一种基于激光诱导击穿光谱快速检测油条中铝含量的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于激光诱导击穿光谱快速检测油条中铝含量的装置，首先采用激光器发射出一束高强度的激光束，再通过聚焦透镜聚焦到油条样品的表面，当激光束到达样品表面后，对样品表面的物质迅速加热，温度瞬间升高产生高温等离子体，即由自由电子、离子和原子为组分的高温高压的物质形态，并发射出不同频率的光谱，然后利用光纤探头收集传输到光谱仪中，光谱仪将接收到的光谱信号转换成电信号后传输至处理终端进行比对，实现对样品所含物质组分的定性定量分析，从而实现快速、准确、绿色检测。本发明专利技术公开的装置可以满足日常中油条铝含量是否超标的检测要求，在快速初筛油条中铝含量是否超标方面有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光诱导击穿光谱快速检测油条中铝含量的装置
本专利技术涉及食品质量与安全监测
，尤其涉及一种基于激光诱导击穿光谱快速检测油条中铝含量的装置。
技术介绍
油炸是一种传统的烹饪方法，其中油条是油炸食品的代表。传统的油条制作所用的膨松剂主要有铵明矾(硫酸铝铵)和钾明矾(硫酸铝钾)，但是明矾的使用不当往往会导致食品安全问题，即金属铝含量超标。而近几年的研究表明，铝并非人体必需元素，为低毒性元素，长期被人体摄入将会对人体造成长期的、缓慢的危害，进入细胞的铝可与多种蛋白质、酶、三磷酸腺苷等结合，干扰正常代谢，导致某些功能障碍，诱发早老性痴呆、骨质疏松、肾衰竭等疾病。根据世界卫生组织的既定标准，规定人体对于铝的每日摄入量为0-0.6mg/kg；我国《食品添加剂使用标准GB2760-2011》中规定，铝的残留量要小于等100mg/kg。因此控制并检测食品中铝的含量对保障人体健康有积极的意义。目前，国标规定铝含量测定的方法主要有电感耦合等离子体质谱法《GB/T23374-2009食品中铝的测定电感耦合等离子体质谱法》和分光光度法《GB/T5009.182-2003面制食品中铝的测定》。此外，现在常用的元素测定方法的检测方法主要有原子吸收光谱法、等离子体质谱法或电感耦合等离子体发射光谱法等。然而，以上这些检测方法操作都需要预处理，并且处理过程复杂、周期长，检测过程中还需要使用昂贵的化学试剂，且易产生有毒废物，无法满足市场现场抽查、实时检测的要求。如前所述，传统的食品添加剂检测技术都有其明显的局限性，而LIBS具有无损探测、无需制备样品、可以实时快速测量多种元素和不同形态（固态、液态和气态）物质等优点。因此将LIBS技术应用在食品添加剂含量检测方面是可行且有研究意义的；而LIBS技术可以实时快速且定性定量地分析出食物样品中重金属和其他元素的含量，可以发展成一种快速监督食品安全的手段和方法，加强人们对安全食品的鉴定和选择。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题在于提供基于激光诱导击穿光谱快速检测油条中铝含量的装置，以解决上述
技术介绍
中的缺点。本专利技术所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：本专利技术提供了一种基于激光诱导击穿光谱快速检测油条中铝含量的装置，包括Nd：YAG激光器、以及密闭样品室；所述密闭样品室的上方设有窗口、所述密闭样品室的一侧设有充气口、所述密闭样品室的另一侧设有出气口；所述激光通过所述窗口垂直击打在油条样品上，对所述油条样品的表面烧蚀碳化，产生激光诱导等离子体；其中，所述油条样品位于所述密闭样品室内的旋转台上；所述充气口充入惰性气体通过凹面镜的洞口至所述激光诱导等离子体，然后凹透镜对发散的等离子体聚焦至出气口，而后等离子体从所述出气口出去所述密闭样品室；可选地，还包括用于反射所述激光的反射镜、用于聚焦所述激光的第一聚焦透镜；所述反射镜位于所述Nd：YAG激光器的发光侧；所述第一聚焦透镜位于所述反射镜的下方且位于所述密闭样品室的上方。可选地，还包括第二聚焦透镜、光纤探头、光谱仪；所述第二聚焦透镜位于所述光纤探头右方；所述光纤探头通过光纤与所述光谱仪连接。可选地，还包括计算机、延时器；所述计算机与所述光谱仪电连接；所述延时器的第一控制端与所述Nd：YAG激光器电连接，所述延时器的第二控制端与所述光谱仪电连接。可选地，还包括用于承载所述Nd：YAG激光器样品的旋转台；所述旋转台位于所述密闭样品室内。可选地，包括用于对所述油条样品进行预处理的预处理模块；所述预处理模块包括依次相连的用于对所述油条样品进行冷冻的冷冻机、用于对所述冷冻后的油条样品进行碾磨形成细粉末油条样品的碾磨机、用于对所述细粉末油条样品进行干燥形成干燥油条样品的干燥机、以及对所述干燥油条样品进行压片形成片状样品的压片机。可选地，所述反射镜在水平方向上的角度配置为45度；所述反射镜配置为平面反射镜和高倍反射镜中的任意一种；可选地，所述延时器配置为DG645延时器。附图说明图1是本专利技术具体实施方式提供的一种基于激光诱导击穿光谱快速检测油条中铝含量的装置的结构示意图。图2是本专利技术具体实施方式提供的预处理装置的结构示意图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于激光诱导击穿光谱快速检测油条中铝含量的装置，其特征在于：包括Nd：YAG激光器(1)、以及密闭样品室(18)；所述密闭样品室(18)的上方设有窗口(5)、所述密闭样品室(18)的一侧设有充气口(7)、所述密闭样品室(18)的另一侧设有出气口(11)，所述密闭样品室(18)的充气口(7)左方设有将发散的等离子体聚焦至出气口的凹面镜(6)。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于激光诱导击穿光谱快速检测油条中铝含量的装置，其特征在于：包括Nd：YAG激光器(1)、以及密闭样品室(18)；所述密闭样品室(18)的上方设有窗口(5)、所述密闭样品室(18)的一侧设有充气口(7)、所述密闭样品室(18)的另一侧设有出气口(11)，所述密闭样品室(18)的充气口(7)左方设有将发散的等离子体聚焦至出气口的凹面镜(6)。


2.如权利要求1所述的一种基于激光诱导击穿光谱快速检测油条中铝含量的装置，其特征在于：
还包括用于反射所述激光(2)的反射镜(3)、用于聚焦所述激光(2)的第一聚焦透镜(4)；
所述反射镜(3)位于所述Nd：YAG激光器(1)的发光侧；
所述第一聚焦透镜(4)位于所述反射镜(3)的下方且位于所述密闭样品室(18)的上方。


3.如权利要求2所述的一种基于激光诱导击穿光谱快速检测油条中铝含量的装置，其特征在于：
还包括第二聚焦透镜(13)、光纤探头(14)、光谱仪(15)；
所述第二聚焦透镜(13)位于所述光纤探头(14)右方；
所述光纤探头(14)通过光纤与所述光谱仪(15)连接。


4.如权利要求3所述的一种基于激光诱导击穿光谱快速检测油条中铝含量的装置，其特征在于：<...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚明印，丁琪萍，吴书佳，薛乃豪，李忠秀，王建波，邝先飞，刘木华，
申请(专利权)人：江西农业大学，
类型：发明
国别省市：江西;36