CN111141565A - 一种基于超声波的农产品残余农药检测系统 - Google Patents

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CN111141565A CN201911184363.4A CN201911184363A CN111141565A CN 111141565 A CN111141565 A CN 111141565A CN 201911184363 A CN201911184363 A CN 201911184363A CN 111141565 A CN111141565 A CN 111141565A
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翟云忠
朱轮
王洁琼
吴冬梅
殷雪琰
张宇
王雨晴
朱佳明
王婧娴
程红玉
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Changzhou University
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Abstract

本发明提供一种基于超声波的农产品残余农药检测系统，其包括暗室、透明隔板、光线强度传感器、可打开盖、超声发生装置、过滤板、待测农产品、试验箱、光源、排水口、信号处理电路、参数设置单元、处理器、第一控制单元、第二控制单元、存储器以及显示器，其中，通过参数设置单元设置超声波的参数，超声发生装置根据接收到的超声信号对待测农产品进行超声提取残余农药，采用超声波技术不仅加快了提取过程，还保证了待测农产品成分不被破坏，且在整个检测提取的过程中，温度保持在正常水平，有效避免了高温对待测农产品中的成分损伤，通过光线强度传感器、信号处理电路以及第一控制单元精确获知对待测农产品的残余农药提取是否完成。

Description

一种基于超声波的农产品残余农药检测系统
技术领域
本发明涉及农产品领域，尤其涉及一种基于超声波的农产品残余农药检测系统。
背景技术
农药包括杀虫剂、杀菌剂、除草剂等, 在种植业、养殖业、园林业等领域中有着广泛的应用。全球快速增长的农药使用量给环境、人的身体健康带来了潜在的危害。农药的种类繁多（多达几千种），结构各异，并且在样品中的含量极低(但毒性可能高)。针对这一问题，欧盟提出60多种使用量较大，对环境有潜在影响的农药作为优先监测的污染物。
现阶段农药污染物测定的有效方法是高效液相色谱法和气相色谱法，其与傅立叶红外（FITR）或质谱（MS）联用时，能对农药作“指纹鉴定”。这些方法由于仪器价格昂贵、维护费用高及分析手续复杂，难以进入基层的检测实验室。因此研制开发廉价、稳定、操作简便的残余农药检测的系统具有重大意义。
现有技术中，在对农产品的残余农药进行检测时，在对农产品上的残余农药的提取上未能做到完全提取，如此大大影响了对农产品残余农药的检测，也就是说，农产品残余农药检测的精度的基础是是否能够对农产品上的残余农药进行完全提取，再者，现有技术中，在对农产品提取后的检测精度仍有待提高，未能研发一种高精度的农产品的残余农药检测装置。
发明内容
因此，为了克服上述问题，本发明提供了一种基于超声波的农产品残余农药检测系统，其包括暗室、透明隔板、光线强度传感器、可打开盖、超声发生装置、过滤板、待测农产品、试验箱、光源、排水口、信号处理电路、参数设置单元、处理器、第一控制单元、第二控制单元、存储器以及显示器，其中，通过参数设置单元设置超声波的参数，超声发生装置根据接收到的超声信号对待测农产品进行超声提取残余农药，采用超声波技术对待测农产品的处理非常有效，不仅加快了提取过程，还保证了待测农产品成分不被破坏，与常规的农药检测系统不同，超声提取技术，在整个检测提取的过程中，温度保持在正常水平，有效避免了高温对待测农产品中的成分损伤，并且通过光线强度传感器、信号处理电路以及第一控制单元精确获知对待测农产品的残余农药提取是否完成。
本发明提供了的基于超声波的农产品残余农药检测系统，基于超声波的农产品残余农药检测系统包括暗室、透明隔板、光线强度传感器、可打开盖、超声发生装置、过滤板、待测农产品、试验箱、光源、排水口、信号处理电路、参数设置单元、处理器、第一控制单元、第二控制单元、存储器以及显示器。
其中，试验箱和可打开盖的材料均为不透光材料，试验箱的顶部为可打开盖，试验箱内设置有过滤板，过滤板上设置有超声发生装置，试验箱的底部设置有排水口，光源设置于试验箱的底部，暗室与试验箱通过透明隔板连接，暗示的材料也为不透光材料，光线强度传感器设置在暗室内，光线强度传感器的输出端与信号处理电路的输入端连接，信号处理电路的输出端与处理器的输入端连接，参数设置单元的输出端与处理器的输入端连接，光源的控制端与处理器的输出端连接，超声发生装置的控制端与处理器的输出端连接，第一控制单元的输入端与处理器的输出端连接，第一控制单元的信号触发端与处理器的输入端连接，第一控制单元的输出端与第二控制单元的输入端连接，显示器的输入端与第二控制单元的输出端连接，存储器的输入端与第二控制单元的输出端连接。
其中，在对待测农产品的残余农药进行检测时，将待测农产品通过可打开盖放置在过滤板上，再通过可打开盖向试验箱内注入预设量的水溶液、酶液以及显色剂，注入的预设量的水溶液、酶液以及显色剂没过待测农产品和超声发生装置，工作人员通过参数设置单元将待测农产品的型号/种类和超声发生装置的参数传输至处理器，处理器将接收到的超声发生装置的参数传输至超声发生装置，超声发生装置根据接收到的参数发出超声波信号，同时，处理器控制光源打开，光线强度传感器将接收到的光线信号转换为电压信号后传输至信号处理电路，信号处理电路对接收到的电压信号进行信号处理，信号处理电路将处理后的电压信号传输至处理器，处理器将接收到的电压信号和将待测农产品的型号/种类传输至第一控制单元，第一控制单元根据接收到的电压信号判断待测农产品的残余农药是否提取完成，若提取完成，则第一控制单元发送第一触发信号至处理器，处理器接收到第一触发信号后控制光源关闭，处理器接收到第一触发信号后控制超声发生装置关闭，处理器接收到第一触发信号后关闭与信号处理电路的信号传输通路，同时，第一控制单元将最后接收到的电压信号和待测农产品的型号/种类传输至第二控制单元，第二控制单元将接收到的电压信号和待测农产品的型号/种类传输至显示器进行显示，第二控制单元将接收到的电压信号和待测农产品的型号/种类传输至存储器进行存储，若提取未完成，则第一控制器不发出第一触发信号，光源、超声发生装置以及处理器正常作业。
优选的是，光线强度传感器的采样周期为T，在第n个采样周期内采样所得电压信号为Xn(t)，电压信号Xn(t)经过信号处理电路处理后的电压信号为Yn(t)，第一控制单元根据接收到的电压信号判断待测农产品的残余农药是否提取完成，其中，第一控制单元通过接收到的电压信号Yn(t) 判断待测农产品的残余农药是否提取完成。
优选的是，第一控制单元通过接收到的电压信号Yn(t) 判断待测农产品的残余农药是否提取完成，其中，电压信号Yn(t)的幅值为Yn，电压信号Yn-1(t)的幅值为Yn-1，若丨Yn-Yn-1 丨≤Vmin，则认为待测农产品的残余农药是否提取完成，否则则认为待测农产品的残余农药是否提取未完成，其中Vmin为预设电压阈值。
优选的是，Vmin的值为0.5mV。
优选的是，光线强度传感器将采集的光线信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至信号处理电路，V1为经过信号处理电路处理后的电压信号，信号处理电路包括信号放大单元和信号滤波单元，光线强度传感器的输出端与信号放大单元的输入端连接，信号放大单元的输出端与信号滤波单元的输入端连接，信号滤波单元的输出端与处理器的输入端连接。
优选的是，信号放大单元包括电阻R1-R7、电容C1-C2和运算放大器A1-A3。
其中，光线强度传感器的输出端与运算放大器A1的同相输入端连接，电阻R1的一端与电阻R3的一端连接，电阻R1的一端与运算放大器A2的反相输入端连接，运算放大器A2的同相输入端接地，电阻R3的另一端与运算放大器A2的输出端连接，电阻R3的另一端与电阻R5的一端连接，电阻R1的另一端与电阻R2的一端连接，电阻R1的另一端与运算放大器A1的反相输入端连接，电阻R2的另一端与运算放大器A1的输出端连接，电阻R2的另一端与电阻R4的一端连接，电阻R7与电容C2并联后的一端与电阻R5的另一端连接，电阻R5的另一端与运算放大器A3的反相输入端连接，电阻R7与电容C2并联后的另一端与运算放大器A3的输出端连接，电阻R4的一端与运算放大器A3的同相输入端连接，电容C1与电阻R6并联后的一端与电阻R4的另一端连接，电容C1与电阻R6并联后的另一端与运算放大器A3的输出端连接，运算放大器A3的输出端与信号滤波单元的输入端连接。
优选的是，信号滤波单元包括电阻R8-R19以及运算放大器A4。
其中，信号放大单元的输出端与电阻R8的一端连接，电阻R9的一端接地，电阻R8的另一端与电阻R9的一端连接，电阻R8的另一端还与电阻R10的一端连接，电阻R12的一端接地，电阻R10的另一端与电阻R13的一端连接，电阻R11的一端与电阻R12的另一端连接，电阻R10的另一端与电阻R12的另一端连接，电阻R11的另一端与运算放大器A4的输出端连接，电阻R13的另一端与电阻R16的一端连接，电阻R13的另一端与电阻R17的一端连接，电阻R15的一端接地，电阻R15的另一端电阻R13的另一端连接，电阻R15的另一端与电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端与电阻R11的另一端连接，电阻R18的一端与电阻R16的另一端连接，电阻R18的另一端与电阻R11的另一端连接，电阻R16的另一端与运算放大器A4的反相输入端连接，电阻R19的一端接地，电阻R19的另一端与电阻R17的另一端连接，电阻R17的另一端与运算放大器A4的同相输入端连接，运算放大器A4的输出端与处理器的输入端连接，信号滤波单元将电压信号V1传输至处理器。
优选的是，处理器为ARM集成处理芯片。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明提供了一种基于超声波的农产品残余农药检测系统，其包括暗室、透明隔板、光线强度传感器、可打开盖、超声发生装置、过滤板、待测农产品、试验箱、光源、排水口、信号处理电路、参数设置单元、处理器、第一控制单元、第二控制单元、存储器以及显示器，其中，通过参数设置单元设置超声波的参数，超声发生装置根据接收到的超声信号对待测农产品进行超声提取残余农药，采用超声波技术对待测农产品的处理非常有效，不仅加快了提取过程，还保证了待测农产品成分不被破坏，与常规的农药检测系统不同，超声提取技术，在整个检测提取的过程中，温度保持在正常水平，有效避免了高温对待测农产品中的成分损伤，并且通过光线强度传感器、信号处理电路以及第一控制单元精确获知对待测农产品的残余农药提取是否完成。
（2）本发明的发明点还在于，信号处理电路的噪声在4.15nV以内，漂移为1.35μV/℃。
运算放大器A1-A4的型号均为LT1192。
信号放大单元有如下特征：
信号放大单元为高阻抗输入信号放大电路；
信号放大单元具有良好的放大能力，增益能够方便调节。
附图说明
图1为本发明的基于超声波的农产品残余农药检测系统的结构图；
图2为本发明的基于超声波的农产品残余农药检测系统的示意图；
图3为本发明的信号处理电路的电路图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的基于超声波的农产品残余农药检测系统进行详细说明。
如图1-2所示，本发明提供的基于超声波的农产品残余农药检测系统，基于超声波的农产品残余农药检测系统包括暗室1、透明隔板2、光线强度传感器3、可打开盖4、超声发生装置5、过滤板6、待测农产品7、试验箱8、光源9、排水口10、信号处理电路、参数设置单元、处理器、第一控制单元、第二控制单元、存储器以及显示器。
其中，试验箱8和可打开盖4的材料均为不透光材料，试验箱8的顶部为可打开盖4，试验箱内设置有过滤板6，过滤板6上设置有超声发生装置5，试验箱8的底部设置有排水口10，光源9设置于试验箱8的底部，暗室1与试验箱8通过透明隔板2连接，暗示1的材料也为不透光材料，光线强度传感器3设置在暗室1内，光线强度传感器3的输出端与信号处理电路的输入端连接，信号处理电路的输出端与处理器的输入端连接，参数设置单元的输出端与处理器的输入端连接，光源的控制端与处理器的输出端连接，超声发生装置的控制端与处理器的输出端连接，第一控制单元的输入端与处理器的输出端连接，第一控制单元的信号触发端与处理器的输入端连接，第一控制单元的输出端与第二控制单元的输入端连接，显示器的输入端与第二控制单元的输出端连接，存储器的输入端与第二控制单元的输出端连接。
其中，在对待测农产品7的残余农药进行检测时，将待测农产品7通过可打开盖4放置在过滤板6上，再通过可打开盖4向试验箱8内注入预设量的水溶液、酶液以及显色剂，注入的预设量的水溶液、酶液以及显色剂没过待测农产品7和超声发生装置5，工作人员通过参数设置单元将待测农产品7的型号/种类和超声发生装置5的参数传输至处理器，处理器将接收到的超声发生装置5的参数传输至超声发生装置5，超声发生装置5根据接收到的参数发出超声波信号，同时，处理器控制光源9打开，光线强度传感器3将接收到的光线信号转换为电压信号后传输至信号处理电路，信号处理电路对接收到的电压信号进行信号处理，信号处理电路将处理后的电压信号传输至处理器，处理器将接收到的电压信号和将待测农产品7的型号/种类传输至第一控制单元，第一控制单元根据接收到的电压信号判断待测农产品7的残余农药是否提取完成，若提取完成，则第一控制单元发送第一触发信号至处理器，处理器接收到第一触发信号后控制光源9关闭，处理器接收到第一触发信号后控制超声发生装置5关闭，处理器接收到第一触发信号后关闭与信号处理电路的信号传输通路，同时，第一控制单元将最后接收到的电压信号和待测农产品7的型号/种类传输至第二控制单元，第二控制单元将接收到的电压信号和待测农产品7的型号/种类传输至显示器进行显示，第二控制单元将接收到的电压信号和待测农产品7的型号/种类传输至存储器进行存储，若提取未完成，则第一控制器不发出第一触发信号，光源9、超声发生装置5以及处理器正常作业。
上述实施方式中，本发明提供了的基于超声波的农产品残余农药检测系统，其包括暗室1、透明隔板2、光线强度传感器3、可打开盖4、超声发生装置5、过滤板6、待测农产品7、试验箱8、光源9、排水口10、信号处理电路、参数设置单元、处理器、第一控制单元、第二控制单元、存储器以及显示器，其中，通过参数设置单元设置超声波的参数，超声发生装置5根据接收到的超声信号对待测农产品7进行超声提取残余农药，采用超声波技术对待测农产品7的处理非常有效，不仅加快了提取过程，还保证了待测农产品7成分不被破坏，与常规的农药检测系统不同，超声提取技术，在整个检测提取的过程中，温度保持在正常水平，有效避免了高温对待测农产品7中的成分损伤，并且通过光线强度传感器3、信号处理电路以及第一控制单元精确获知对待测农产品的残余农药提取是否完成。
通过超声提取法应用于对待测农产品7的农药残留检测中，对测试的对待测农产品7进行研究，提高农药残留检测结果的准确度，并且节省了人力物力，最大程度的简化了检测的步骤，提高了检测效率。
通过参数设置单元设置超声波的参数，更进一步地，参数具体为超声波信号的频率和幅值，工作人员能够根据不同的待测农产品7设置不同的参数。
具体地，光线强度传感器3的采样周期为T，在第n个采样周期内采样所得电压信号为Xn(t)，电压信号Xn(t)经过信号处理电路处理后的电压信号为Yn(t)，第一控制单元根据接收到的电压信号判断待测农产品7的残余农药是否提取完成，其中，第一控制单元通过接收到的电压信号Yn(t) 判断待测农产品7的残余农药是否提取完成。
具体地，第一控制单元通过接收到的电压信号Yn(t) 判断待测农产品7的残余农药是否提取完成，其中，电压信号Yn(t)的幅值为Yn，电压信号Yn-1(t)的幅值为Yn-1，若丨Yn-Yn-1 丨≤Vmin，则认为待测农产品7的残余农药是否提取完成，否则则认为待测农产品7的残余农药是否提取未完成，其中Vmin为预设电压阈值。
具体地，Vmin的值为0.5mV。
由于光线传感器3采集的电压信号极其微弱，其中的噪声信号必须要通过信号处理电路进行滤除，否则会大大增加检测误差，由于光源9位于试验箱8内，因此，本发明提供的基于超声波的农产品残余农药检测系统设计了对光线强度传感器3采集的电压信号进行有效信号处理的信号处理电路。
信号处理电路的噪声在4.15nV以内，漂移为1.35μV/℃。
运算放大器A1-A4的型号均为LT1192。
信号放大单元有如下特征：
（1）信号放大单元为高阻抗输入信号放大电路；
（2）信号放大单元具有良好的放大能力，增益能够方便调节。
如图3所示，光线强度传感器3将采集的光线信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至信号处理电路，V1为经过信号处理电路处理后的电压信号，信号处理电路包括信号放大单元和信号滤波单元，光线强度传感器3的输出端与信号放大单元的输入端连接，信号放大单元的输出端与信号滤波单元的输入端连接，信号滤波单元的输出端与处理器的输入端连接。
具体地，信号放大单元包括电阻R1-R7、电容C1-C2和运算放大器A1-A3。
其中，光线强度传感器3的输出端与运算放大器A1的同相输入端连接，电阻R1的一端与电阻R3的一端连接，电阻R1的一端与运算放大器A2的反相输入端连接，运算放大器A2的同相输入端接地，电阻R3的另一端与运算放大器A2的输出端连接，电阻R3的另一端与电阻R5的一端连接，电阻R1的另一端与电阻R2的一端连接，电阻R1的另一端与运算放大器A1的反相输入端连接，电阻R2的另一端与运算放大器A1的输出端连接，电阻R2的另一端与电阻R4的一端连接，电阻R7与电容C2并联后的一端与电阻R5的另一端连接，电阻R5的另一端与运算放大器A3的反相输入端连接，电阻R7与电容C2并联后的另一端与运算放大器A3的输出端连接，电阻R4的一端与运算放大器A3的同相输入端连接，电容C1与电阻R6并联后的一端与电阻R4的另一端连接，电容C1与电阻R6并联后的另一端与运算放大器A3的输出端连接，运算放大器A3的输出端与信号滤波单元的输入端连接。
具体地，信号滤波单元包括电阻R8-R19以及运算放大器A4。
其中，信号放大单元的输出端与电阻R8的一端连接，电阻R9的一端接地，电阻R8的另一端与电阻R9的一端连接，电阻R8的另一端还与电阻R10的一端连接，电阻R12的一端接地，电阻R10的另一端与电阻R13的一端连接，电阻R11的一端与电阻R12的另一端连接，电阻R10的另一端与电阻R12的另一端连接，电阻R11的另一端与运算放大器A4的输出端连接，电阻R13的另一端与电阻R16的一端连接，电阻R13的另一端与电阻R17的一端连接，电阻R15的一端接地，电阻R15的另一端电阻R13的另一端连接，电阻R15的另一端与电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端与电阻R11的另一端连接，电阻R18的一端与电阻R16的另一端连接，电阻R18的另一端与电阻R11的另一端连接，电阻R16的另一端与运算放大器A4的反相输入端连接，电阻R19的一端接地，电阻R19的另一端与电阻R17的另一端连接，电阻R17的另一端与运算放大器A4的同相输入端连接，运算放大器A4的输出端与处理器的输入端连接，信号滤波单元将电压信号V1传输至处理器。
其中，R2=R3=Rp，R4=R5=Rf，R6=R7=Rt，将R1设置在运算放大器A1和运算放大器A2之间，使得信号放大单元能够实现便捷的增益调节，信号放大单元的输出信号为V01，Au为信号放大单元的增益，则有，
Figure DEST_PATH_IMAGE002
。
在信号放大单元中的电容C1和C2，且C1=C2=C，实现了低通滤波，截止频率f为，
Figure DEST_PATH_IMAGE004
。
信号滤波单元设计为双二阶滤波电路，由于仅使用一个运算放大器A4就实现了双二阶滤波电路，能够大大节约电能、印刷电路板的面积和成本，更能实现对信号放大单元输出信号V01的噪声，提高可靠性。
具体地，处理器为ARM集成处理芯片。
此书面描述使用示例来公开本公开，包括最佳模式，并且还使任何本领域的技术人员能够实践本公开，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何包含的方法。本发明可申请专利的范围由权利要求限定，且可包括本领域的技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例包括不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差异的等同结构元件，则意在使这些其他示例处于权利要求的范围内。

Claims (8)

1.一种基于超声波的农产品残余农药检测系统，其特征在于，所述基于超声波的农产品残余农药检测系统包括暗室（1）、透明隔板（2）、光线强度传感器（3）、可打开盖（4）、超声发生装置（5）、过滤板（6）、待测农产品（7）、试验箱（8）、光源（9）、排水口（10）、信号处理电路、参数设置单元、处理器、第一控制单元、第二控制单元、存储器以及显示器；
其中，所述试验箱（8）和所述可打开盖（4）的材料均为不透光材料，所述试验箱（8）的顶部为可打开盖（4），所述试验箱内设置有所述过滤板（6），所述过滤板（6）上设置有超声发生装置（5），所述试验箱（8）的底部设置有所述排水口（10），所述光源（9）设置于所述试验箱（8）的底部，所述暗室（1）与所述试验箱（8）通过所述透明隔板（2）连接，所述暗示（1）的材料也为不透光材料，所述光线强度传感器（3）设置在所述暗室（1）内，所述光线强度传感器（3）的输出端与所述信号处理电路的输入端连接，所述信号处理电路的输出端与所述处理器的输入端连接，所述参数设置单元的输出端与所述处理器的输入端连接，所述光源的控制端与所述处理器的输出端连接，所述超声发生装置的控制端与所述处理器的输出端连接，所述第一控制单元的输入端与所述处理器的输出端连接，所述第一控制单元的信号触发端与所述处理器的输入端连接，所述第一控制单元的输出端与所述第二控制单元的输入端连接，所述显示器的输入端与所述第二控制单元的输出端连接，所述存储器的输入端与所述第二控制单元的输出端连接；
其中，在对所述待测农产品（7）的残余农药进行检测时，将所述待测农产品（7）通过所述可打开盖（4）放置在所述过滤板（6）上，再通过所述可打开盖（4）向所述试验箱（8）内注入预设量的水溶液、酶液以及显色剂，注入的预设量的水溶液、酶液以及显色剂没过所述待测农产品（7）和所述超声发生装置（5），工作人员通过所述参数设置单元将所述待测农产品（7）的型号/种类和所述超声发生装置（5）的参数传输至所述处理器，所述处理器将接收到的所述超声发生装置（5）的参数传输至所述超声发生装置（5），所述超声发生装置（5）根据接收到的参数发出超声波信号，同时，所述处理器控制所述光源（9）打开，所述光线强度传感器（3）将接收到的光线信号转换为电压信号后传输至所述信号处理电路，所述信号处理电路对接收到的电压信号进行信号处理，所述信号处理电路将处理后的电压信号传输至所述处理器，所述处理器将接收到的电压信号和将所述待测农产品（7）的型号/种类传输至所述第一控制单元，所述第一控制单元根据接收到的电压信号判断所述待测农产品（7）的残余农药是否提取完成，若提取完成，则所述第一控制单元发送第一触发信号至所述处理器，所述处理器接收到第一触发信号后控制所述光源（9）关闭，所述处理器接收到第一触发信号后控制所述超声发生装置（5）关闭，所述处理器接收到第一触发信号后关闭与所述信号处理电路的信号传输通路，同时，所述第一控制单元将最后接收到的电压信号和所述待测农产品（7）的型号/种类传输至所述第二控制单元，所述第二控制单元将接收到的电压信号和所述待测农产品（7）的型号/种类传输至所述显示器进行显示，所述第二控制单元将接收到的电压信号和所述待测农产品（7）的型号/种类传输至所述存储器进行存储，若提取未完成，则所述第一控制器不发出第一触发信号，所述光源（9）、所述超声发生装置（5）以及所述处理器正常作业。
2.根据权利要求1所述的基于超声波的农产品残余农药检测系统，其特征在于，所述光线强度传感器（3）的采样周期为T，在第n个采样周期内采样所得电压信号为Xn(t)，电压信号Xn(t)经过所述信号处理电路处理后的电压信号为Yn(t)，所述第一控制单元根据接收到的电压信号判断所述待测农产品（7）的残余农药是否提取完成，其中，所述第一控制单元通过接收到的电压信号Yn(t) 判断所述待测农产品（7）的残余农药是否提取完成。
3.根据权利要求2所述的基于超声波的农产品残余农药检测系统，其特征在于，所述第一控制单元通过接收到的电压信号Yn(t) 判断所述待测农产品（7）的残余农药是否提取完成，其中，电压信号Yn(t)的幅值为Yn，电压信号Yn-1(t)的幅值为Yn-1，若丨Yn- Yn-1 丨≤Vmin，则认为所述待测农产品（7）的残余农药是否提取完成，否则则认为所述待测农产品（7）的残余农药是否提取未完成，其中Vmin为预设电压阈值。
4.根据权利要求3所述的基于超声波的农产品残余农药检测系统，其特征在于，Vmin的值为0.5mV。
5.根据权利要求1所述的基于超声波的农产品残余农药检测系统，其特征在于，所述光线强度传感器（3）将采集的光线信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至所述信号处理电路，V1为经过所述信号处理电路处理后的电压信号，所述信号处理电路包括信号放大单元和信号滤波单元，所述光线强度传感器（3）的输出端与所述信号放大单元的输入端连接，所述信号放大单元的输出端与所述信号滤波单元的输入端连接，所述信号滤波单元的输出端与所述处理器的输入端连接。
6.根据权利要求5所述的基于超声波的农产品残余农药检测系统，其特征在于，所述信号放大单元包括电阻R1-R7、电容C1-C2和运算放大器A1-A3；
其中，所述光线强度传感器（3）的输出端与运算放大器A1的同相输入端连接，电阻R1的一端与电阻R3的一端连接，电阻R1的一端与运算放大器A2的反相输入端连接，运算放大器A2的同相输入端接地，电阻R3的另一端与运算放大器A2的输出端连接，电阻R3的另一端与电阻R5的一端连接，电阻R1的另一端与电阻R2的一端连接，电阻R1的另一端与运算放大器A1的反相输入端连接，电阻R2的另一端与运算放大器A1的输出端连接，电阻R2的另一端与电阻R4的一端连接，电阻R7与电容C2并联后的一端与电阻R5的另一端连接，电阻R5的另一端与运算放大器A3的反相输入端连接，电阻R7与电容C2并联后的另一端与运算放大器A3的输出端连接，电阻R4的一端与运算放大器A3的同相输入端连接，电容C1与电阻R6并联后的一端与电阻R4的另一端连接，电容C1与电阻R6并联后的另一端与运算放大器A3的输出端连接，运算放大器A3的输出端与所述信号滤波单元的输入端连接。
7.根据权利要求6所述的基于超声波的农产品残余农药检测系统，其特征在于，所述信号滤波单元包括电阻R8-R19以及运算放大器A4；
其中，所述信号放大单元的输出端与电阻R8的一端连接，电阻R9的一端接地，电阻R8的另一端与电阻R9的一端连接，电阻R8的另一端还与电阻R10的一端连接，电阻R12的一端接地，电阻R10的另一端与电阻R13的一端连接，电阻R11的一端与电阻R12的另一端连接，电阻R10的另一端与电阻R12的另一端连接，电阻R11的另一端与运算放大器A4的输出端连接，电阻R13的另一端与电阻R16的一端连接，电阻R13的另一端与电阻R17的一端连接，电阻R15的一端接地，电阻R15的另一端电阻R13的另一端连接，电阻R15的另一端与电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端与电阻R11的另一端连接，电阻R18的一端与电阻R16的另一端连接，电阻R18的另一端与电阻R11的另一端连接，电阻R16的另一端与运算放大器A4的反相输入端连接，电阻R19的一端接地，电阻R19的另一端与电阻R17的另一端连接，电阻R17的另一端与运算放大器A4的同相输入端连接，运算放大器A4的输出端与所述处理器的输入端连接，所述信号滤波单元将电压信号V1传输至所述处理器。
8.根据权利要求1所述的基于超声波的农产品残余农药检测系统，其特征在于，所述处理器为ARM集成处理芯片。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101658320A (zh) * 2009-09-11 2010-03-03 浙江工业大学 果蔬残留农药清洗机
CN201743550U (zh) * 2010-06-25 2011-02-16 上海理工大学 一种家用果蔬农药残留去除装置
CN202502051U (zh) * 2011-12-16 2012-10-24 上海慧润福农业科技有限公司 全自动极速超声波农药残留快速检测仪
CN103719646A (zh) * 2013-12-30 2014-04-16 江苏大学 一种扫频超声促进蔬菜中有机磷农药乐果溶出的方法
CN203833670U (zh) * 2014-04-29 2014-09-17 河海大学常州校区 一种阵列分布式超声波农药降解装置
CN105995391A (zh) * 2016-05-23 2016-10-12 南昌大学 一种超声波清洗清除白菜中拟除虫菊酯类农药残留的方法
CN206330895U (zh) * 2016-12-23 2017-07-14 内蒙古正隆谷物食品有限公司 一种谷物农药残留自动检测系统
CN207636386U (zh) * 2017-12-27 2018-07-20 黑龙江省计量检定测试研究院 基于超声波清洗技术的农药残留检测系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101658320A (zh) * 2009-09-11 2010-03-03 浙江工业大学 果蔬残留农药清洗机
CN201743550U (zh) * 2010-06-25 2011-02-16 上海理工大学 一种家用果蔬农药残留去除装置
CN202502051U (zh) * 2011-12-16 2012-10-24 上海慧润福农业科技有限公司 全自动极速超声波农药残留快速检测仪
CN103719646A (zh) * 2013-12-30 2014-04-16 江苏大学 一种扫频超声促进蔬菜中有机磷农药乐果溶出的方法
CN203833670U (zh) * 2014-04-29 2014-09-17 河海大学常州校区 一种阵列分布式超声波农药降解装置
CN105995391A (zh) * 2016-05-23 2016-10-12 南昌大学 一种超声波清洗清除白菜中拟除虫菊酯类农药残留的方法
CN206330895U (zh) * 2016-12-23 2017-07-14 内蒙古正隆谷物食品有限公司 一种谷物农药残留自动检测系统
CN207636386U (zh) * 2017-12-27 2018-07-20 黑龙江省计量检定测试研究院 基于超声波清洗技术的农药残留检测系统

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