农残光谱快速检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种农残光谱快速检测系统，包括遮光板Ⅰ、遮光板Ⅱ、比色皿反应阵列装置、多光源阵列装置、农残样本自动注样器、光接收探头和光纤光谱仪；两个遮光板平行设置，比色皿反应阵列装置设置在两个遮光板之间，多光源阵列装置设置在遮光板Ⅰ的外侧，农残样本自动注样器设置在遮光板Ⅱ的外侧，两个遮光板上设有一对应的通孔；光接收探头安装在遮光板Ⅱ上的通孔内，光接收探头与光纤光谱仪连接。本发明专利技术采用比色皿反应阵列装置、多光源阵列装置、农残样本自动注样器等组合，在比色皿反应阵列支架上设有多个比色皿插入槽，一次可以检测多个，或为了进一步精确检测某一个，可利用阵列交叉响应的特性，提高定性定量检测的准确度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种农残光谱快速检测系统，包括遮光板Ⅰ、遮光板Ⅱ、比色皿反应阵列装置、多光源阵列装置、农残样本自动注样器、光接收探头和光纤光谱仪；两个遮光板平行设置，比色皿反应阵列装置设置在两个遮光板之间，多光源阵列装置设置在遮光板Ⅰ的外侧，农残样本自动注样器设置在遮光板Ⅱ的外侧，两个遮光板上设有一对应的通孔；光接收探头安装在遮光板Ⅱ上的通孔内，光接收探头与光纤光谱仪连接。本专利技术采用比色皿反应阵列装置、多光源阵列装置、农残样本自动注样器等组合，在比色皿反应阵列支架上设有多个比色皿插入槽，一次可以检测多个，或为了进一步精确检测某一个，可利用阵列交叉响应的特性，提高定性定量检测的准确度。【专利说明】农残光谱快速检测系统
本专利技术涉及一种光谱检测系统，尤其涉及一种农残光谱快速检测系统。
技术介绍
现有微痕量农药残留的检测方法，近年来使用较多的是色谱法，包括气相色谱法、高效液相色谱法、气-质联用、液-质联用等大型仪器分析。这些方法可以保持数据的准确性和精确性，但是操作过程复杂，检测周期长，试剂消耗量大，需要专业人员操作，这就给农药检测的普及造成了严重的影响。最近几年国内外学者也把研究集中在生物传感器上，生物传感器主要基于酶的抑制原理或者直接利用有机磷水解酶检测。AChE可以被有机磷化合物、氨基甲酸酯类农药抑制，但同时它也能被其他化合物抑制，所以AChE传感器的选择性较差，只能被用来检测有机磷农药残留的总量或是进行粗筛，不能实现微痕量有机磷农药的快速检测。以紫外分光光度计为检测器、叶啉类光敏材料为指示剂的有机磷农药检测方法，如《染料和色素》(《Dyes and Pigments》)2007年第74卷176-180页的“卩卜啉溶液和卟啉染色的棉织物风光光度计检测有机磷农药二嗪农”一文，公开检测的二嗪农方法是:将一定浓度的Meso-四苯基卟啉(TPP)和二嗪农溶在有机溶剂N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，用Cary300紫外分光光度计和Grams/AI仪器测量溶液的光谱并分析反应前后的光谱变化，吸收光谱对应的比色皿中二嗪农的浓度线性关系点用PS1-Plot分析。该方法的缺点是，选用的卟啉指示剂对有机磷农药二嗪农的检测最低浓度为0.5ppm，吸光度差值与二嗪农浓度的线性关系为Λ A=0.00280 X + 0.00417 (R2= 0.792)。灵敏度和检测下限都不能满足食品中微痕量的有机磷农药检测的要求。又如《光电工程》2009年I月第36卷第I期的“多点测量式毒气阵列检测系统研究与光谱分析”一文，公开的阵列式毒气检测系统，用金属卟啉条为敏感物质，对毒气种类的识别和痕量浓度进行检测，该系统由光学检测模块、毒气流路模块、测头精密机械传动定检模块、嵌入式硬件模块和数据处理分析与控制软件模块组成。现有的农残检测常采用比色卡，均形成一对一的检测，且检测精度较低。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述不足，本专利技术提供了一种一次可以检测多个，或为了进一步精确检测某一个，可利用阵列交叉响应的特性，提高定性定量检测准确度的农残光谱快速检测系统。为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下技术方案: 农残光谱快速检测系统，包括遮光板1、遮光板I1、比色皿反应阵列装置、多光源阵列装置、农残样本自动注样器、光接收探头和光纤光谱仪； 所述遮光板I和遮光板II平行设置，所述比色皿反应阵列装置设置在遮光板I的内侧和遮光板II的内侧之间，所述多光源阵列装置设置在遮光板I的外侧，所述农残样本自动注样器设置在遮光板II的外侧，所述遮光板I和遮光板II上设有一对应的通孔； 所述比色皿反应阵列装置包括直线轨道1、滚珠丝杆1、电机1、螺母滑动块1、比色皿反应阵列支架和比色皿；所述螺母滑动块I安装在直线轨道I上并与直线轨道I单自由度滑动配合，所述滚珠丝杆I穿过螺母滑动块I并与螺母滑动块I螺纹配合，滚珠丝杆I由电机I驱动；所述比色皿反应阵列支架为顶部敞口的长方体盒体，所述长方体盒体内沿其长度方向均布设置多个隔板，相邻隔板之间以及长方体盒体的两端壁与最近的隔板之间形成比色皿插入槽；每个比色皿插入槽内均插入一比色皿,所述长方体盒体的两侧壁上并与每个比色皿的内孔中部对应位置分别设置过光孔；所述过光孔的运行轨迹与遮光板I和遮光板II上的通孔对应； 所述多光源阵列装置包括直线轨道I1、滚珠丝杆I1、电机I1、螺母滑动块I1、多光源阵列支架和激光模组；所述直线轨道II与直线轨道I平行，所述螺母滑动块II安装在直线轨道II上并与直线轨道II单自由度滑动配合，所述滚珠丝杆II穿过螺母滑动块II并与螺母滑动块II螺纹配合，滚珠丝杆II由电机II驱动；所述多光源阵列支架为一长方体，所述长方体的侧壁上沿其长度方向均布设置多个激光模组安装孔，每个激光模组安装孔内均安装一个激光模组，所述激光模组的出光口的运行轨迹与遮光板I上的通孔对应； 所述农残样本自动注样器包括直线轨道II1、贯通步进电机、滑块、注射器卡槽和注射器；所述贯通步进电机和注射器卡槽分别设置在直线轨道III的两端，所述滑块安装在直线轨道III上并与直线轨道III滑动配合，所述滑块的一端与贯通步进电机的丝杆固定，滑块的另一端设置一凹槽；所述注射器的针筒卡在注射器卡槽内，所述注射器的活塞端部位于滑块的另一端的凹槽内，所述注射器的针管穿过遮光板II，针管的出口位于比色皿运行轨迹的正上方； 所述光接收探头安装在遮光板II上的通孔内，所述光接收探头与光纤光谱仪连接。作为本专利技术的一种优选方案，该检测系统还包括用于对比色皿进行定位的激光发射器I和激光接收器I，所述激光发射器I设置在遮光板I的内侧，激光接收器I设置在遮光板II的内侧，所述激光发射器I和激光接收器I均与长方体盒体的两侧壁上相对的过光孔对应。作为本专利技术的另一种优选方案，该检测系统还包括用于对激光模组进行定位的激光发射器II和激光接收器II，所述激光发射器II安装在多光源阵列支架上，所述激光接收器II设置在遮光板I的外侧上，所述激光发射器II的运行轨迹与激光接收器II对应。 作为本专利技术的一种改进方案，所述长方体盒体的高度为比色皿高度的三分之二。本专利技术的有益效果是:本专利技术采用比色皿反应阵列装置、多光源阵列装置、农残样本自动注样器、光接收探头和光纤光谱仪组合，且在比色皿反应阵列支架上设有多个比色皿插入槽，一次可以检测多个，或为了进一步精确检测某一个，可利用阵列交叉响应的特性，提高定性定量检测的准确度。【专利附图】【附图说明】图1为农残光谱快速检测系统的结构示意图； 图2为比色皿反应阵列装置和多光源阵列装置的结构示意图； 图3为比色皿反应阵列支架的结构示意图； 图4为比色皿的结构示意图； 图5为多光源阵列支架的结构示意图。附图中:I 一遮光板I; 2—遮光板II; 3—光接收探头；4 一光纤光谱仪；5一通孔；6—直线轨道I ; 7—滚珠丝杆I ; 8一电机I ; 9一螺母滑动块I ; 10—长方体盒体；11一隔板；12—比色皿插入槽；13—过光孔；14一直线轨道II ； 15一滚珠丝杆II; 16—电机II ; 17—螺母滑动块II; 18—长方体；19一激光模组；20—激光模组安装孔；21—直线轨道II ; 22—贯通步进电机；23—本文档来自技高网...

【技术保护点】
农残光谱快速检测系统，其特征在于：包括遮光板Ⅰ（1）、遮光板Ⅱ（2）、比色皿反应阵列装置、多光源阵列装置、农残样本自动注样器、光接收探头（3）和光纤光谱仪（4）；所述遮光板Ⅰ（1）和遮光板Ⅱ（2）平行设置，所述比色皿反应阵列装置设置在遮光板Ⅰ（1）的内侧和遮光板Ⅱ（2）的内侧之间，所述多光源阵列装置设置在遮光板Ⅰ（1）的外侧，所述农残样本自动注样器设置在遮光板Ⅱ（2）的外侧，所述遮光板Ⅰ（1）和遮光板Ⅱ（2）上设有一对应的通孔（5）；所述比色皿反应阵列装置包括直线轨道Ⅰ（6）、滚珠丝杆Ⅰ（7）、电机Ⅰ（8）、螺母滑动块Ⅰ（9）、比色皿反应阵列支架和比色皿；所述螺母滑动块Ⅰ（9）安装在直线轨道Ⅰ（6）上并与直线轨道Ⅰ（6）单自由度滑动配合，所述滚珠丝杆Ⅰ（7）穿过螺母滑动块Ⅰ（9）并与螺母滑动块Ⅰ（9）螺纹配合，滚珠丝杆Ⅰ（7）由电机Ⅰ（8）驱动；所述比色皿反应阵列支架为顶部敞口的长方体盒体（10），所述长方体盒体（10）内沿其长度方向均布设置多个隔板（11），相邻隔板（11）之间以及长方体盒体（10）的两端壁与最近的隔板（11）之间形成比色皿插入槽（12）；每个比色皿插入槽（12）内均插入一比色皿，所述长方体盒体（10）的两侧壁上并与每个比色皿的内孔中部对应位置分别设置过光孔（13）；所述过光孔（13）的运行轨迹与遮光板Ⅰ（1）和遮光板Ⅱ（2）上的通孔（5）对应；所述多光源阵列装置包括直线轨道Ⅱ（14）、滚珠丝杆Ⅱ（15）、电机Ⅱ（16）、螺母滑动块Ⅱ（17）、多光源阵列支架和激光模组（19）；所述直线轨道Ⅱ（14）与直线轨道Ⅰ（6）平行，所述螺母滑动块Ⅱ（17）安装在直线轨道Ⅱ（14）上并与直线轨道Ⅱ（14）单自由度滑动配合，所述滚珠丝杆Ⅱ（15）穿过螺母滑动块Ⅱ（17）并与螺母滑动块Ⅱ（17）螺纹配合，滚珠丝杆Ⅱ（15）由电机Ⅱ（16）驱动；所述多光源阵列支架为一长方体（18），所述长方体（18）的侧壁上沿其长度方向均布设置多个激光模组安装孔（20），每个激光模组安装孔（20）内均安装一个激光模组（19），所述激光模组（19）的出光口的运行轨迹与遮光板Ⅰ（1）上的通孔（5）对应；所述农残样本自动注样器包括直线轨道Ⅲ（21）、贯通步进电机（22）、滑块（23）、注射器卡槽（24）和注射器（25）；所述贯通步进电机（22）和注射器卡槽（24）分别设置在直线轨道Ⅲ（21）的两端，所述滑块（23）安装在直线轨道Ⅲ（21）上并与直线轨道Ⅲ（21）滑动配合，所述滑块（23）的一端与贯通步进电机（22）的丝杆（26）固定，滑块（23）的另一端设置一凹槽（27）；所述注射器（25）的针筒卡在注射器卡槽（24）内，所述注射器（25）的活塞端部位于滑块（23）的另一端的凹槽（27）内，所述注射器（25）的针管穿过遮光板Ⅱ（2），针管的出口位于比色皿运行轨迹的正上方；所述光接收探头（3）安装在遮光板Ⅱ（2）上的通孔（5）内，所述光接收探头（3）与光纤光谱仪（4）连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：侯长军，黄晶，霍丹群，罗小刚，法焕宝，侯经洲，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：