CN109856292A - 基于QuEChERS方法的农药残留检测前处理专用设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于QuEChERS方法的农药残留检测前处理专用设备，包括箱体、动力机构、机架、减震机构和电路控制机构；在箱体内设有样品盘，样品盘内设有一系列样品放置孔，且样品放置孔与样品管的形状相一致，在箱体下方设有振动电机固定台；动力机构为振动电机，固定在所述振动电机固定台上；机架设有固定底座，并在固定底座上设有用于紧固机架的地脚螺栓固定孔；减震机构包括至少两个对称设置的减震弹簧，减震弹簧固定在箱体和机架之间；本发明将机械震荡代替人工震荡，使样品震荡的强度一致、震荡时间精准，提高样品前处理的时效性。
Description
技术领域
本发明属于农业生产技术领域，涉及一种农药残留检测前处理设备，特别是一种基于QuEChERS方法的农药残留检测前处理专用设备。
背景技术
QuEChERS是一种成熟的农产品检测的快速样品前处理技术，目前市场上已经有整套处理专用试剂盒，但在检测实际中需要把10g检测样品和10mL乙腈、4g硫酸镁、1g氯化钠等试剂放入50 mL的离心管中，剧烈震荡1 min，目前操作采用人工剧震荡的方法，这种方法存在以下问题：
（1）农药残留溶剂提取程度存在差异，操作中检测员手动震荡，震荡力度不同，操作无具体规范要求，会导致震荡操作存在个体差异，最终导致农药残留溶剂提取程度存在差异；
（2）震荡时间计量不精准，操作做检测员边震荡边采用按秒表的方式计量时间，一边先开始震荡再开始计时，有时甚至出现忘记按秒表计的情况，引起时震荡时间和实际计时不一致；
（3）检测效率低，检测员人工震荡，每1min最多处理2个样品，完成一批次多个样品检测耗时较长，检测效率低。
这些问题不仅影响了农药残留检测的时效性，由于个体操作的差异也影响了检测的准确性和重复性。
发明内容
为了解决现有农药残留检测前处理设备中存在的时效性差和个体操作差异影响检测的问题，本发明公开了一种基于QuEChERS方法的农药残留检测前处理专用设备，将机械震荡代替人工震荡，使样品震荡的强度一致、震荡时间精准，提高样品前处理的时效性。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明公开来了一种基于QuEChERS方法的农药残留检测前处理专用设备，包括用于放置样品的箱体、动力机构、机架、减震机构和电路控制机构；在所述箱体内设有样品盘，所述样品盘内设有一系列用于放置样品管的样品放置孔，且所述样品放置孔与样品管的形状相一致，在所述箱体下方设有振动电机固定台；所述动力机构为振动电机，固定在所述振动电机固定台上；所述机架设有固定底座，并在所述固定底座上设有用于紧固机架的地脚螺栓固定孔，通过螺栓实现整台设备与地面的固定；所述减震机构包括至少两个对称设置的减震弹簧，所述减震弹簧固定在箱体和机架之间；所述电路控制机构包括壳体，以及安装在壳体上的时间继电器、热继电器、电源开关、时间设定按钮和急停开关，并通过控制电路连接；所述控制电路包括主回路和控制回路，所述主回路包括KM主触头、热继电器FR和电机；振动电机M依次通过热继电器FR、KM主触头、断路器QF连接在三相电源UVW上；所述控制回路包括熔断器FU、KM1常闭触头、SB1故障指示灯、KM2常开触头、SB2指示灯、SB1急停开关、SB2电源开关、KM3常开触头、时间继电器KT触头、继电器KM、时间继电器KT和热继电器FR的常闭触头；串联断路器QF后的三相电源V线通过熔断器FU与热继电器FR的常闭触头的一端连接，串联断路器QF后的三相电源W线分别与KM1常闭触头的一端、KM2常开触头的一端、SB1急停开关的一端电连接，SB1急停开关的另一端分别SB2电源开关的一端、KM3常开触头一端连接，KM3常开触头另一端与时间继电器KT触头的一端连接，SB2电源开关的另一端分别与时间继电器KT触头的另一端、继电器KM的一端、时间继电器KT的一端连接，时间继电器KT触头的另一端与时间继电器KT连接，继电器KM的另一端和时间继电器KT的另一端分别与热继电器FR的常闭触头的另一端连接。在所壳体上设有供导线穿过使继电器、时间继电器、电源和振动电机电连接的导线布置孔，接通导线接通电源后按下电源开关，设定好时间继电器的时间，时间继电器通过控制振动电机的开关实现，振动箱体内样品的定时震荡。
本发明正常工作时：合上断路器QF，按下电源开关SB2，此时继电器线圈KM与时间继电器线圈KT得电，KM主触头闭合，同时KM3常开触头与KM2常开触头闭合SB2运行指示灯点亮，同时KM1常闭触头断开，SB2指示灯不亮，同时时间继电器KT触头闭合，电机开始工作，根据时间继电器设定的时间延时断电。
本发明紧急停止时：当设备运行过程中出现故障时，需要紧急停止，此时按下急停开关SB1，控制电路断开后相应的KM2常开触头和KM3常开触头均会断开，运行指示灯熄灭，同时KM1常闭触点会闭合，SB1故障指示灯会点亮，避免事故的发生。
本发明的保护功能表现在如下两点：
（1）设备控制回路中加装有熔断器FU，当控制回路中出现故障时，熔断器会提前被熔断，对电路起到保护作用；
（2）在主回路中接入热继电器FR，当设备运行过程中出现电流过大或者设备运行不正常导致温度急剧上升，此时热继电器会将控制回路中的热继电器触点断开，从而使控制回路断路，设备停止运行，保证设备不被损坏。
作为一种优选实施方式，在所述箱体上还设有减震弹簧上固定孔，所述机架上端对称设有减震弹簧下固定孔，所述减震弹簧的两端分别与箱体的减震弹簧上固定孔和机架上的减震弹簧下固定孔固定连接，用于固定减震弹簧，可以通过螺栓将减震弹簧分别与减震弹簧上/下固定孔；进一步，在所述箱体上对称设有四个减震弹簧上固定孔，所述机架上对称设有四个支脚，在所述支脚上段设有减震弹簧下固定孔；较佳地，在所述振动电机固定台上设有振动机固定孔，所述振动电机通过螺栓和振动机固定孔配合固定在所述振动电机固定台上。振动电机可以沿着箱体长轴方向平行安装，通电后振动电机工作产生激震力，又由于减震弹簧的减震以防止振动电机振幅不稳或过激，从而实现箱体的垂直均匀振动，解决工作中震荡全靠人工的现在，同时机械震荡力度稳定，消除了人工震荡的个体差异。
为了移动设备更方便，在所述箱体上设有扶手，可以设置在箱体两侧。
作为一种优选实施方式，所述时间继电器为带有显示时间面板的时间继电器，可以是DH48S-2Z、ASY-2D/3D等，并在所述壳体上还设有时间设定显示窗口。
其中，所述样品管为离心管，当然也可以是其它任意结构。
作为一种优选实施方式，本发明的设备还包括用于盖合箱体的盖板，并所述盖板上设有固定销，在所述箱体上设有固定销孔，将盖板与箱体盖合后，用固定销插入到固定销孔内，即可实现样品盘的固定。内置样品盘通过盖板固定在箱体内，在样品盘上多个样品放置孔内放置有样品管，当样品管内的检测样品和试剂放好之后放入样品放置孔，固定好盖板，即可接通设备电源荡，样品盘可同时放置任意多个检测样品，提高了检测效率。
当然也可以在所述盖板和箱体上均设有固定销孔，固定销分别穿过盖板和箱体上的固定销孔实现样品盘的固定。
作为一种优选实施方式，在所述箱体上设有用于卡固盖板的盖板卡槽，也可以将所述盖板通过合页铰接在所述箱体上，当然也可以通过其它能够实现盖板和箱体盖合的形式。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
（1）用机械震荡代替人工震荡，利用振动电机提供的激振力对箱体内样品管中的监测样品进行机械震荡；
（2）样品震荡强度稳定且一致，振动电机可以提供稳定激振力，解决检测员人工震荡力度不同，操作存在个体差异从而影响样品中农药残留的提取率的问题；
（3）震荡时间计量准确，通过时间继电器实现样品震荡时间的精确控制，解决了人工实际操作中计时不准确、忘记计时的情况；
（4）提高检测效率。人工震荡1min最多处理2个样品，而本发明1min可处理多个样品，与人工操作效率相比，本发明的效率能显著提高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的整体机构示意图。
图2a为图1中箱体的立体图一。
图2b为图1中箱体的立体图二。
图3为图1中内置盘和样品管的机构示意图。
图4为图1中振动电机的机构示意图。
图5为图1中机架的机构示意图。
图6为图1中电路控制机构的结构示意图。
图7为电路控制机构的工作原理图。
图中：1、振动电机；2、减震弹簧；3、盖板；4、箱体；5、样品放置孔；6、扶手；7、机架；8、导线布置孔；9、电源开关；10、电路控制机构；11、时间设定按钮；12、振动电机导线；13、固定底座；14、地脚螺栓固定孔；15、样品盘；16、样品管；17、振动电机固定台；18、振动电机固定孔；19、盖板卡槽；20、固定销孔；21、减震弹簧上固定孔；22、振动机固定孔；23、急停开关；24、运行指示灯；25、急停指示灯；26、时间设定显示窗口。
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作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。
如图1~7所示的基于QuEChERS方法的农药残留检测前处理专用设备，包括用于放置样品的箱体4、盖板3、动力机构、机架7、减震机构和电路控制机构10；在所述箱体4内设有样品盘15，所述样品盘15内设有一系列用于放置样品管16的样品放置孔5，且所述样品放置孔5与样品管16的形状相一致，所述样品管16为离心管，在所述箱体4下方设有振动电机固定台17，在所述振动电机固定台17上设有振动机固定孔22，所述箱体4上端设有盖板卡槽19和固定销孔20，在所述箱体1两侧设有扶手6，在所述箱体4上对称设有四个减震弹簧上固定孔21；所述盖板3上设有固定销孔；所述动力机构为振动电机1，所述振动电机1通过螺栓和振动机固定孔22配合固定在所述振动电机1固定台上；所述机架7上对称设有四个支脚，在所述支脚上段设有减震弹簧下固定孔，所述机架7还设有固定底座13，并在所述固定底座13上设有用于紧固机架7的地脚螺栓固定孔14，通过螺栓实现整台设备与地面的固定；所述减震机构包括四个对称设置的减震弹簧2，所述减震弹簧2的两端通过螺栓分别与箱体4的减震弹簧上固定孔21和机架7上的减震弹簧下固定孔固定连接，用于固定减震弹簧2。
所述电路控制机构10包括壳体，以及安装在壳体内的继电器、时间继电器、热继电器、电源开关、时间设定按钮11和急停开关，并通过控制电路连接，在所壳体上设有供导线穿过使继电器、时间继电器、电源和振动电机电连接的导线布置孔8；如图7所示的所述控制电路包括主回路和控制回路，所述主回路包括KM主触头、热继电器FR和振动电机M；振动电机M依次通过热继电器FR、KM主触头、断路器QF连接在三相电源UVW上；所述控制回路包括熔断器FU、KM1常闭触头、SB1故障指示灯、KM2常开触头、SB2指示灯、SB1急停开关、SB2电源开关、KM3常开触头、时间继电器KT触头、继电器KM、时间继电器KT和热继电器FR的常闭触头；串联断路器QF后的三相电源V线通过熔断器FU与热继电器FR的常闭触头的一端连接，串联断路器QF后的三相电源W线分别与KM1常闭触头的一端、KM2常开触头的一端、SB1急停开关的一端电连接，SB1急停开关的另一端分别SB2电源开关的一端、KM3常开触头一端连接，KM3常开触头另一端与时间继电器KT触头的一端连接，SB2电源开关的另一端分别与时间继电器KT触头的另一端、继电器KM的一端、时间继电器KT的一端连接，时间继电器KT触头的另一端与时间继电器KT连接，继电器KM的另一端和时间继电器KT的另一端分别与热继电器FR的常闭触头的另一端连接。接通导线接通电源后设定好时间继电器的时间，按下电源开关，时间继电器通过控制振动电机的开关实现，振动箱体内样品的定时震荡。
将盖板与箱体盖合后，用固定销插入到固定销孔内，即可实现样品盘的固定。内置样品盘通过盖板固定在箱体内，在样品盘上多个样品放置孔内放置有样品管，当样品管内的检测样品和试剂放好之后放入样品放置孔，固定好盖板，即可接通设备电源开始震荡，样品盘可同时放置任意多个检测样品，提高了检测效率。
正常工作时：合上断路器QF，按下电源开关SB2，此时继电器线圈KM与时间继电器线圈KT得电，KM主触头闭合，同时KM3常开触头与KM2常开触头闭合SB2运行指示灯点亮，同时KM1常闭触头断开，SB2指示灯不亮，同时时间继电器KT触头闭合，电机开始工作，根据时间继电器设定的时间延时断电。
紧急停止时：当设备运行过程中出现故障时，需要紧急停止，此时按下急停开关SB1，控制电路断开后相应的KM2常开触头和KM3常开触头均会断开，运行指示灯熄灭，同时KM1常闭触点会闭合，SB1故障指示灯会点亮，避免事故的发生。
本装置的保护功能有：
（1）设备控制回路中加装有熔断器FU，当控制回路中出现故障时，熔断器会提前被熔断，对电路起到保护作用；
（2）在主回路中接入热继电器FR，当设备运行过程中出现电流过大或者设备运行不正常导致温度急剧上升，此时热继电器会将控制回路中的热继电器触点断开，从而使控制回路断路，设备停止运行，保证设备不被损坏。
其中，图6与图7的对应关系：
时间设定按钮是时间继电器自带的，为了便于设定时间，只是外露在壳体上；
急停指示灯是电路中的SB1；
运行指示灯是电路中的SB2；
电源开关是电路中的SB2常开开关；
急停开关是电路中的SB1常闭开关；
控制盒内部设有电路板，电路控制回路中的继电器、时间继电器、熔断器FU和KM1/KM2/KM3/KT触头布置于控制盒内部，电路主回路中的主触头FM、热继电器FR也位于控制盒内部；断路器QF位于机器设备与电源连接之间，设备上体现不出来。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于QuEChERS方法的农药残留检测前处理专用设备，其特征在于包括：用于放置样品的箱体、动力机构、机架、减震机构和电路控制机构；在所述箱体内设有样品盘，所述样品盘内设有一系列用于放置样品管的样品放置孔，且所述样品放置孔与样品管的形状相一致，在所述箱体下方设有振动电机固定台；所述动力机构为振动电机，固定在所述振动电机固定台上；所述机架设有固定底座，并在所述固定底座上设有用于紧固机架的地脚螺栓固定孔；所述减震机构包括至少两个对称设置的减震弹簧，所述减震弹簧固定在箱体和机架之间；所述电路控制机构包括壳体，以及安装在壳体上的时间继电器、热继电器、电源开关、时间设定按钮和急停开关，并通过控制电路连接；所述控制电路包括主回路和控制回路，所述主回路包括KM主触头、热继电器FR和振动电机M；振动电机M依次通过热继电器FR、KM主触头、断路器QF连接在三相电源UVW上；所述控制回路包括熔断器FU、KM1常闭触头、SB1故障指示灯、KM2常开触头、SB2指示灯、SB1急停开关、SB2电源开关、KM3常开触头、时间继电器KT触头、继电器KM、时间继电器KT和热继电器FR的常闭触头；串联断路器QF后的三相电源V线通过熔断器FU与热继电器FR的常闭触头的一端连接，串联断路器QF后的三相电源W线分别与KM1常闭触头的一端、KM2常开触头的一端、SB1急停开关的一端电连接，SB1急停开关的另一端分别SB2电源开关的一端、KM3常开触头一端连接，KM3常开触头另一端与时间继电器KT触头的一端连接，SB2电源开关的另一端分别与时间继电器KT触头的另一端、继电器KM的一端、时间继电器KT的一端连接，时间继电器KT触头的另一端与时间继电器KT连接，继电器KM的另一端和时间继电器KT的另一端分别与热继电器FR的常闭触头的另一端连接。
2.如权利要求1所述的基于QuEChERS方法的农药残留检测前处理专用设备，其特征在于：在所述箱体上还设有减震弹簧上固定孔，所述机架上端对称设有减震弹簧下固定孔，所述减震弹簧的两端分别与箱体的减震弹簧上固定孔和机架上的减震弹簧下固定孔固定连接。
3.如权利要求2所述的基于QuEChERS方法的农药残留检测前处理专用设备，其特征在于：在所述箱体上对称设有四个减震弹簧上固定孔，所述机架上对称设有四个支脚，在所述支脚上段设有减震弹簧下固定孔。
4.如权利要求1所述的基于QuEChERS方法的农药残留检测前处理专用设备，其特征在于：在所述振动电机固定台上设有振动机固定孔，所述振动电机通过螺栓和振动机固定孔配合固定在所述振动电机固定台上。
5.如权利要求1所述的基于QuEChERS方法的农药残留检测前处理专用设备，其特征在于：在所述箱体上设有扶手。
6.如权利要求1所述的基于QuEChERS方法的农药残留检测前处理专用设备，其特征在于：所述时间继电器为带有显示时间面板的时间继电器，并在所述壳体上还设有时间设定显示窗口。
7.如权利要求1所述的基于QuEChERS方法的农药残留检测前处理专用设备，其特征在于：所述样品管为离心管。
8.如权利要求1~7中任一所述的基于QuEChERS方法的农药残留检测前处理专用设备，其特征在于：还包括用于盖合箱体的盖板，并在所述盖板上设有固定销，在所述箱体上设有固定销孔。
9.如权利要求8所述的基于QuEChERS方法的农药残留检测前处理专用设备，其特征在于：在所述箱体上设有用于卡固盖板的盖板卡槽。
10.如权利要求8所述的基于QuEChERS方法的农药残留检测前处理专用设备，其特征在于：所述盖板通过合页铰接在所述箱体上。
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