除， 變質(zhì)食物煮了吃引起食物中毒的金黃色葡萄球菌，在肉、乳、飯中大量繁殖時(shí)產(chǎn)生的腸毒素，才是引起中毒的真正原因。它耐熱，一般烹調(diào)溫度是不能破壞的，仍能引起 急性中毒、慢性中毒和致畸、 致癌以及使體內(nèi)遺傳物質(zhì)發(fā)生突變等。因此可以看出，如果食物被上述致病菌污染且已產(chǎn)生毒素，即使煮熟煮透也會(huì)發(fā)生食物中毒。 所以 發(fā)現(xiàn)食物變質(zhì)、霉變，堅(jiān)決不能食用，否則會(huì)對(duì)人體造成很大危害。 另外許多人習(xí)慣把冰箱 當(dāng)做“保險(xiǎn)箱”，以為食物放進(jìn)冰箱就萬事大吉了，食物放進(jìn)冰箱可以延長它的存儲(chǔ)時(shí)間但是不能保證它不會(huì)變質(zhì)，當(dāng)我們 發(fā)現(xiàn)變質(zhì)的食物還是要立即仍掉，防止病從口入。 如何鑒別食物變質(zhì)？ 平 常 生活中 我們 最常用的方法是感官鑒別原料，它是通過眼，耳，鼻，舌手感官了解原料的外部牲，氣味等，以確定其品質(zhì)。但是感官鑒別的方法有它的局限性，因人們的程度不同，各人經(jīng)驗(yàn)，知識(shí)有差別，因此在一定程度上容易發(fā)生偏差， 特別是對(duì)于兒童缺乏經(jīng)驗(yàn)，還有老人 感官敏銳 度下降，吃了腐敗食物渾然不知。因此有一樣家庭的測(cè)試食物變質(zhì)的設(shè)備是十分需要的。 1 2 相關(guān) 技術(shù)支持 （圖表文字結(jié)合） 食物 變質(zhì) 測(cè)試儀設(shè)計(jì) - 6 - 人工嗅覺系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn) ： 人工嗅覺系統(tǒng)是利用系統(tǒng)中傳感器測(cè)量出的值與真實(shí)的嗅覺系統(tǒng)的感受層模擬、匹配的系統(tǒng) 。 20世紀(jì) 90年代中期以來，模仿人的嗅覺功能的系統(tǒng)不斷推出，不論是可以對(duì)單物質(zhì)進(jìn)行全面分析的系統(tǒng)，還是有著能對(duì)多物質(zhì)進(jìn)行辨識(shí)的系統(tǒng)，這些研究都需將傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能以及化學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)互相滲透和融合。 簡單說是 由多個(gè)性能彼此重疊的氣敏傳感器和適當(dāng)?shù)哪Ｊ椒诸惙椒ńM成的具有識(shí)別單一和復(fù)雜氣味能力的裝置。 一般來講，人工嗅覺系統(tǒng)由氣敏傳感器陣列和數(shù)據(jù)處理兩大部分構(gòu)成。 氣敏傳感器陣列在功能上對(duì)應(yīng)于人的嗅感覺細(xì)胞；而數(shù)據(jù)處理部分相當(dāng)于人的大腦。氣敏傳感器 基本 工作原理是，當(dāng)表面的敏感層與待測(cè)氣體接觸時(shí)，氣體分子和敏感層上的自由電子相互作用，從而導(dǎo)致電阻值的變化。 目前，國內(nèi)外對(duì)人工嗅覺系統(tǒng)的研究十分活躍，主要應(yīng)用是酒類、肉類、食用油、水果、奶制品、谷物、水產(chǎn)品、茶葉、咖啡、煙等食品揮發(fā)氣味的識(shí)別和分類， 目的是對(duì)其進(jìn)行質(zhì)量分級(jí)和新鮮判別。 魚、肉、蔬菜等，經(jīng)細(xì)菌長時(shí)間的作用后，便會(huì)腐敗變質(zhì)產(chǎn)生臭味。在腐敗變質(zhì)的過程中，細(xì)菌把食物中的蛋白質(zhì)、糖類和脂肪等營養(yǎng)物質(zhì)分解，產(chǎn)生大量的 低分子化 合 物，部分化 合 物中含有氮、硫等元素而有惡臭味，其中，三甲胺、二甲硫醚和硫化氫的臭味最甚。 如圖 1-2-1 食物產(chǎn)生的惡臭物質(zhì)分類表 使用嗅覺傳感器（氣體傳感器）評(píng)價(jià)新鮮度 ,是通過測(cè)試 8種臭味物質(zhì)判斷食物的新鮮度。比如 :氨系列中三甲胺（ TMA）的氣味與魚類不新鮮（腐臭味）時(shí)的食 品 產(chǎn)生的主要惡臭物質(zhì) 肉、魚類 三甲胺、甲胺 河魚 氨 蛋類 硫化氫 腌萊類 二甲基硫化物 蘿 、卷心菜、洋蔥 甲硫醇 韭菜 二苯硫醇 大蒜 二乙基硫化物 浙江理工大學(xué)藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 - 7 - 味道相同 ,所以我們可以嘗試地使用 TAM氧化物半導(dǎo)體作為測(cè)定傳感器 測(cè)出魚類的新鮮度。還有 采用電子鼻鑒別牛肉的新鮮度，分辨腐敗與未腐敗的牛肉的正確率達(dá)到 l00 等等。 簡單闡述： 被測(cè)食物 -嗅覺傳感器 辨別 8種臭味物質(zhì)是否存在 -得出結(jié)論 內(nèi)部電路圖 1-2-2 1 3 現(xiàn)有相關(guān)產(chǎn)品市場(chǎng) 調(diào)查 生物傳感器 可廣泛用于食品工業(yè)生產(chǎn)中，如對(duì)食品原料、半成品和產(chǎn)品質(zhì)量的檢測(cè)，發(fā)酵生產(chǎn)中 在線檢測(cè)等。 利用氨基酸氧化酶傳感器可測(cè)定各種氨基 酸（包括谷氨酸、 L-天冬氨酸、 L-精氨酸等十幾種氨基酸）。 食品添加劑的種類很多，如甜味 劑、酸味劑、抗氧化劑等，生物傳感器用于食品添加劑的分析 。 國外已經(jīng)商品化的人工嗅覺系統(tǒng)或電子鼻較多，如法國的 AlphaMOS系統(tǒng)主要用于肉、咖啡、谷物等產(chǎn)品的質(zhì)量鑒別，英國的 AromaSCAN系統(tǒng)主要用于奶酪、肉制品的質(zhì)量檢測(cè)。 現(xiàn)在，歐美諸國都使用組胺酶的量評(píng)價(jià)新鮮度 ， 組胺酶是一種能夠引起食物中毒的毒素，魚放得久了就有可能生成這種東西。今后，在測(cè)定時(shí)同時(shí)使用 K值測(cè)定和組胺酶的測(cè)定，就能更可靠地確保食品的安全性。 國內(nèi) 人工嗅覺已經(jīng)被許多領(lǐng)域所重視，諸如食品工業(yè)、酒類生產(chǎn)、香水香型、空氣質(zhì)量和皮膚氣味的評(píng)定， 國 內(nèi) 開發(fā)的人工嗅覺系統(tǒng) 電子鼻 總體性能已達(dá)到國際先進(jìn)水平 ， 在對(duì)我國的白酒種類和質(zhì)量檢測(cè)中應(yīng)用。人工嗅覺系統(tǒng) 電子鼻 具有極廣的使用范圍，它不僅可應(yīng)用于酒類的檢測(cè)，同時(shí)也可以在化工物質(zhì)檢測(cè)食物 變質(zhì) 測(cè)試儀設(shè)計(jì) - 8 - （如有毒氣體、可燃性氣體），食品衛(wèi)生（如咖啡的質(zhì)量檢測(cè)、煙草的質(zhì)量檢測(cè)、肉類的檢驗(yàn)、化妝品的評(píng)價(jià)），蔬菜和食物的殘留農(nóng)藥檢測(cè)，以及毒品的判別等方面發(fā)揮很好的作用，而且在環(huán)境保護(hù)、醫(yī)學(xué)診斷等領(lǐng)域也有重要的應(yīng)用。 食用油新鮮度檢測(cè)儀 TT265 瑞士 Brechbhler嗅味檢測(cè)儀 PHILIPS食物變質(zhì) 測(cè)試概念產(chǎn)品 1 4 人機(jī) 尺寸的調(diào)查 人性化設(shè)計(jì)是指在符合人們的物質(zhì)需求的基礎(chǔ)上 ,強(qiáng)調(diào)精神與情感需求的設(shè)計(jì)。它綜合了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的藝術(shù)性與安全性，就是要在設(shè)計(jì)中注重產(chǎn)品內(nèi)環(huán)境的擴(kuò)展和深化。人性化設(shè)計(jì)是真正體現(xiàn)出對(duì)人的尊重和關(guān)心 , 其核心是以 “ 人 ” 為中心，在設(shè)計(jì)和制造時(shí)都必須把 “ 人的因素 ” 作為一個(gè)首要的條件來考慮 。 男性手掌數(shù)據(jù) 圖 1.5.1 浙江理工大學(xué)藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 - 9 - 女 性手掌數(shù)據(jù) 圖 1.5.2 食物 變質(zhì) 測(cè)試儀設(shè)計(jì) - 10 - 把手人機(jī)尺寸 1.5.3 浙江理工大學(xué)藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 - 11 - 以上各類 手的人機(jī) 尺寸調(diào)查 ， 強(qiáng)調(diào)精神與情感需求的設(shè)計(jì) 可以更 有效地發(fā)揮人的作用，并為操縱者提供安全和舒適的環(huán)境，從而達(dá)到提高工作效率的根本目的。 1.5 產(chǎn)品色彩調(diào)查 據(jù)顯示，白色系列是消費(fèi)者最喜愛的顏色，銀灰色和黑色也是消費(fèi)者比較喜歡的顏色，其次是藍(lán)色，另外，綠色、紅色、黃色、紫色等也受到部分消費(fèi)者的喜歡，但只占少數(shù)。 食物 變質(zhì) 測(cè)試儀設(shè)計(jì) - 12 - 0 10 20 30白色黑色銀灰色藍(lán)色灰色紅色黃色紫色綠色消費(fèi)者喜好比例據(jù)調(diào)查，消費(fèi)者在購買東西時(shí)比較喜歡銀灰色 ，女性較男性更傾向于灰色，而男性對(duì)黑色興趣更濃， 25-30 歲的人更愿意選擇白色和黃色， 31-35 歲的人更喜歡黃色和藍(lán)色， 36-40 歲的人則最喜歡綠色， 46-50 歲傾向于灰色。 1.6 常用材料的了解 1 ABS 丙烯腈 -丁二烯 -苯乙烯共聚物 典型應(yīng)用范圍 :電氣和商業(yè)設(shè)備 (計(jì)算機(jī)組件、連接器等 )，器具（食品加工機(jī)、電冰箱抽屜等），交通運(yùn)輸行業(yè)（車輛的前后燈、儀表板等）。 2 PC 聚碳酸酯 特性： 熔液粘度高，須使用高壓、高溫成型 ； 殘余應(yīng)力容易姓斷裂 ； 由于硬度較高，易 損傷模具 ； 透明、強(qiáng)韌、低溫安定性優(yōu) ； 耐候性、耐旋光性、耐沖擊性、耐熱性、耐 Creep 性佳 ； 高低溫之機(jī)械性佳 ； 密度： 1.20g/cc，變形溫度120146 ，線膨脹系數(shù) 0.000066/ ，熱變形溫度 129135 （ 141 ）。射出速度薄者快，厚則慢，射出速度控制不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生表面剝離或破裂的現(xiàn)象。 應(yīng)用范圍 電子電器 （ CD 片、開關(guān)、家電外殼、信號(hào)筒、電器外殼、電器部件、咖啡壺、計(jì)算器零件、電氣零件 等）， 運(yùn)輸 （ 保險(xiǎn)桿、分電盤、安全玻璃 ），工業(yè)零件 （ 照相機(jī)本體、機(jī)具外殼、安全帽、潛水鏡、安全鏡片、電動(dòng)工具外 殼、透明件、防彈玻璃、精密機(jī)械零件、螺帽、齒輪、軸承等 ）， 建筑涂料 ， 日用品（ 家庭用品、膠卷、果汁機(jī)、吹風(fēng)機(jī)、奶瓶 等）， 其它 （ 接著劑、安全帽 等）。 3 PMMA 聚甲基丙烯酸甲酯 注塑模工藝條件 : 干燥處理： PMMA 具有吸濕性因此加工前的干燥處理是必浙江理工大學(xué)藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 - 13 - 須的。建議干燥條件為 90C、 24 小時(shí)。 熔化溫度： 240270C。 模具溫度： 3570C。 注射速度：中等 化學(xué)和物理特性 : PMMA 具有優(yōu)良的光學(xué)特性及耐氣侯變化特性。白光的穿透性高達(dá) 92。PMMA 制品具有很低的雙折射，特別適合制作影碟等。 PMMA 具有室溫蠕變特性。隨著負(fù)荷加大、時(shí)間增長，可導(dǎo)致應(yīng)力開裂現(xiàn)象。 PMMA 具有較好的抗沖擊特性。 典型應(yīng)用范圍 : 汽車工業(yè)（信號(hào)燈設(shè)備、儀表盤等），醫(yī)藥行業(yè)（儲(chǔ)血容器等），工業(yè)應(yīng)用（影碟、燈光散射器 )，日用消費(fèi)品（飲料杯、文具等）。 1.7 調(diào)查的小結(jié) 根據(jù) 對(duì)產(chǎn)品的 消費(fèi)人群 來劃分為： 大量食品材料需要單位（食品加工工廠） 、中量食品材料需要單位（單位集體學(xué)校食堂） 以及 家庭個(gè)人消費(fèi)人群 等， 其中家庭個(gè)人消費(fèi)人群是與我們的生活最為貼切的，也是最基礎(chǔ)廣泛的人群，所占的消費(fèi)量比例 很高，這部分的目標(biāo)人群是非常有價(jià)值的 人群。所以我此次的設(shè)計(jì)的目標(biāo)市場(chǎng)定位 為家庭個(gè)人消費(fèi)人群。 這類人群 他們 生活 的目的多是提升 生活 質(zhì)量 ,對(duì) 生活有一定 要求 ， 重視身體健康和自身的價(jià)值 ， 同時(shí)也追求 一定的 生活品位和居住文化。 他們家中可能有老人有小孩，他們也有可能是醫(yī)生，營養(yǎng)師，重視飲食健康，每天必看報(bào)紙，喜好健康的戶外運(yùn)動(dòng)等等。 綜上分析我的設(shè)計(jì)方向就是專為 家庭個(gè)人消費(fèi)人群而設(shè)計(jì)的 食物新鮮度測(cè)試筆 。盡量貼近人性化的思考，結(jié)合各類元素和相關(guān)素材應(yīng)用到自己的設(shè)計(jì)中。使用上 要安全，操作簡單，容易上手 ， 造型色彩方面都能達(dá)到在大眾化的前提下又不失個(gè)性， 輕便輕巧的 設(shè)計(jì)會(huì)比較討人喜歡 ， 同時(shí)又是人機(jī)的 ， 自然的， 以人為本，借助科技，真正應(yīng)用到實(shí)際生活中。 第二部分 文獻(xiàn)研究報(bào)告 當(dāng)前技術(shù)水平下的傳感器系統(tǒng)正向著微小型化、智能化、多功能化和網(wǎng)絡(luò) 化的方向發(fā)展。今后，隨著 CAD 技術(shù)、 MEMS 技術(shù)、信息理論及數(shù)據(jù)分析算法的繼續(xù)向前發(fā)展，未來的傳感器系統(tǒng)必將變得更加微型化、綜合化、多功能化、智能化和系統(tǒng)化。在各種新興科學(xué)技術(shù)呈輻射狀廣泛滲透的當(dāng)今社會(huì)，作為現(xiàn)代科食物 變質(zhì) 測(cè)試儀設(shè)計(jì) - 14 - 學(xué) “ 耳目 ” 的傳感器系統(tǒng)，作為人們快速獲取、分析和利用有效信息的基礎(chǔ)，必將進(jìn)一步得到社會(huì)各界的普遍關(guān)注。 2 1 人 工嗅 覺傳感系統(tǒng) 發(fā)展?fàn)顩r報(bào)告 人工嗅覺傳感系統(tǒng)的典型產(chǎn)品是功能各異的 Electronic nose(電子鼻 )，近 10 多年來，該技術(shù)的發(fā)展很快，目前已有數(shù)種商品化的產(chǎn)品在國際市場(chǎng)流通，美、法、德、英等國家均有比較先進(jìn)的電子鼻產(chǎn)品問世。 國際上氣敏傳感器的研究起始于二十世紀(jì)二、三十年代。 1967年，日本Figaro公司率先將 SnO，金屬氧化物半導(dǎo)體氣敏傳感器商品化。但單個(gè)傳感器一般都具有對(duì)各種氣體廣譜的選擇性，作用十分有限，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)多種氣體的辨識(shí)檢驗(yàn)，人類開展了人工嗅覺技術(shù)的研究。 l961年， Moncfief制成 了一種機(jī)械式的氣味檢測(cè)裝置。 l964年， Wilkens和 Hatmen基于氣味分子在電極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)的原理建立了第一個(gè)人工嗅覺系統(tǒng)，也稱電子鼻。 Buck等人利用氣味調(diào)制電導(dǎo)和 Dravieks等人利用氣味調(diào)制接觸電位研制的電子鼻在 1965年也做了報(bào)道。1982年，英國 Warwick大學(xué)學(xué)者 Persuad和 Dodd用 3個(gè)商品化的 sno2氣敏傳感器(TGS813、 812、 711)模擬哺乳動(dòng)物嗅覺系統(tǒng)中的多個(gè)嗅感受器細(xì)胞對(duì)戊基醋酸酯、乙醇、乙醚、戊酸、檸檬油、異茉莉酮等有機(jī)揮發(fā)氣進(jìn)行了類別分析。直到 1982年， 作為氣味識(shí)別與分類的智能化學(xué)傳感器陣列的概念才出現(xiàn)在 Persaud等人和日本日立公司 Ikegami等人的文章中。 1989年在北大西洋公約組織的一次關(guān)于化學(xué)傳感器信息處理會(huì)議上對(duì)電子鼻做了如下的定義：電子鼻是由多個(gè)性能彼此重疊的氣敏傳感器和適當(dāng)?shù)哪Ｊ椒诸惙椒ńM成的具有識(shí)別單一和復(fù)雜氣味能力的裝置。 人工嗅覺系統(tǒng)其它的應(yīng)用還包括環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)、水質(zhì)量檢測(cè)、香水香型的判別 ， 臨床醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用 等等 。 美國 Cyrano- sciences公司生產(chǎn)Cyranose 320電子鼻是目前技術(shù)較為先進(jìn)、適用范圍也比較廣的嗅覺傳 感系統(tǒng)之一，該系統(tǒng)主要由傳感器陣列和數(shù)據(jù)分析算法兩部分組成，其基本技術(shù)是將若干個(gè)獨(dú)特的薄膜式碳 -黑聚合物復(fù)合材料化學(xué)電阻器配置成一個(gè)傳感器陣列，然后采用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)分析技術(shù)，通過分析由此傳感器陣列所收集到的輸出值的辦法來識(shí)別未知分析物。據(jù)稱， Cyranose 320電子鼻的適用范圍包括食品與飲料的生產(chǎn)與保鮮、環(huán)境保護(hù)、化學(xué)品分析與鑒定、疾病診斷與醫(yī)藥分析以及工業(yè)生產(chǎn)浙江理工大學(xué)藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 - 15 - 過程控制與消費(fèi)品的監(jiān)控與管理等。 2 2 人工嗅覺系統(tǒng) 的工作原理和特點(diǎn) 人工嗅覺系統(tǒng) 具有識(shí)別簡單和復(fù)雜氣味的能力，主要用來解決一般情況下的氣味探測(cè)問 題。 “ 電子鼻 ” 系統(tǒng)通常由一個(gè)交叉選擇式氣體傳感器陣列和相關(guān)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)組成，并配以恰當(dāng)?shù)哪Ｊ阶R(shí)別系統(tǒng)，具有識(shí)別簡單和復(fù)雜氣味的能力，主要用來解決一般情況下的氣味探測(cè)問題。 簡單說人工嗅覺系統(tǒng)是 由多個(gè)性能彼此重疊的氣敏傳感器和適當(dāng)?shù)哪Ｊ椒诸惙椒ńM成的具有識(shí)別單一和復(fù)雜氣味能力的裝置。 根據(jù)應(yīng)用對(duì)象的不同， “ 電子鼻 ” 系統(tǒng)傳感器陣列中傳感器的構(gòu)成材料及配置數(shù)量亦有所不同，其中，構(gòu)成材料包括金屬氧化物半導(dǎo)體、導(dǎo)電聚合物、石英晶振等，配置數(shù)量則從幾個(gè)到數(shù)十個(gè)不等 ， 當(dāng)表面的敏感層與待測(cè)氣體接觸時(shí)，氣體分子和敏感層上的自由 電子相互作用，從而導(dǎo)致電阻值的變化 ，對(duì)所測(cè)氣體進(jìn)行定性和定量鑒別 。 總之， “ 電子鼻 ” 系統(tǒng)是氣體傳感器技術(shù)和信息處理技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合的高科技產(chǎn)物，其氣體傳感器的體積很小，功耗也很低，能夠方便地捕獲并處理氣味信號(hào)。 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別 結(jié)構(gòu)圖 2-2-1 人類的鼻子在鑒評(píng)許多食品方面，一直是一種非常重要的工具，但是這種傳統(tǒng)方法需要訓(xùn)練有素的專業(yè)鑒評(píng)人員，并且這些人員易受其健康狀況、年齡、性別、性情、表達(dá)能力等多種因素的影響，所以鑒評(píng)結(jié)果往往主觀性強(qiáng)、重現(xiàn)性差，并且容易出現(xiàn)嗅覺疲勞 ， 而且人能夠感受出的氣味是有限的 ，特別是在區(qū)分相似的氣味時(shí)，人的辨別力受到了限制 。 人工嗅覺系統(tǒng) 在技術(shù)應(yīng)用上的特點(diǎn)： 客觀性強(qiáng)、重現(xiàn)性好、方便快捷鑒別氣味，而且可以對(duì)食物進(jìn)行無損檢測(cè)。 2 3 人工嗅覺系統(tǒng) 的應(yīng)用 現(xiàn)在 人工嗅覺系統(tǒng) 可以無損檢測(cè)果蔬成熟度 ， 主要 集中在 梨、香蕉、柑橘、蘋果等水果上。仿生電子鼻除了在鑒評(píng)果蔬成熟度方面的應(yīng)用外，還可以應(yīng)用到奶酪、肉制品等的成熟度鑒評(píng)方面。 人工嗅覺系統(tǒng) 還可以用來檢測(cè)魚、肉、蔬菜、水果等的新鮮度，貯藏的糧食食物 變質(zhì) 測(cè)試儀設(shè)計(jì) - 16 - 和進(jìn)口的貨物是否發(fā)生霉?fàn)€變質(zhì)。涂錫金屬氧化物傳感器陣列構(gòu)成的電子鼻系統(tǒng)來評(píng)價(jià)和分析阿根廷鱈魚肉 的新鮮度。他們從同一個(gè)市場(chǎng)得到新鮮的阿根廷鱈魚肉后，切成 2060G 不同質(zhì)量的魚片，放入冰箱內(nèi)貯藏。每次試驗(yàn)都從冰箱內(nèi)取樣品進(jìn)行分析。得到的結(jié)論是，電子鼻可以區(qū)分不同貯藏天數(shù)的魚肉。利用仿生電子鼻技術(shù)可為人們判斷食品及其原料的新鮮程度帶來巨大的方便。 在肉類鑒別方面， 2006 年， S Panigrahi 等人基于美國 Cyrano Science 公司的 Cyranose 320電子鼻鑒別牛肉的新鮮度，分辨腐敗與未腐敗的牛肉的正確率達(dá)到 l00。 M Garcia等人將 l6個(gè)摻雜和未摻雜的氧化錫傳感器組成的陣列用于 4種 不同火腿的鑒別，數(shù)據(jù)分析采用主成分分析法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，識(shí)別成功率為 l00。 人工嗅覺系統(tǒng) 還可以用于分辨食物種類， 2005年， H L Gan等人利用聲表面波傳感電子鼻對(duì) l6種植物油進(jìn)行鑒別，具有很好的選擇性及靈敏度，可用于食用油加工過程中快速、實(shí)時(shí)的質(zhì)量監(jiān)測(cè) 。 人工嗅覺系統(tǒng)其它的應(yīng)用還包括環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)、水質(zhì)量檢測(cè) 、 香水香型的判別等。此外，人工嗅覺系統(tǒng)在臨床醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用也是近年研究的熱點(diǎn)。 2 4 總結(jié) 首先我們肯定，造型設(shè)計(jì)的最高境界是天馬行空，無拘無束 的 。 設(shè)計(jì)師的創(chuàng)意要投放到市場(chǎng)并被市場(chǎng)所消化，才 能體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)效益。不同的消費(fèi)群體和不同的消費(fèi)層次將市場(chǎng)細(xì)分后，要?jiǎng)?chuàng)造最好的經(jīng)濟(jì)效益就必須迎合最大最廣泛消費(fèi)群體和消費(fèi)層次，就需要我們的設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)的時(shí)候 還 要有明確的市場(chǎng)概念。 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造工藝快速提高的情況下，一些現(xiàn)在看來不可行的設(shè)計(jì)，以后可能是很普通的東西了。 所以 在設(shè)計(jì)的時(shí)候，多考慮一些工藝上和可行性方面的問題，盡量使我們的設(shè)計(jì)出來的東西是產(chǎn)品而不僅僅是創(chuàng)意 。 在產(chǎn)品開發(fā)過程中， 還需 提倡 綠色設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)理念和方法以節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境為宗旨，它強(qiáng)調(diào)保護(hù)自然生態(tài)，充分利用資源，以人為本，善待環(huán)境。 包括考慮 產(chǎn)品 的生命周期評(píng)價(jià)、材料的綠色度 選擇、綠色包裝的設(shè)計(jì)、使用維修性分析以及產(chǎn)品拆卸回收分析等功能 ， 如何利用有限的資源在最短時(shí)間將設(shè)計(jì)成果轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)效益需要有一個(gè)將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的過程。 2 5 外文翻譯 2 5 1 原文 浙江理工大學(xué)藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 - 17 - Design art development situation analysis Designing isnt a kind of occupation, it is a kind of attitude and idea, a kind of attitude standpoint of programming(plan).- Laszlo Moholy Nagy.“The design is the activity which includes a programming, for controling its result, it is the decision that the very difficult intelligence work requests a careful key also.It doesnt value to put shape at superior first position, but have something to do with it of everyone noodles result the knot put together consideration, including to consider economy, society, cultural result.-Benefit especially. The design says from the basic significance is social and the cultural thought reflection, therefore design art said from some kind of angle, is one kind to societys ideal. The discussion designs artistic the development tendency, first must have a look the people to societys ideal pattern, or request, or ghost, or expectation, or responsibility and so on. 1 The design art development must adapt the technical transformation Humanitys value and the thought method change all is long, may see, one of industrial design key questions is processes the good design idea and the social economy relations, therefore, the design and the social economy form the interaction the relations is designs the artistic development the major tendency. The 21st century design ideas are, from visible design to invisible design transformation; From material design to non- material design transformation; From product design to service design transformation; Truthfully product design to hypothesized product design transformation. The proportion which occupy in the economic life increases day by day along with the computer technology and the network technology rapid development and the information industries, is engaged in the concrete industrial production the population gradually to reduce, but is engaged in the information industries and service industry population rapidly is increasing. Peoples demand key from material domain to spiritual domain shift.Our society from the past the hardware society to today the software society the transformation, the humanity marched into the knowledge economy time. New technical completely changed our life and the thinking mode, the industry time production scale huge, centralized, the standardization to the after 食物 變質(zhì) 測(cè)試儀設(shè)計(jì) - 18 - industry time small, is nimble, the diverse development. The product individuality and the cultural characteristic became the production the key design meaning to have the archery target change,between two kind of cultural oppositions moved towards the fusion,caused traditional the function principle design thought to change along with the environment change. In product design, product form and function already not inevitably relation. Along with information societys development, the pure technicalprinciple culture has not been able to meet humanitys spiritualculture need. The design turned one kind of fusion science and technology and the artistic comprehensive discipline. The new design shape appeared in ours life, the design product has also become one kind is changing at times the thing, carries on the interaction -like through this kind of product designer and the customer exchange. Any irrevocable thinking mode and the weight standard all appear meanless, at the same time the designer also is the artist, it will fill perceptually explores the unknown world, will create an more reasonable existing space for the humanity, will cause the person and the nature in a higher level harmoniously is together. 2 The design art development must conform to the society cultural context The design cannot leave the huge philosophy thought, cannot leave the distant national tradition, because that breeds its soil. East and Wests philosophy system has the basic difference. Says in the west, specially gets up from the Renaissance time, the humanity has been regarded as the nature the control, even may control the nature, thus causes the Industrial Revolution which afterwards emerged, as well as each kind of remarkable technical invention. But, said in the East that, the humanity often regards as the nature a part, and unceasingly diligently seeks with the nature coordination. Our this take the west as the leadership, competes the intense expense society, often is short of calmly and steadily; But the Eastern philosophy system instills into the peace peaceful thought has happen to made up this aspect insufficiency, as well as from this the 浙江理工大學(xué)藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 - 19 - profound aesthetic standard and philosophy view which produces, thus these modelling are the full of vitality, are the eternal, is the entire humanitys spiritual wealth. The advanced world information is developed, the society and the cultural development gradually becomes the integration. The contemporary design art development tendency inevitably bases on the native place culture and the thought foundation, blends together the essence in the modern ideological trend, enriches our life, becomes a multipolarization the modern international culture system. The design is the cultural design, but not merely is the popular color and block surface displaying with pieces together. Is carries on to the western modern design thought model above the traditional esthetic foundation. Between various elements the strength balanced research is develops China in the design practice to in the Chinese tradition drawing composition principle and the plane characteristic as well as the picture to design one of important contents. Is fastidious in the traditional drawing constitution manages the position, in other words pays great attention to each part of harmonies and the integrity in the plane effect, between each kind of element the strength relations make every effort to achieve the balance, namely each kind of element dynamics containing in entire picture, content even if is numerous and diverse, also unifies to the ideal condition. At the same time, stands to the traditiona