样品控制型前处理系统技术方案

本发明专利技术涉及一种样品控制型前处理系统，包括机械粉碎混合部分、气动部分、液动部分和机械传动部分。本发明专利技术在保证样品前处理效果的前提下，实现了对样品的粉碎、混合，样液的提取、过滤、净化、浓缩几个步骤一次性通过系统智能完成，提高了工作效率，提高了安全性，节约了时间和人力成本；将前处理过程标准化、程序化操作，减少了人为带来的实验误差，提高了检测的稳定性和准确性；将需要多台设备完成的前处理过程在一台设备中实现，缩小了实验空间，降低了运行成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种食品安全检测中样品前处理的系统，具体说涉及一种能对果蔬、坚果谷物、肌肉组织、食用液体等样品进行自动连续的粉碎、均质、提取、过滤、净化和浓缩等前处理过程的系统。
技术介绍
食品安全是事关人民健康和国计民生的大事。目前，食品安全问题已成为世界各国共同面临和关注的问题。食品安全问题主要包括以下几个方面:化学性危害、生物毒素、微生物性危害、食品掺假和基因工程食品的安全性问题。在我国，非法添加激素和药物、农药残留、江海湖泊和近海等水源的污染以及微生物污染等是食品安全问题的重要因素。为有效遏制食品安全恶性事件的发生，保障居民食品消费安全，食药、质检、卫生、农业等监管部门积极开展食品安全监管工作，新建一批具有专业检测水平的实验室，加大检测力度，提高抽检次数，为国家食品质量安全保驾护航。这些实验室相继购置了液相色谱仪、高效液相串联质谱气相色谱仪、气相色谱串联质谱、原子光检测仪等大型仪器及配套的前处理设备，建立了若干检测标准。但在前处理装备方面仍然存在一系列问题，制约了食品安全监管手段的进一步提升，主要表现在:前处理装备优劣不等，无法实现前处理方法的自动化、标准化，与自动化程度较高的大型检测设备不配套，造成高精尖的检测设备做不出稳定准确结果，检测设备得不到有效的利用，达不到食品安全监管效果；大部分食品安全检测标准中前处理装备无法自动化、标准化，存在前处理过程操作繁琐，时间长，对操作人员的专业素质要求高等问题，不同的操作人员会得到不同的实验结果，无法实现真正意义上检测的标准化，也得不到食品安全监管的时效性；所需成本很高，完成一项检测任务的前处理过程需要购置大量的前处理设备，比如均质机、漩涡混合器、超声波提取仪、水浴摇床、离心机、过滤装置、氮吹仪、固相萃取仪等；操作人员直接接触化学试剂，导致安全性差，如:乙酸乙酯、乙腈、二氯甲烷等挥发性有机溶剂以及酸、碱等腐蚀性溶剂；不同操作人员同一批次、同一操作人员不同批次之间均存在着操作误差。综上所述，由于前处理装备技术问题，无法保证样品处理过程简单、快速、批量处理、人员健康、环境保护及结果准确可靠，也就使各种食品安全监管手段大打折扣，甚至无法实施。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题是提供一种具有粉碎、加液、均质提取、过滤、净化和浓缩功能的全自动样品控制型前处理系统，解决食品安全检测中样品前处理的技术瓶颈问题，实现样品的快速自动安全的一站式前处理。为了实现上述目的，本专利技术的技术解决方案是:一种样品控制型前处理系统，包括机械粉碎混合部分、气动部分、液动部分和机械传动部分。所述机械粉碎混合部分位于系统的中间位置，包括粉碎电机、搅拌底座、碎刀片、轴承、搅拌中座、滤网、搅拌上座、SPE柱和出液嘴，完成样品的粉碎、均质、过滤、净化；所述气动部分位于系统的最上部，包括气压泵、气管、气压传感器、电缆，其作用为给装置一个气压压力迫使装置内含有毒物质的样液从装置内被压出，另一作用是及时清理管道；所述液动部分位于系统的最上部，包括微型防腐自吸水泵、液管、常闭型电磁阀和储液瓶，可精确控制液体流出量，能将液体注入搅拌中座；所述机械传动部分位于系统的中间位置，包括步进电机、齿轮组、翻转板、转轴和轴承，机械粉碎混合部分安装在翻转板上，完成整个机械粉碎装置反转180度以便出液嘴朝下。本专利技术的样品控制型前处理系统，其中所述机械粉碎混合部分位于系统的中间位置，包括粉碎电机、搅拌底座、搅拌中座、搅拌上座；所述搅拌底座、搅拌中座和搅拌上座通过螺纹依次连接，并通过硅胶圈密封；所述搅拌底座为拱形设计，体现离心原理，中间位置为轴承和铰刀，轴承与铰刀固定连接，轴承另一端可与粉碎电机相连，粉碎电机通过轴承带动铰刀工作；所述搅拌中座和滤网为一体设计，搅拌中座中间位置有一接口，可连接气路管和液路管；所述搅拌上座连接SPE小柱，SPE小柱底部为出液嘴。本专利技术的样品控制型前处理系统，其中所述气动部分位于系统的最上部，包括气压泵、气路管、气压传感器、电缆；气管的一端通向空气，另外一端通向搅拌中座的接口，通向空气一端的气管连接气压泵，气压传感器连接在气管中部。本专利技术的样品控制型前处理系统，其中所述液动部分位于系统的最上部，包括微型防腐自吸水泵、液路管、常闭型电磁阀、储液瓶；储液瓶放置固定在系统的最上端，储液瓶内放置了液管，液管的另一端连接到搅拌中座的接口，靠近储液瓶的液管连接微型防腐自吸水泵，常闭型电磁阀连接在微型防腐自吸水泵之后。本专利技术的样品控制型前处理系统，其中所述机械传动部分位于系统的中间位置，包括步进电机、齿轮组、翻转板、转轴和轴承，机械粉碎混合部分安装在翻转板上；所述齿轮组是由大齿轮和小齿轮组成，小齿轮为主动轮带动大齿轮转动；轴承、大齿轮和翻转板连接在轴上，小齿轮连接步进电机，步进电机和齿轮组结合可传递动能带动翻转板装置同步转动达到倒置的目的。本专利技术的样品控制型前处理系统，其中所述机械粉碎混合部分安装于翻转板上，样品粉碎、均质、提取之后，系统控制软件调控翻转板自动翻转180度，机械粉碎混合部分随之同步翻转倒置，出液嘴朝下，样液可通过滤网过滤，并通过SPE小柱净化浓缩。本专利技术的样品控制型前处理系统，其中所述机械传动部分中的翻转板上装有4个固定卡扣，翻转板下面对应固定卡扣的位置依次安装粉碎电机，搅拌底座安装在固定卡扣上，从而连接机械粉碎混合部分，气路管和液路管直接穿过翻转板内部从而连接4个机械粉碎混合部分，整个系统在机械粉碎混合部分、气动部分、液动部分、机械传动部分的协同以及系统控制软件控制下可同时完成4个样品的前处理。本专利技术的有益效果是使传统的粉碎、加液、均质、离心、过滤、固相萃取等多环节前处理过程在一台设备上即可完成，简化了实验过程，缩短了实验时间，提高了工作效率实现了一站式完成样品的粉碎、加液、均质提取、过滤、净化、浓缩等前处理过程，实现了所有食品样品，包括肌肉组织、果蔬、坚果谷物、食用液体及中草药等样品的全自动快速前处理。本专利技术在保证食品样品有机前处理效果的前提下，可实现4个样品的自动一站式处理，实现了待测样品与分析检测设备间的无缝连接，减少了实验对环境造成的污染和操作人员的危险性，极大降低了操作者的劳动强度，提高了前处理效率，降低了设备成本，缩小了实验空间，真正实现了将前处理过程标准化、程序化、降低了人为操作带来的实验误差，提高了检测结果的稳定性及准确性。【附图说明】图1为本专利技术样品控制型前处理系统的示意图； 图2A为机械粉碎混合部分的示意图； 图2B为气动部分的示意图； 图2C为液动部分的示意图； 图2D为机械传动部分的示意图； 其中，1:机械粉碎混合部分；2:气动部分；3:液动部分；4:机械传动部分；11:粉碎电机；12:搅拌底座；13:搅拌中座；14:搅拌上座；121:轴承；122:铰刀；123:硅胶圈；131:螺纹；132:滤网；133:接口 ；141 =SPE小柱；142:出液嘴；21:气压泵；22:气路管；23:气压传感器；24:电缆；31:液路管；32:常闭型电磁阀；33:微型防腐自吸水泵；34:储液瓶；41:步进电机；42:齿轮组；421:大齿轮；422:小齿轮；43:翻转板；44:转轴；45:轴承；46:固定卡扣。其中，实线代表气路管；虚线代表液路管。【具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种样品控制型前处理系统，其特征在于：包括机械粉碎混合部分（1）、气动部分（2）、液动部分（3）、机械传动部分（4）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贾东芬，
申请(专利权)人：北京六角体科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11