监控蔬菜农残的防氧化U型表面增强拉曼基底涂布装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了监控蔬菜农残的防氧化U型表面增强拉曼基底涂布装置及方法，包括放置待涂布样品的工作盘、待涂布样品进行涂布的涂布器、工作盘转动驱动装置和电控单元、拉曼监控装置和基底存储箱。通过工作盘驱动装置带动U型工作盘逆时针运动，首先进入涂布工作区域，经过定位感应芯片定位将表面增强基底涂布到样品中，涂布完毕后，工作盘继续旋转进入检测工作区，以配合拉曼探头进行同步实时检测，实现表面增强拉曼技术对样品的自动涂布、快速准确、灵敏检测一体化。本发明专利技术通过对电控单元进行预先编程，控制涂布时间和涂布速度以及控制工作盘转动驱动装置的转动速度和转动时间长短。经过电控单元的协调控制，能够确保待涂布样品的涂布的均一性。 1

【技术实现步骤摘要】
监控蔬菜农残的防氧化U型表面增强拉曼基底涂布装置及方法
本专利技术涉及农产品检测
，特别涉及一种监控蔬菜农残的防氧化U型表面增强拉曼基底涂布装置及方法。
技术介绍
我国作为世界上主要的农药生产使用大国,农药残留问题逐渐成为制约我国可持续发展最为突出的食品安全问题。拉曼光谱具有无损快速的优势，但是拉曼散射效应是一个非常弱的过程，其光强一般仅约为入射光强的10-10，导致拉曼信号很弱。表面增强拉曼散射能显著提高拉曼信号的强度，有效降低待检测物的检测限，适合检测痕量级农残。中国专利技术专利申请CNIO4568900A公开了一种农产品检测用拉曼表面增强溶液自动滴涂装置，能够自动将表面增强溶液滴涂到待检测样品的表面，实现在样品的多个位置滴涂表面增强溶液，最终实现表面增强拉曼技术对样品的自动滴涂。但是基底滴涂、农残检测环节脱离，同时基底长时间放置会引起氧化分解，缺乏一体化操作。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述缺点与不足，本专利技术的目的在于提供一种监控蔬菜农残的防氧化U型表面增强拉曼基底涂布装置及方法，在农产品的拉曼光谱检测过程中，自动进行表面增强溶液的涂布并实时检测。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：监控蔬菜农残的防氧化U型表面增强拉曼基底涂布装置，包括涂布工作装置、拉曼监控装置、基底存储箱和电控单元；所述涂布工作装置包括涂布器、工作盘、工作盘运行驱动装置、支架和一号定位传感器；支架的形状呈凹形结构；凹形结构内的顶端连接着一个开口朝下的U型架子，U型架子的两个末端分别设有方向朝下的拉曼探头和涂布器；拉曼探头和涂布器的正下方为支架底座，所述支架底座上放着一个工作盘运行驱动装置，工作盘运行驱动装置上方通过导线连接着工作盘；所述工作盘有多个，相邻两个工作盘相切且固定，多个工作盘中相邻两个依次连接，整体构成一个U型结构；每个工作盘上设置一个带有隔板的正方形盘体；所述正方形盘体上设置有定位感应芯片；工作区域包括涂布工作区域和拉曼检测区域；工作区域的截面呈半圆形状，工作区域由三个侧壁包围，敞开的一侧设为工作盘进出口；所述拉曼监控装置包括拉曼系统、拉曼探头和二号定位传感器；所述工作盘运转驱动装置包括驱动电机和由所述驱动电机驱动而转动的脚轮；涂布器和拉曼探头上分别装有一号定位传感器和二号定位传感器；基底存储箱选用工作温度为2‐8℃的FYL‐YS‐100E型号的低温冷藏箱，位于所述支架上设有一个U型架子的上方，基底存储箱与涂布器连接；电控单元选用TPC4‐4TD型8路表格程序控制器，电控单元通过通讯线分别与涂布器、工作盘、工作盘运行驱动装置、一号定位传感器、拉曼系统、拉曼探头和二号定位传感器连接；为进一步实现本专利技术目的，优选地，所述工作区域选择U型的工作盘上表面2‐10cm高度区间。优选地，所述工作区域的截面呈半径50‐60cm的半圆形状。优选地，所述拉曼系统选用RSL‐1型便携式的低解析度拉曼光谱仪。优选地，所述拉曼探头采用型号SPL‐RPB‐785紧凑型拉曼探头。优选地，所述工作区域通过以中心线划分为拉曼检测区域和涂布工作区域。优选地，所述涂布器采用QXG型线棒涂布器，涂布有效宽度为10‐15mm。优选地，所述定位感应芯片位于各个工作盘的中央位置。应用上述装置的监控蔬菜农残的防氧化U型表面增强拉曼基底涂布方法，包括以下步骤：S1，初始时，每个蔬菜样品平稳地放在各个工作盘上，U型工作盘的右下端为进料端，U型工作盘沿着逆时针方向匀速运输，准备依次进入涂布工作区域和拉曼检测区域，此时定位感应器已开启；S2，工作盘运行驱动装置在电控单元的控制下带动工作盘沿着逆时针开始转动，先运转进涂布工作区域，各个样品通过正方形盘体上四面隔板实现每盘样品能稳定地固定在工作盘上，防止样品因转弯所产生向外的离心力而被甩出，当每颗样品被U型工作盘运输到涂布器正下方时，电控单元则接收到一号定位传感器对定位感应芯片的感应信号A，控制涂布器向停滞的工作盘上的待涂布样品进行涂布，工作盘运行驱动装置停滞驱动工作盘转动，涂布轨道为从左至右一行，形成一层厚度约为3-5mm均匀膜，防止过量的基底使用而氧化；S3，涂布完毕后的工作盘，再运转进入拉曼检测区域，当电控单元接收到二号定位传感器对定位感应芯片的感应信号B时，控制拉曼探头向工作盘上的已涂布样品进行检测，随后检测到的农残信号C通过通讯线连接到拉曼系统，通过与农药标准数据库匹配，当农药残留低于设定的安全值时，工作盘继续运行，若检测到的农药残留等于或高于设定的安全值，该盘位的编号被记录，全程中拉曼检测和基底涂布是同步进行；随后在电控单元的控制下带动工作盘运转出工作区域，被记录编号的样品被送入样品清洗池洗净。优选地，所述的工作盘运行驱动装置停滞驱动工作盘转动的停滞时间为1秒。本专利技术通过对电控单元进行预先编程，控制涂布时间和涂布速度以及控制工作盘转动驱动装置的转动速度和转动时间长短，能够确保待涂布样品的一致性。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点和有益效果：1)本专利技术深色基底存储箱的设计，能防止增强基底见光分解和氧化；克服了实际生活中基底容易氧化的缺点。2)本专利技术设计的一号定位传感器，当对应定位感应芯片时，控制涂布器向停滞的工作盘上的待涂布样品进行涂布；所设计的二号定位传感器，当对定位感应芯片时，能控制拉曼探头向工作盘上的已涂布样品进行检测，本专利技术能实现农药残留自动化涂布循环检测一体化；实现了增强基底涂布和拉曼检测一体化操作。3)本专利技术所设计的隔板能实现每盘样品能稳定地固定在工作盘上，防止样品因转弯所产生向外的离心力而被甩出。附图说明图1为监控蔬菜农残的防氧化U型表面增强拉曼基底涂布装置的结构示意图。图2为图1中的工作区域的示意图。图3为图1中工作盘的结构示意图。图4为图1中电控单元与有关部件连接示意图。具体实施方式为更好地理解本专利技术，下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步地说明，但本专利技术的实施方式不限于此。如图1所示，监控蔬菜农残的防氧化U型表面增强拉曼基底涂布装置，包括涂布工作装置1、拉曼监控装置2、基底存储箱3和电控单元4。涂布工作装置1包括涂布器1‐1、工作盘1‐2、工作盘运行驱动装置1‐3、支架1‐4和一号定位传感器1‐5；支架1‐4的形状呈凹形结构；凹形结构内的顶端连接着一个开口朝下的U型架子，U型架子的两个末端分别设有方向朝下的拉曼探头2‐2和涂布器1‐1；拉曼探头2‐2和涂布器1‐1的正下方为支架1‐4底座，所述支架1‐4底座上放着一个工作盘运行驱动装置1‐3，工作盘运行驱动装置1‐3上方通过导线连接着工作盘1‐2。如图2所示，工作盘1‐2有多个，相邻两个工作盘相切且固定，多个工作盘1‐2依次连接，整体构成一个U型结构。如图3所示，每个工作盘1‐2上设置一个带有隔板的正方形盘体1‐2‐1；所述正方形盘体1‐2‐1上设置有定位感应芯片1‐2‐2。如图2所示，工作区域5包括涂布工作区域5‐1和拉曼检测区域5‐2；工作区域5选择U型的工作盘1‐2上表面2‐10cm高度区间，工作区域5的截面呈半径约50cm的半圆形状，用于提供涂布基底和检测的场所。工作区域由三个侧壁包围，敞开的一侧设为工作盘进出口。拉曼监控装置2包括拉曼系统2‐1、拉曼探头2‐2和二号定位传感器2‐3。拉曼系统选用RSL‐1型便携式的低解析度拉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.监控蔬菜农残的防氧化U型表面增强拉曼基底涂布装置，其特征在于包括涂布工作

【技术特征摘要】
1.监控蔬菜农残的防氧化U型表面增强拉曼基底涂布装置，其特征在于包括涂布工作装置、拉曼监控装置、基底存储箱和电控单元；所述涂布工作装置包括涂布器、工作盘、工作盘运行驱动装置、支架和一号定位传感器；支架的形状呈凹形结构；凹形结构内的顶端连接着一个开口朝下的U型架子，U型架子的两个末端分别设有方向朝下的拉曼探头和涂布器；拉曼探头和涂布器的正下方为支架底座，所述支架底座上放着一个工作盘运行驱动装置，工作盘运行驱动装置上方通过导线连接着工作盘；所述工作盘有多个，相邻两个工作盘相切且固定，多个工作盘中相邻两个依次连接，整体构成一个U型结构；每个工作盘上设置一个带有隔板的正方形盘体；所述正方形盘体上设置有定位感应芯片；工作区域包括涂布工作区域和拉曼检测区域；工作区域的截面呈半圆形状，工作区域由三个侧壁包围，敞开的一侧设为工作盘进出口；所述拉曼监控装置包括拉曼系统、拉曼探头和二号定位传感器；所述工作盘运转驱动装置包括驱动电机和由所述驱动电机驱动而转动的脚轮；涂布器和拉曼探头上分别装有一号定位传感器和二号定位传感器；基底存储箱选用工作温度为2‐8℃的FYL‐YS‐100E型号的低温冷藏箱，位于所述支架上设有一个U型架子的上方，基底存储箱与涂布器连接；电控单元选用TPC4‐4TD型8路表格程序控制器，电控单元通过通讯线分别与涂布器、工作盘、工作盘运行驱动装置、一号定位传感器、拉曼系统、拉曼探头和二号定位传感器连接。2.根据权利要求1所述的监控蔬菜农残的防氧化U型表面增强拉曼基底涂布装置，其特征在于，所述工作区域选择U型的工作盘上表面2‐10cm高度区间。3.根据权利要求1所述的监控蔬菜农残的防氧化U型表面增强拉曼基底涂布装置，其特征在于，所述工作区域的截面呈半径50‐60cm的半圆形状。4.根据权利要求1所述的监控蔬菜农残的防氧化U型表面增强拉曼基底涂布装置，其特征在于，所述拉曼系统选用RSL‐1型便携式的低解析度拉曼光谱仪。5.根据权利要求1所述的监控蔬菜农残的防氧化U型表面增强拉曼基底涂布装置，其特征在于，所述拉曼探头采用型号SPL‐RPB‐785紧凑型拉曼探头。...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙大文，李江林，蒲洪彬，朱志伟，王启军，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44