CN103472006A

CN103472006A - 一种转基因稻米在线检测装置

Info

Publication number: CN103472006A
Application number: CN2013103800292A
Authority: CN
Inventors: 谢丽娟; 徐文道
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2013-08-28
Filing date: 2013-08-28
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2033-08-28
Also published as: CN103472006B

Abstract

本发明涉及一种转基因稻米在线检测装置。目的是提供的检测装置应能高效地对转基因稻米进行检测，而且具有结果准确，自动化程度高的特点。技术方案是：一种转基因稻米在线检测装置，其特征在于：所述检测装置包括计算机，传送带，依序安装在传送带上的检测模块、触发模块以及分离模块；传送带以及检测模块、触发模块、分离模块均与计算机连接，检测模块还与触发模块连接。

Description

一种转基因稻米在线检测装置

技术领域

本发明涉及一种稻米检测装置，尤其是涉及一种转基因稻米在线检测装置。

背景技术

转基因生物（Genetically modified organisms，简称“GMOs”）技术产生于二十世纪六、七十年代，通常是指利用分子生物学或基因工程技术，将外源基因插入到受体物种的基因组中，改造其遗传组成，使其在性状、营养品质和消费品质方面向人们所需要的目标转变的技术。由于转基因作物优良的抗虫性、抗病性、抗逆性、抗除草剂性和耐储性，使得转基因作物与非转基因作物相比具有许多优势。但由于转基因作物的基因的表达产物与对环境的影响难以评估，其潜在风险一直饱受争议，因此，需要转基因生物的快速有效检测方法。

食品工业上，许多转基因检测技术已经得到了应用，例如聚合酶链反应（Polymerase chain reaction，PCR）、酶联免疫（Enzyme linked immune sorbent assays，ELISAs）、生物传感器（Biosensor）、微阵列（Microarray）、芯片方法（Chip）、电泳（Electrophoresis）、荧光（Fluorescence）、质谱（Mass spectrometry）等。这些方法虽然均被证实是非常有效的检测方法，但是这些方法存在一些缺点。

波谱技术作为一种快速无损检测手段，在农产品内部品质无损检测中有着诸多的应用。近年来，波谱技术（包括近红外，拉曼以及太赫兹波谱技术）作为众多无损检测技术中的一类，它能结合各种波谱预处理方法（导数、多元散射校正、标准归一化、基线校正等）以及化学计量法（判别分析、回归分析、偏最小二乘法、支持向量机等）能得到一个稳定的区分模型，逐渐成为了一种能用于转基因农产品无损快速检测的新技术。到目前为止，还没有出现一种能根据需要适应多波段（近红外、拉曼以及太赫兹）的转基因稻米在线检测装置。

发明内容

本发明的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种转基因稻米在线检测装置，该检测装置应能高效地对转基因稻米进行检测，而且具有结果准确，自动化程度高的特点。

为实现以上目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种转基因稻米在线检测装置，其特征在于：所述检测装置包括计算机，传送带，依序安装在传送带上的检测模块、触发模块以及分离模块；传送带以及检测模块、触发模块、分离模块均与计算机连接，检测模块还与触发模块连接。

所述传送带上开设有沿其运动方向呈直线排列的一组稻米孔槽和一组触发孔，每个触发孔分别与一个稻米孔槽位置对应；传送带的前端安装有一个稻米的分粒机构，该分粒机构的出粒口与所述稻米孔槽处于同一直线上。

所述检测模块包括光源以及与光源连接的发射光纤、与计算机连接的波谱仪以及与波谱仪连接的接收光纤，所述发射光纤与接收光纤相向而对地布置在已有稻米的稻米孔槽的上下两侧。

所述触发模块包括触发发射端、触发接收端以及与计算机连接的触发控制端，触发发射端与触发接收端相向而对地布置在触发孔的上下两侧，触发接收端与触发控制端连接，触发控制端还与所述波谱仪连接。

所述分离模块为气动分离装置，该气动分离装置的出气口水平布置在传送带的上表面并对准已有稻米的稻米孔槽。

所述分粒机构包括位于传送带顶面的两块分粒板，两块分粒板布置在所述一组稻米孔槽的两侧，两块分粒板的前端张开，后端逐渐收拢形成一个与稻米的直径相匹配的所述出粒口，所述分粒机构在出粒口部位设置有一限位条，该限位条的下沿与传送带顶面的距离小于稻米的直径。

所述稻米孔槽的中间部位开有通孔。

本发明的有益效果是：

1.通过计算机对传送带速度进行控制，可以选择最佳的检测速度，自动化程度高，检测效率高；

2.传送带上带有稻米孔槽和触发孔，前者能将稻米的检测位置固定，增加检测结果的准确性，后者通过触发的方式进行稻米光谱的采集，保证采集到的是相应稻米的光谱。

附图说明

图1是本发明的原理框图。

图2是本发明的俯视结构示意图。

图3是传送带与限位条的安装结构示意图。

图4是检测模块与触发模块的安装结构示意图。

图5是本发明的工作流程示意图。

图中：计算机1，传送带2，分离模块3，检测模块4，触发模块5，稻米孔槽201，触发孔202，分粒板203，已有稻米的稻米孔槽204，限位条205，稻米206，通孔207，波谱仪401，发射光纤402，接收光纤403、光源404，触发发射端501，触发接收端502，触发控制端503。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。

如图1、图2所示，一种转基因稻米在线检测装置，包括作为整个检测装置控制中心的计算机1（图2中省略不画），运送稻米的传送带2，从前至后依序安装在传送带上的检测模块4、触发模块5以及分离模块3。传送带的驱动机构与计算机连接，从而可以由计算机控制传送带的运行速度；检测模块、触发模块、分离模块也与计算机连接，因此这些模块可以向计算机发送数据并接收计算机的指令，检测模块还与触发模块连接。

所述传送带上开设有沿传送带的运动方向（同时也是传送带的长度伸展方向）呈直线排列的一组稻米孔槽201，每个稻米孔槽的长度以及宽度分别与稻米206的长度和直径相适应，稻米孔槽的长度伸展线沿着传送带的运动方向布置。稻米孔槽之间的间距根据需要来确定，通常可以将该组稻米孔槽均匀排列在传送带上。每个稻米孔槽的中间部位开有供检测模块进行检测的通孔207。

传送带的前端安装有一个稻米的分粒机构，显然该分粒机构位于前述检测模块的前侧，分粒机构包括两块位于传送带顶面的分粒板203，两块分粒板布置在所述一组稻米孔槽的两侧（即稻米孔槽的长度伸展线的两侧），分粒板的下沿靠近传送带（间距小于稻米的直径），两块分粒板的前端张开，后端逐渐收拢形成一个与稻米的直径相匹配的所述出粒口。如图3所示，该出粒口与所述稻米孔槽处于同一直线上，所述分粒机构在出粒口部位设置有一水平布置的限位条205，该限位条的下沿与传送带顶面的距离小于稻米的直径，这样就使得仅当稻米孔槽经过出粒口时，限位条的下沿与稻米孔槽之间的距离大于稻米直径，此时稻米才可以掉入稻米孔槽中并从出粒口出来。同时由于出粒口的宽度限定，稻米从出粒口出来后进入稻米孔槽时，其长度伸展方向与稻米孔槽一致（稻米在传送带上运动，由于分粒板的阻挡作用，在出粒口位置时稻米大致排列成与稻米孔槽方向一致的状态），每个稻米孔槽内仅能容下一粒稻米，且检测模块每次检测的位置基本上在稻米中间部位的通孔处。

同时，该传送带上还开设有沿传送带运动方向呈直线排列的一组触发孔202，每个触发孔分别与一个稻米孔槽的位置对应（在传送带的宽度方向上一一对应）。

如图4所示，所述检测模块包括光源404以及与光源连接的一条发射光纤402、与计算机连接的波谱仪401以及与波谱仪连接的一条接收光纤403，所述发射光纤与接收光纤布置在已有稻米的稻米孔槽204的上下两侧（同时也是传送带顶部带面的上下两侧），且发射光纤的出射面与接收光纤的入射面相向而对布置。光源发出的光经发射光纤射出，由接收光纤接收后送入波谱仪进行分析，当有稻米经过时接收到的光谱会发生变化，从而判断是否为转基因稻米。

所述触发模块包括触发发射端501、触发接收端502以及与计算机连接的触发控制端503，触发发射端与触发接收端相向而对地布置在触发孔的上下两侧（同时也是传送带顶部带面的上下两侧），触发接收端与触发控制端连接，触发控制端还与所述波谱仪连接。一般情况下，传送带的带面会隔断触发发射端的信号，当触发孔经过触发发射端和触发接收端之间时，信号可以被触发接收端接收，由于每个触发孔均对应一个稻米孔槽，从而可以确定此时有稻米经过检测模块，计算机可以根据此时检测模块的检测结果，判断是否对分离模块下达动作指令。

所述的分离模块为气动分离装置，该气动分离装置的出气口水平布置在传送带的上表面并对准已有稻米的稻米孔槽，一般可以将出气口布置在稻米孔槽的宽度方向，当计算机下达动作指令时，吹气口可以将稻米从稻米孔槽内吹出。

上述传送带、检测模块、触发模块以及分离模块均为成熟技术，可以外购获得，所述计算机可以采用现有PC机，所述的波谱仪可以选择近红外波谱仪、拉曼波谱仪或者太赫兹波谱仪。

本发明的工作过程如下：

（1）按照要求安装好整个转基因稻米在线检测装置，打开计算机1；

（2）设置好传送带2的转速等参数，在分粒机构203上放置待检测稻米；

（3）启动转基因稻米在线检测装置，开始转基因稻米的检测与分离；

（4）当传送带2上触发孔202的位置恰好经过触发发射端501与触发接收端502之间的连线时，波谱仪401开始采集光谱，并通过计算机1保存并分析；

（5）分析结果为非转基因稻米或者为空气时，分离模块3不动作，稻米随传送带2转移并落在相应容器内。

（6）分析结果为转基因稻米时，分离模块3动作，气动分离装置将稻米吹至另外的容器；

（7）如果仍有稻米需要检测，重复步骤（4）、（5）、（6）；

（8）检测完毕，关闭整个装置。

运用以上装置可以对转基因稻米进行无损快速检测与分离。

上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种转基因稻米在线检测装置，其特征在于：所述检测装置包括计算机（1），传送带（2），依序安装在传送带上的检测模块（4）、触发模块（5）以及分离模块（3）；传送带以及检测模块、触发模块、分离模块均与计算机连接，检测模块还与触发模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种转基因稻米在线检测装置，其特征在于：所述传送带上开设有沿其运动方向呈直线排列的一组稻米孔槽（201）和一组触发孔（202），每个触发孔分别与一个稻米孔槽位置对应；传送带的前端安装有一个稻米的分粒机构，该分粒机构的出粒口与所述稻米孔槽处于同一直线上。

3.根据权利要求1或2所述的一种转基因稻米在线检测装置，其特征在于：所述检测模块包括光源（404）以及与光源连接的发射光纤（402）、与计算机连接的波谱仪（401）以及与波谱仪连接的接收光纤（403），所述发射光纤与接收光纤相向而对地布置在已有稻米的稻米孔槽（204）的上下两侧。

4.根据权利要求3所述的一种转基因稻米在线检测装置，其特征在于：所述触发模块包括触发发射端（501）、触发接收端（502）以及与计算机（1）连接的触发控制端（503），触发发射端与触发接收端相向而对地布置在触发孔（202）的上下两侧，触发接收端（502）与触发控制端（503）连接，触发控制端（503）还与所述波谱仪（401）连接。

5.根据权利要求4所述的一种转基因稻米在线检测装置，其特征在于：所述的分离模块（3）为气动分离装置，该气动分离装置的出气口水平布置在传送带的上表面并对准已有稻米的稻米孔槽。

6.根据权利要求5所述的一种转基因稻米在线检测装置，其特征在于：所述分粒机构包括位于传送带顶面的两块分粒板（203），两块分粒板布置在所述一组稻米孔槽的两侧，两块分粒板的前端张开，后端逐渐收拢形成一个与稻米（206）的直径相匹配的所述出粒口，所述分粒机构在出粒口部位设置有一限位条（205），该限位条的下沿与传送带顶面的距离小于稻米的直径。

7.根据权利要求6所述的一种转基因稻米在线检测装置，其特征在于：所述稻米孔槽的中间部位开有通孔（207）。