CN106769922A - 一种食品安全快速检测装置 - Google Patents

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Abstract

一种食品安全快速检测装置，所述检测装置包括具有CCD摄像头的手机、将所述检测装置安装于手机的CCD摄像头位置的固定件、与所述固定件连接的聚光件，且所述聚光件位于所述CCD摄像头的正上方、一个位于所述聚光件正上方的比色皿、一个位于所述比色皿正上方且出射红光的LED灯源一、一个位于所述比色皿正上方且出射绿光的LED灯源二，所述控制模块为单片机控制器，单片机控制器通过信号传输模块与浓度显示模块、光强度采集模块和电源控制模块电连接，所述单片机控制器采用Motorola 8位增强型M68HC11控制器。本发明的有益效果是本检测装置结构简单小巧、成本低廉、携带方便和操作简单，能够进行实时实地、高精度快速检测。

Description

一种食品安全快速检测装置
技术领域
本发明涉及食品检测技术领域，具体涉及一种食品安全快速检测装置。
背景技术
广义的食品检测是指研究和评定食品质量及其变化的一门学科，它依据物理、化学、生物化学的一些基本理论和各种技术，按照制订的技术标准，如国际、国家食品卫生/安全标准，对食品原料、辅助材料、半成品、成品及副产品的质量进行检验，以确保产品质量合格。食品检测的内容包括对食品的感官检测，食品中营养成分、添加剂、有害物质的检测等。
食品检测内容十分丰富，包括食品营养成分分析，食品中污染物质分析，食品辅助材料及食品添加剂分析，食品感官鉴定等。狭义的食品检测通常是指食品检测机构依据《中华人民共和国食品卫生法》规定的卫生标准，对食品质量所进行的检验，包括对食品的外包装、内包装、标志、唛头和商品体外观的特性、理化指标以及其它一些卫生指标所进行的检验。检方法主要有感官检验法和理化检验法。
目前食品安全检测通常都采用标准仪器进行检测，使用标准仪器可以实现多个农药的多残留检测，但需要复杂昂贵的仪器设各及专业操作人员，加之样品前处理繁琐费时、检测费用高，难以满足高通量、快速、在线检测的需要。针对以上缺点，出现了一些快速检测方法，主要有试纸法、酶分析法、免疫分析法及生物化学传感器等几种类型。但是由于这几种快速测量方式具有灵敏度低、选择性差、检测原料制备困难或者成本较高等缺陷，限制了这几种快速测量方式在市场上的广泛应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种食品安全快速检测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种食品安全快速检测装置，所述检测装置包括具有CCD摄像头的手机、将所述检测装置安装于手机的CCD摄像头位置的固定件、与所述固定件连接的聚光件，且所述聚光件位于所述CCD摄像头的正上方、一个位于所述聚光件正上方的比色皿、一个位于所述比色皿正上方且出射红光的LED灯源一、一个位于所述比色皿正上方且出射绿光的LED灯源二，所述比色皿、所述LED灯源一和所述LED灯源二都安装在所述检测装置的主体内部，所述主体与所述聚光件连接，所述聚光件包括聚焦透镜，所述聚焦透镜位于所述CCD摄像头的正上方，所述聚光件调节所述聚光件中聚焦透镜与所述CCD摄像头之间的距离、让透过所述比色皿的光在透过所述聚焦透镜后聚焦在所述CCD摄像头上，所述主体包括电源控制模块，所述电源控制模块分别与所述LED灯源一和所述LED灯源二电路连接，所述手机包括控制模块、光强度采集模块、比色模块和浓度显示模块，所述控制模块分别与所述光强度采集模块和所述电源控制模块通信连接，所述光强度采集模块与所述比色模块通信连接，所述比色模块和所述浓度显示模块通信连接；
所述控制模块用于向所述电源控制模块发送选灯指令，所述电源控制模块用于按照所述选灯指令控制所述LED灯源一和所述LED灯源二工作，当所述LED灯源一或者所述LED灯源二工作，在所述比色皿没有加入纳米金反应溶液和加入纳米金反应溶液两种状态下，所述控制模块用于向所述光强度采集模块发送采集指令，所述光强度采集模块用于按照所述采集指令控制所述手机的CCD摄像头拍照，获取照片的像素，按照所述像素获取光强度，向所述比色模块发送所述光强度，所述比色模块用于按照获取的所述光强度、根据朗伯比尔定律公式获取分别对应于所述LED灯源一和所述LED灯源二的所述纳米金反应溶液的吸光度，得到所述吸光度的比值，按照比值与待测物浓度的线性关系获取待测物的浓度，所述浓度显示模块用于接收所述比色模块发送的所述浓度，在手机屏幕上显示所述浓度；
所述控制模块为单片机控制器，单片机控制器通过信号传输模块与浓度显示模块、光强度采集模块和电源控制模块电连接，所述单片机控制器采用Motorola 8位增强型M68HC11控制器。
作为本发明进一步的方案：所述检测装置还包括柔光镜，所述柔光镜位于所述比色皿的正上方，所述柔光镜安装在所述检测装置的主体内部，且位于所述LED灯源一和所述LED灯源二的正下方，所述LED灯源一和所述LED灯源二出射的光透过所述柔光镜、光强均匀分布的射入所述比色皿。
作为本发明再进一步的方案：所述聚光件还包括旋进导轨，所述聚焦透镜胶接所述旋进导轨;所述旋进导轨调节所述聚焦透镜与所述CCD摄像头之间的距离、让透过所述比色皿的光在透过所述聚焦透镜后聚焦在所述CCD摄像头上。
作为本发明再进一步的方案：所述聚光件下端设有外螺纹，所述固定件上端设有内螺纹，所述聚光件与所述固定件之间通过螺纹连接调节相对位置，进而调节所述聚光件中聚焦透镜与所述CCD摄像头之间的距离、让透过所述比色皿的光在透过所述聚焦透镜后聚焦在所述CCD摄像头上。
作为本发明再进一步的方案：所述柔光镜为圆磨砂玻璃，所述圆磨砂玻璃胶接在所述主体内部。
作为本发明再进一步的方案：所述聚焦透镜为平凸透镜。
作为本发明再进一步的方案：所述手机还包括报警模块，所述报警模块与所述比色模块通信连接，所述报警模块用于接收所述比色模块发送的所述浓度，当所述浓度超过预置值时，所述报警模块报警。
作为本发明再进一步的方案：所述手机还包括网络模块，所述网络模块与所述比色模块通信连接，所述网络模块用于接收所述比色模块发送的所述浓度，将所述浓度发布在网络上。
作为本发明再进一步的方案：所述检测装置的主体还包括灯盖，所述LED灯源一和所述LED灯源二固定安装于所述灯盖。
本发明的有益效果是本检测装置结构简单小巧、成本低廉、携带方便和操作简单，能够进行实时实地、高精度快速检测。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例中，一种食品安全快速检测装置，其特征在于，所述检测装置包括具有CCD摄像头的手机1、将所述检测装置安装于手机1的CCD摄像头位置的固定件2、与所述固定件2连接的聚光件3，且所述聚光件3位于所述CCD摄像头的正上方、一个位于所述聚光件3正上方的比色皿、一个位于所述比色皿4正上方且出射红光的LED灯源一5、一个位于所述比色皿4正上方且出射绿光的LED灯源二6，所述比色皿4、所述LED灯源一5和所述LED灯源二6都安装在所述检测装置的主体7内部，所述主体7与所述聚光件3连接，所述聚光件3包括聚焦透镜，所述聚焦透镜位于所述CCD摄像头的正上方，所述聚光件3调节所述聚光件3中聚焦透镜与所述CCD摄像头之间的距离、让透过所述比色皿4的光在透过所述聚焦透镜后聚焦在所述CCD摄像头上，由于LED光源在平面上的光强呈高斯分布，各点光强分布不均，为了能够让LED灯源一5和LED灯源二6出射的光光强均匀分布的射入比色皿4，在图1中，可选的，检测装置还包括柔光镜8，所述柔光镜8位于比色皿4的正上方，柔光镜8安装在检测装置的主体7内部，且位于LED灯源一5和LED灯源二6的正下方，LED灯源一5和LED灯源二6出射的光透过柔光镜8，能够实现光强均匀分布的射入比色皿4。
所述主体包括电源控制模块，所述电源控制模块分别与所述LED灯源一和所述LED灯源二电路连接，所述手机包括控制模块、光强度采集模块、比色模块和浓度显示模块，所述控制模块分别与所述光强度采集模块和所述电源控制模块通信连接，所述光强度采集模块与所述比色模块通信连接，所述比色模块和所述浓度显示模块通信连接；所述控制模块用于向所述电源控制模块发送选灯指令，所述电源控制模块用于按照所述选灯指令控制所述LED灯源一和所述LED灯源二工作，当所述LED灯源一或者所述LED灯源二工作，在所述比色皿没有加入纳米金反应溶液和加入纳米金反应溶液两种状态下，所述控制模块用于向所述光强度采集模块发送采集指令，所述光强度采集模块用于按照所述采集指令控制所述手机的CCD摄像头拍照，获取照片的像素，按照所述像素获取光强度，向所述比色模块发送所述光强度，所述比色模块用于按照获取的所述光强度、根据朗伯比尔定律公式获取分别对应于所述LED灯源一和所述LED灯源二的所述纳米金反应溶液的吸光度，得到所述吸光度的比值，按照比值与待测物浓度的线性关系获取待测物的浓度，所述浓度显示模块用于接收所述比色模块发送的所述浓度，在手机屏幕上显示所述浓度；所述控制模块为单片机控制器，单片机控制器通过信号传输模块与浓度显示模块、光强度采集模块和电源控制模块电连接，所述单片机控制器采用Motorola 8位增强型M68HC11控制器，采用该类型的控制器使得控制效果更佳，相对于现有技术更方便应用于本装置中。
所述检测装置还包括柔光镜，所述柔光镜位于所述比色皿的正上方，所述柔光镜安装在所述检测装置的主体内部，且位于所述LED灯源一和所述LED灯源二的正下方，所述LED灯源一和所述LED灯源二出射的光透过所述柔光镜、光强均匀分布的射入所述比色皿。
所述聚光件还包括旋进导轨，所述聚焦透镜胶接所述旋进导轨;所述旋进导轨调节所述聚焦透镜与所述CCD摄像头之间的距离、让透过所述比色皿的光在透过所述聚焦透镜后聚焦在所述CCD摄像头上。
所述聚光件下端设有外螺纹，所述固定件上端设有内螺纹，所述聚光件与所述固定件之间通过螺纹连接调节相对位置，进而调节所述聚光件中聚焦透镜与所述CCD摄像头之间的距离、让透过所述比色皿的光在透过所述聚焦透镜后聚焦在所述CCD摄像头上。
所述柔光镜为圆磨砂玻璃，所述圆磨砂玻璃胶接在所述主体内部。
所述聚焦透镜为平凸透镜。
所述手机还包括报警模块，所述报警模块与所述比色模块通信连接，所述报警模块用于接收所述比色模块发送的所述浓度，当所述浓度超过预置值时，所述报警模块报警。
所述手机还包括网络模块，所述网络模块与所述比色模块通信连接，所述网络模块用于接收所述比色模块发送的所述浓度，将所述浓度发布在网络上。
所述检测装置的主体还包括灯盖，所述LED灯源一和所述LED灯源二固定安装于所述灯盖。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种食品安全快速检测装置，其特征在于，所述检测装置包括具有CCD摄像头的手机、将所述检测装置安装于手机的CCD摄像头位置的固定件、与所述固定件连接的聚光件，且所述聚光件位于所述CCD摄像头的正上方、一个位于所述聚光件正上方的比色皿、一个位于所述比色皿正上方且出射红光的LED灯源一、一个位于所述比色皿正上方且出射绿光的LED灯源二，所述比色皿、所述LED灯源一和所述LED灯源二都安装在所述检测装置的主体内部，所述主体与所述聚光件连接，所述聚光件包括聚焦透镜，所述聚焦透镜位于所述CCD摄像头的正上方，所述聚光件调节所述聚光件中聚焦透镜与所述CCD摄像头之间的距离、让透过所述比色皿的光在透过所述聚焦透镜后聚焦在所述CCD摄像头上，所述主体包括电源控制模块，所述电源控制模块分别与所述LED灯源一和所述LED灯源二电路连接，所述手机包括控制模块、光强度采集模块、比色模块和浓度显示模块，所述控制模块分别与所述光强度采集模块和所述电源控制模块通信连接，所述光强度采集模块与所述比色模块通信连接，所述比色模块和所述浓度显示模块通信连接；
所述电源控制模块用于按照所述选灯指令控制所述LED灯源一和所述LED灯源二工作，当所述LED灯源一或者所述LED灯源二工作，在所述比色皿没有加入纳米金反应溶液和加入纳米金反应溶液两种状态下，向所述比色模块发送所述光强度，所述比色模块用于按照获取的所述光强度、根据朗伯比尔定律公式获取分别对应于所述LED灯源一和所述LED灯源二的所述纳米金反应溶液的吸光度，得到所述吸光度的比值，按照比值与待测物浓度的线性关系获取待测物的浓度；
所述控制模块为单片机控制器，单片机控制器通过信号传输模块与浓度显示模块、光强度采集模块和电源控制模块电连接，所述单片机控制器采用Motorola 8位增强型M68HC11控制器。
2.根据权利要求1所述的一种食品安全快速检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括柔光镜，所述柔光镜位于所述比色皿的正上方，所述柔光镜安装在所述检测装置的主体内部，且位于所述LED灯源一和所述LED灯源二的正下方，所述LED灯源一和所述LED灯源二出射的光透过所述柔光镜、光强均匀分布的射入所述比色皿。
3.根据权利要求1所述的一种食品安全快速检测装置，其特征在于，所述聚光件还包括旋进导轨，所述聚焦透镜胶接所述旋进导轨；所述旋进导轨调节所述聚焦透镜与所述CCD摄像头之间的距离、让透过所述比色皿的光在透过所述聚焦透镜后聚焦在所述CCD摄像头上。
4.根据权利要求1或2所述的一种食品安全快速检测装置，其特征在于，所述聚光件下端设有外螺纹，所述固定件上端设有内螺纹，所述聚光件与所述固定件之间通过螺纹连接调节相对位置，进而调节所述聚光件中聚焦透镜与所述CCD摄像头之间的距离、让透过所述比色皿的光在透过所述聚焦透镜后聚焦在所述CCD摄像头上。
5.根据权利要求2所述的一种食品安全快速检测装置，其特征在于，所述柔光镜为圆磨砂玻璃，所述圆磨砂玻璃胶接在所述主体内部。
6.根据权利要求3所述的一种食品安全快速检测装置，其特征在于，所述聚焦透镜为平凸透镜。
7.根据权利要求6所述的一种食品安全快速检测装置，其特征在于，所述手机还包括报警模块，所述报警模块与所述比色模块通信连接。
8.根据权利要求7所述的一种食品安全快速检测装置，其特征在于，所述手机还包括网络模块，所述网络模块与所述比色模块通信连接。
9.根据权利要求8所述的一种食品安全快速检测装置，其特征在于，所述检测装置的主体还包括灯盖，所述LED灯源一和所述LED灯源二固定安装于所述灯盖。
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