CN109283349A - 一种全自动食品安全检测仪及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一种全自动食品安全检测仪包括机架，机架上设有环形的样品盘、环形的反应盘和驱动二者转动的动力源，反应盘设置在样品盘外周，反应盘的圆心与样品盘的圆心重合，反应盘外周沿其圆周方向等距均布若干用于承托试剂卡的反应槽，样品盘上沿其圆周方向等距均布若干用于放置样品管的样品槽，还包括用于将试剂卡推入反应槽的自动进卡装置、用于向试剂卡中加入食品样品的自动加样装置、用于将试剂卡从反应槽中取出的自动出卡装置、用于检测反应结果的光电转换装置和用于将试剂卡从光电转换机构中退出的自动退卡装置。该全自动食品安全检测仪能够大大提升检测效率，减小误差，检测结果的准确性好。本发明还提供一种全自动食品安全检测方法。

Description

一种全自动食品安全检测仪及检测方法

技术领域

本发明涉及一种全自动食品安全检测仪，属于检测设备技术领域。

背景技术

近年来，随着我国社会经济的快速发展以及食品加工技术的进步，食品安全问题也开始突出，给人们的正常生活和身体健康发展带来了严重的不良影响。产生食品安全问题的原因是多种多样的，为了对食品中的有害物质进行快速检定和判断，食品检测仪器必不可少。

目前市场上常用于食品检测的食品检测仪，其食品样品抽取和检验加样装置通常分开设置，而且试剂卡需要人工逐个推入反应盘中，再由取样装置对食品样品进行采样，采样后将食品样品转移到试剂卡上，进行反应后再对试剂卡进行光电转换比对分析，以得到检测结果。

目前的检测仪器需要分别进行采样和检测作业，不仅工作效率低下，并且在工序推进的过程中，还需要人工进行操作，人工操作推入试剂卡的程度不一致、不稳定，可能导致计算机检测结果不准确，增加了产生误差的可能性。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提出一种全自动食品安全检测仪，其能够全自动地进行食品样品检验，大大提升了检测效率，并且由机械装置自动完成推卡，避免人工操作，减小了产生误差的可能性，检测结果的准确性好。

为实现上述目的，本发明的一种全自动食品安全检测仪包括机架，机架上设有环形的样品盘、环形的反应盘和驱动二者分别绕其圆心转动的动力源，反应盘设置在样品盘外周，反应盘的圆心与样品盘的圆心重合，反应盘外周沿其圆周方向等距均布若干用于承托试剂卡的反应槽，样品盘上沿其圆周方向等距均布若干用于放置样品管的样品槽，全自动食品安全检测仪还包括用于将试剂卡推入反应槽的自动进卡装置、用于向试剂卡中加入食品样品的自动加样装置、用于将试剂卡从反应槽中取出的自动出卡装置、用于检测反应结果的光电转换装置和用于将试剂卡从光电转换机构中退出的自动退卡装置，自动进卡装置、自动加样装置、自动出卡装置、自动退卡装置沿着反应盘的外圆周分布和设置。

进一步地，反应槽为形状与试剂卡一致的长方形槽体，反应槽朝向反应盘外周的一侧开口，各反应槽的边线平行于反应盘的径向。

进一步地，各反应槽的长边沿平行于反应盘径向的方向设置。

进一步地，自动进卡装置包括平行于反应盘切线方向设置的进卡滑轨，进卡滑轨上滑移连接有能够容纳若干试剂卡的卡盒，试剂卡沿卡盒的长度方向顺序排列，卡盒远离反应盘的一端设有推杆，机架上设有用于驱动推杆推动试剂卡的进卡步进电机。

进一步地，自动加样装置包括设置在机架上的加样架，加样架上滑移连接有用于向抽取样品管中样品加入试剂卡的加样组件，加样组件的水平移动方向与反应盘的径向一致，加样架上设有驱动加样组件沿加样架长度方向移动的水平加样步进电机，加样组件包括沿竖直方向滑移连接的机械手和驱动机械手沿竖直方向移动的竖直加样步进电机，机械手端部设有用于吸取样品加样的加样针。

进一步地，自动出卡装置包括设置在机架上的出卡架，出卡架上沿其长度方向设有出卡滑轨，出卡滑轨上滑移连接有出卡钩，出卡钩沿反应盘径向延伸，出卡架远离反应盘的一端设有用于驱动出卡钩的出卡步进电机。

进一步地，光电转换装置设置于反应盘外周出卡位置的下方，光电转换装置采用光电比色分析仪。

进一步地，自动退卡装置包括设置在机架上的退卡架，退卡架上沿其长度方向设有退卡滑轨，退卡滑轨上滑移连接有夹爪，退卡架上设有驱动夹爪的退卡步进电机，夹爪上设有控制夹爪开合的电磁阀，退卡架远离光电转换装置的一端设有容纳试剂卡的收纳盒。

进一步地，反应盘上设有反应盘位置传感器，样品盘上设有样品盘位置传感器。

本发明还提出一种利用前述一种全自动食品安全检测仪进行食品安全检测的全自动食品安全检测方法，包括以下步骤：

S1：计算机控制所有运动部件到指定位置，传感器发出信号给计算机，由计算机进行位置判定，对反应槽和样品槽进行编号，并在样品槽中装填样品管；

S2：人工发出命令，选择反应槽和样品槽编号，计算机控制反应盘转动，将指定编号的样品槽转动至自动进卡装置处，自动进卡装置运行，将试剂卡推入指定编号的反应槽中；

S3：计算机控制反应盘转动，使指定编号的反应槽转动至自动加样装置的指定位置，同样地，计算机控制样品盘转动，使指定编号的样品槽转动至自动加样装置的指定位置；

S4：自动加样装置运行，在指定编号样品槽内的样品管中吸取样品，添加到试剂卡，样品与试剂卡上的检测试剂充分反应；

S5：电脑控制反应盘转动，将指定编号反应槽转动至自动出卡装置处，自动出卡装置运行，将试剂卡从反应槽中转移至光电转换装置中，由光电转换装置对试剂卡进行检测；

S6：光电转换装置对试剂卡检测完毕后，自动退卡装置运行，夹爪移动至试剂卡上方，电磁阀通电，控制夹爪夹住试剂卡，夹爪将试剂卡移出光电转换装置后，电磁阀断电，夹爪松开试剂卡，试剂卡落入收纳盒中，自动检测过程完成。

本发明的一种全自动食品安全检测仪能够全自动地进行食品样品检验，大大提升了检测效率，并且由机械装置自动完成推卡，避免人工操作，减小了产生误差的可能性，检测结果的准确性好。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步描写和阐述。

图1是本发明首选实施方式的一种全自动食品安全检测仪整体的结构示意图；

图2是用于体现自动进卡装置的结构示意图；

图3是用于体现自动加样装置的结构示意图；

图4是用于体现自动出卡装置和光电转换装置配合关系的结构示意图；

图5是用于体现自动退卡装置的结构示意图。

附图标记：1、机架；2、样品盘；21、样品槽；22、样品管；3、反应盘；31、反应槽；32、试剂卡；4、自动进卡装置；41、进卡滑轨；42、卡盒；43、推杆；44、进卡步进电机；5、自动加样装置；51、加样架；52、机械手；53、加样针；54、水平加样步进电机；55、竖直加样步进电机；6、自动出卡装置；61、出卡架；62、出卡滑轨；63、出卡钩；64、出卡步进电机；7、光电转换装置；8、自动退卡装置；81、退卡架；82、退卡滑轨；83、夹爪；84、电磁阀；85、退卡步进电机；86、收纳盒。

具体实施方式

下面将结合附图、通过对本发明的优选实施方式的描述，更加清楚、完整地阐述本发明的技术方案。

如图1所示，本发明首选实施方式的一种全自动食品安全检测仪包括机架1，机架1上设有环形的样品盘2和反应盘3，反应盘3的内径大于样品盘2的外径，并且反应盘3嵌套在样品盘2的外周，并且反应盘3与样品盘2的圆心重合。机架1上设有动力源，动力源驱动反应盘3与样品盘2分别绕圆心转动，反应盘3与样品盘2的转动方向为逆时针或顺时针均可，并且两者的转动方向可以一致也可以不同。样品盘2上沿其圆周方向等距均布若干样品槽21，样品槽21用于放置样品管22，样品管22可以采用现有技术中广泛采用的通用型样品管，并且样品槽21能够支持多种口径的通用型样品管。反应盘3外周沿其圆周方向等距均布有若干反应槽31，反应槽31用于承托试剂卡32，试剂卡32采用现有技术中已有的食品检测试剂卡，这种食品检测试剂卡一般呈长方形，故反应槽31也相应地设置为长方形，并且反应槽31的长边沿反应盘3的径向延伸，反应槽31朝向反应盘3的外周开口，便于将试剂卡32插设到反应槽31中。试剂卡32的厚度略大于反应槽31的深度，便于后续将试剂卡32从反应槽31中推出。反应盘3上设有反应盘位置传感器，样品盘2上设有样品盘位置传感器，两者能够向计算机分别反馈反应盘3和样品盘2所处的位置。

参考图1，反应盘3外圆周依次设有自动进卡装置4、自动加样装置5、自动出卡装置6、光电转换装置7和自动退卡装置8。其中光电转换装置7采用光电转换仪器，属于现有技术中常用的食品检测手段，在本实施例中用于对与食品样品反应后的试剂卡32进行检测。自动进卡装置4用于将试剂卡32推入反应槽31中。自动加样装置5用于抽取食品样品滴加到试剂卡32上。自动出卡装置6用于将试剂卡32从反应盘3上取出并放入光电转换装置7中。自动退卡装置8用于将试剂卡32从光电转换装置7中取出。

参考图2，自动进卡装置4包括设置在反应盘3外周的进卡滑轨41，进卡滑轨41沿反应盘3外周的切线方向设置，进卡滑轨41上滑移连接有能够容纳4支试剂卡32的卡盒42，卡盒42中的试剂卡32长边与卡盒42长度方向垂直，即试剂卡32从卡盒42中向反应盘3方向推出时，试剂卡32能够顺利进入反应槽31中。卡盒42远离反应盘3的一侧设有用于将试剂卡32推入反应槽31的推杆43，推杆43垂直于卡盒42的长度方向设置。机架1上设有进卡步进电机44，进卡步进电机44用于驱动推杆43沿其轴向运动，以将试剂卡32推入反应槽31中。

参考图3，自动加样装置5包括设置在反应盘3外周的加样架51，加样架51位于自动进卡装置4的逆时针方向，加样架51的末端位于样品盘2上方，加样架51上滑移连接有加样组件，加样架51上设有驱动加样组件沿反应盘3径向运动的水平加样步进电机54。加样组件包括机械手52和驱动机械手52竖直运动的竖直加样步进电机55，机械手52的端部设有加样针53，加样针53能够吸取样品管22中的食品样品，并将食品样品滴加在试剂卡32上，与试剂卡32上的试剂进行反应。在进行自动加样时，首先机械手52沿竖直方向向上运动，将加样针53移动到高点，然后机械手52沿水平方向移动到样品管22上方，再沿竖直方向向下运动，将加样针53伸入样品管22中，吸取其中的食品样品，携带样品的机械手52上升并向试剂卡32方向移动，到达试剂卡32上方后下降，将加样针53中吸取的样品添加到试剂卡32上，进行反应，从而完成自动加样过程。

参考图4，自动出卡装置6位于自动加样装置5的逆时针方向，自动出卡装置6包括出卡架61，出卡架61上沿其长度方向设有出卡滑轨62，出卡滑轨62上滑移连接有出卡钩63，出卡架61上设有驱动出卡钩63沿出卡滑轨62滑移的出卡步进电机64，出卡钩63的端部沿平行于反应盘3切线方向弯折，由于试剂卡32高度略高于反应槽31的厚度，试剂卡32插设在反应槽31中时，试剂卡32的上表面凸出于反应盘3表面，出卡钩63与反应盘3表面的间隙小于试剂卡32凸出的高度，故而出卡钩63能够勾住试剂卡32将其从反应槽31中勾出。光电转换装置7设置在自动出卡装置6的下方，试剂卡32从反应槽31中勾出后，即可进入光电转换装置7中，由光电转换装置7对试剂卡32进行光电转换分析，检测食品样品中是否含有有害物质，如孔雀石绿等。

参考图5，自动退卡装置8设置在光电转换装置7远离自动出卡装置6的一端，自动退卡装置8包括退卡架81，退卡架81垂直于光电转换装置7设置，退卡架81上沿其长度方向设有退卡滑轨82，退卡滑轨82中滑移连接有夹爪83，退卡架81上设有驱动夹爪83沿退卡滑轨82滑动的退卡步进电机85。夹爪83上设有控制其开合的电磁阀84，电磁阀84通电时夹爪83夹紧，断电时夹爪83在自身弹性的作用下自然张开。夹爪83移动到光电转换装置7上时电磁阀84通电，夹爪83能够夹住光电转换装置7内的试剂卡32，当夹爪83夹住试剂卡32并沿退卡滑轨82移动到远离光电转换装置7的一端时，电磁阀84断电，试剂卡32落下，掉入此处设置的收纳盒86中，完成退卡过程。

本发明的一种全自动食品安全检测仪能够全自动地进行食品样品检验，大大提升了检测效率，并且由机械装置自动完成推卡，避免人工操作，减小了产生误差的可能性，检测结果的准确性好。

本发明还提供一种通过使用这种全自动食品安全检测仪的全自动食品安全检测方法，包括以下步骤：

S1：计算机控制所有运动部件到指定位置，反应盘位置传感器和样品盘位置传感器分别发出信号给计算机，由计算机对反应盘3和样品槽2进行位置判定，对反应槽31和样品槽21进行编号，并在样品槽21中装填样品管22；

S2：人工发出命令，选择反应槽31和样品槽21的编号，计算机控制反应盘3转动，将指定编号的样品槽21转动至自动进卡装置4处，自动进卡装置4运行，将试剂卡32推入指定编号的反应槽31中；

S3：反应盘3转动，使指定编号的反应槽31转动至自动加样装置5的指定位置，同样地，样品盘2转动，使指定编号的样品槽21转动至自动加样装置5的指定位置；

S4：自动加样装置5运行，在指定编号样品槽21内的样品管22中吸取样品，添加到试剂卡32，样品与试剂卡32上的检测试剂充分反应；

S5：反应盘3转动，将指定编号的反应槽31转动至自动出卡装置6处，自动出卡装置6运行，将试剂卡32从反应槽31中转移至光电转换装置7中，由光电转换装置7对试剂卡32进行检测；

S6：光电转换装置7对试剂卡32检测完毕后，自动退卡装置8运行，夹爪83移动至试剂卡32上方，电磁阀84通电，控制夹爪83夹住试剂卡32，夹爪83将试剂卡32移出光电转换装置7后，电磁阀84断电，夹爪83松开试剂卡32，试剂卡32落入收纳盒86中，自动检测过程完成。

上述具体实施方式仅仅对本发明的优选实施方式进行描述，而并非对本发明的保护范围进行限定。在不脱离本发明设计构思和精神范畴的前提下，本领域的普通技术人员根据本发明所提供的文字描述、附图对本发明的技术方案所作出的各种变形、替代和改进，均应属于本发明的保护范畴。本发明的保护范围由权利要求确定。

Claims (10)

1.一种全自动食品安全检测仪，包括机架，所述机架上设有环形的样品盘、环形的反应盘和驱动二者分别绕其圆心转动的动力源，其特征在于，所述反应盘设置在样品盘外周，所述反应盘的圆心与样品盘的圆心重合，所述反应盘外周沿其圆周方向等距均布若干用于承托试剂卡的反应槽，所述样品盘上沿其圆周方向等距均布若干用于放置样品管的样品槽，所述全自动食品安全检测仪还包括用于将试剂卡推入反应槽的自动进卡装置、用于向试剂卡中加入食品样品的自动加样装置、用于将试剂卡从反应槽中取出的自动出卡装置、用于检测反应结果的光电转换装置和用于将试剂卡从光电转换机构中退出的自动退卡装置，所述自动进卡装置、自动加样装置、自动出卡装置、自动退卡装置沿着所述反应盘的外圆周分布和设置。

2.如权利要求1所述的一种全自动食品安全检测仪，其特征在于，所述反应槽为形状与试剂卡一致的长方形槽体，所述反应槽朝向反应盘外周的一侧开口，各所述反应槽的边线平行于反应盘的径向。

3.如权利要求2所述的一种全自动食品安全检测仪，其特征在于，各所述反应槽的长边沿平行于反应盘径向的方向设置。

4.如权利要求1所述的一种全自动食品安全检测仪，其特征在于，所述自动进卡装置包括平行于反应盘切线方向设置的进卡滑轨，所述进卡滑轨上滑移连接有能够容纳若干试剂卡的卡盒，所述试剂卡沿卡盒的长度方向顺序排列，所述卡盒远离反应盘的一端设有推杆，所述机架上设有用于驱动推杆推动试剂卡的进卡步进电机。

5.如权利要求1所述的一种全自动食品安全检测仪，其特征在于，所述自动加样装置包括设置在机架上的加样架，所述加样架上滑移连接有用于向抽取样品管中样品加入试剂卡的加样组件，所述加样组件的水平移动方向与反应盘的径向一致，所述加样架上设有驱动加样组件沿加样架长度方向移动的水平加样步进电机，所述加样组件包括沿竖直方向滑移连接的机械手和驱动机械手沿竖直方向移动的竖直加样步进电机，所述机械手端部设有用于吸取样品加样的加样针。

6.如权利要求1所述的一种全自动食品安全检测仪，其特征在于，所述自动出卡装置包括设置在机架上的出卡架，所述出卡架上沿其长度方向设有出卡滑轨，所述出卡滑轨上滑移连接有出卡钩，所述出卡钩沿反应盘径向延伸，所述出卡架远离反应盘的一端设有用于驱动出卡钩的出卡步进电机。

7.如权利要求1所述的一种全自动食品安全检测仪，其特征在于，所述光电转换装置设置于反应盘外周出卡位置的下方，所述光电转换装置采用光电比色分析仪。

8.如权利要求1所述的全自动食品安全检测仪，其特征在于，所述自动退卡装置包括设置在机架上的退卡架，所述退卡架上沿其长度方向设有退卡滑轨，所述退卡滑轨上滑移连接有夹爪，所述退卡架上设有驱动夹爪的退卡步进电机，所述夹爪上设有控制夹爪开合的电磁阀，所述退卡架远离光电转换装置的一端设有容纳试剂卡的收纳盒。

9.如权利要求1所述的全自动食品安全检测仪，其特征在于，所述反应盘上设有反应盘位置传感器，所述样品盘上设有样品盘位置传感器。

10.一种应用于权利要求1-9任一项所述的一种全自动食品安全检测仪的全自动食品安全检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：计算机控制所有运动部件到指定位置，传感器发出信号给计算机，由计算机进行位置判定，对反应槽和样品槽进行编号，并在样品槽中装填样品管；

S2：人工发出命令，选择反应槽和样品槽编号，计算机控制反应盘转动，将指定编号的样品槽转动至自动进卡装置处，自动进卡装置运行，将试剂卡推入指定编号的反应槽中；

S3：计算机控制反应盘转动，使指定编号的反应槽转动至自动加样装置的指定位置，同样地，计算机控制样品盘转动，使指定编号的样品槽转动至自动加样装置的指定位置；

S4：自动加样装置运行，在指定编号样品槽内的样品管中吸取样品，添加到试剂卡，样品与试剂卡上的检测试剂充分反应；

S5：电脑控制反应盘转动，将指定编号反应槽转动至自动出卡装置处，自动出卡装置运行，将试剂卡从反应槽中转移至光电转换装置中，由光电转换装置对试剂卡进行检测；

S6：光电转换装置对试剂卡检测完毕后，自动退卡装置运行，夹爪移动至试剂卡上方，电磁阀通电，控制夹爪夹住试剂卡，夹爪将试剂卡移出光电转换装置后，电磁阀断电，夹爪松开试剂卡，试剂卡落入收纳盒中，自动检测过程完成。