CN111855344A - 一种用于农药残留检测的前处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于农药残留检测的前处理装置，其包括容器、空心轴、提取盘和上机盘，提取盘和上机盘通过空心轴自下而上设置在容器内，上机盘的底部设有加热装置，提取盘的下方设有超声波发生装置；提取盘设有多个第一试管孔座以及与每个第一试管孔座一一对应的提取溶剂接口和提取液输出接口；上机盘设有多个第二试管孔座以及与每个第二试管孔座一一对应的提取液输入接口、负压接口和氮气/溶剂接口；提取溶剂接口与提取溶剂供给装置连接，提取液输出接口与提取液输入接口连接，负压接口与负压提取装置连接，氮气/溶剂接口分别与氮气供给装置和定容溶剂供给装置连接。本发明具有能够实现大量样品处理、节约劳动力及时间、工作效率高的优点。

Description

一种用于农药残留检测的前处理装置
技术领域
本发明属于食品农产品检测技术领域，特别是涉及一种用于农药残留检测的前处理装置。
背景技术
在食品农产品中农药残留检测过程中，前处理过程起到关键作用，食品农产品的目标物的分离纯化是农药残留快速检测技术中的重点和难点。
农药残留前处理的步骤比较繁琐，根据国家标准和行业标准规定，前处理过程可以概括为：称取适量均一的样品，然后加入提取溶剂进行目标物的提取(超声震荡操作)，然后进行上清液的分取，氮吹近干在定容操作，其过程不仅耗费时间，各个环节都需要人工操作，不利于大批量样品的处理，也不利于实验过程中关键控制点的控制；此外，前处理过程需要实验员动手操作，不仅对操作人员的身体健康有很大损伤，由于每个实验员的经验存在差异，也有可能带来很大的检测误差。而如今在很多领域都已经实现了自动化。但现如今还没有一种可以完全代替人工操作完成大批量农残前处理工作的自动化装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够实现大批量样品处理、节约劳动力及时间成本、工作效率高的用于农药残留检测的前处理装置。
为了实现上述目的，本发明提供了一种用于农药残留检测的前处理装置，其包括容器、空心轴、提取盘和上机盘，所述空心轴立设在所述容器的内部，所述提取盘和所述上机盘自下而上依次套接在所述空心轴上，所述上机盘的底部设有加热装置，所述提取盘的下方设有超声波发生装置，所述提取盘与所述超声波发生装置之间形成有储水空腔；
所述提取盘包括第一盘盖和第一盘托，所述第一盘盖和第一盘托配合连接，所述第一盘托设有多个沿其圆周方向等距间隔布置的第一试管孔座，所述第一盘盖上设有多组与设置在所述第一试管孔座上的试管一一对应且连通的第一接口组，每组所述第一接口组包括提取溶剂接口和提取液输出接口；
所述上机盘包括第二盘盖和第二盘托，所述第二盘盖和第二盘托配合连接，所述第二盘托设有多个沿其圆周方向等距间隔布置的第二试管孔座，所述第二盘盖上设有多组与设置在所述第二试管孔座上的试管一一对应且连通的第二接口组，每组所述第二接口组包括提取液输入接口、负压接口、氮气接口和定容溶剂接口；
所述提取溶剂接口通过提取溶剂管道外接提取溶剂供给装置，所述提取液输出接口通过提取液管道与所述提取液输入接口，所述负压接口通过负压管道外接负压提取装置，所述氮气接口通过氮气管道外接氮气供给装置，所述定容溶剂接口通过定容溶剂管道外接定容溶剂供给装置；
所述提取溶剂管道、提取液管道、负压管道、氮气管道和定容溶剂管道均穿过所述空心轴的空心通道连接到相应的各个接口上。
作为本发明优选的方案，所述第一盘托为空心盘托结构，所述第一盘托的空心腔与所述储水空腔连通。
作为本发明优选的方案，所述第二盘托为实心盘托结构。
作为本发明优选的方案，所述第一盘盖的下表面设有多个用于密封设置在所述第一试管孔座上的试管管口的第一密封圈，所述第一密封圈与所述第一试管孔座一一对应。
作为本发明优选的方案，所述第二盘盖的下表面设有多个用于密封设置在所述第二试管孔座上的试管管口的第二密封圈，所述第二密封圈与所述第二试管孔座一一对应。
作为本发明优选的方案，所述的用于农药残留检测的前处理装置还包括控制器，所述控制器分别与所述加热装置、超声波发生装置、提取溶剂供给装置、负压提取装置、氮气供给装置和定容溶剂供给装置电连接。
作为本发明优选的方案，所述提取溶剂管道上设有第一定量阀，所述定容溶剂管道上设有第二定量阀，所述第一定量阀和第二定量阀分别与所述控制器电连接。
作为本发明优选的方案，所述第二试管孔座内设有液面探测器，所述液面探测器与所述控制器电连接。
作为本发明优选的方案，所述氮气接口和定容溶剂接口为共用接口，所述氮气管道与所述定容溶剂管道之间设有切换阀，所述切换阀与所述控制器电连接。
作为本发明优选的方案，所述储水空腔通过排水管外接有排水阀。
实施本发明提供的一种用于农药残留检测的前处理装置，与现有技术相比，其有益效果在于：
本发明的前处理装置能够实现农药残留检测前的大批量样品自动化处理，使大批实验人员从繁重的重复性实验中解放出来，提高工作效率，同时降低实验过程中不确定因素，并且操作简单，节约劳动力及时间成本，降低对实验人员身体健康造成的损害。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
图1是本发明提供的一种用于农药残留检测的前处理装置的结构示意图；
图2是第一盘托的结构示意图；
图3是第一盘盖的结构示意图；
图4是第二盘托的结构示意图；
图5是第二盘盖的结构示意图。
图中，1、容器；2、空心轴；3、提取盘；31、第一盘托；32、第一盘盖；33、第一试管孔座；34、提取溶剂接口；35、提取液输出接口；36、第一密封圈；4、上机盘；41、第二盘托；42、第二盘盖；43、第二试管孔座；44、提取液输入接口；45、负压接口；46、氮气接口；47、定容溶剂接口；48、第二密封圈；5、加热装置；6、超声波发生装置；7、储水空腔；8、提取溶剂供给装置；9、负压提取装置；10、氮气供给装置；11、定容溶剂供给装置；12、提取溶剂管道；13、提取液管道；14、负压管道；15、氮气管道；16、定容溶剂管道；17、第一定量阀；18、第二定量阀；19、切换阀；20、排水阀。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。
如图1至图5所示，本发明优选实施例的一种用于农药残留检测的前处理装置，其包括容器1、空心轴2、提取盘3和上机盘4，所述空心轴2立设在所述容器1的内部，所述提取盘3和所述上机盘4自下而上依次套接在所述空心轴2上，所述上机盘4的底部设有加热装置5，所述提取盘3的下方设有超声波发生装置6，所述提取盘3与所述超声波发生装置6之间形成有储水空腔7。其中，所述提取盘3用于放置多个可装载样品的试管；所述上机盘4用于放置多个可装载样品提取液的试管；所述加热装置5用于加热上机盘4中的样品提取液；所述超声波发生装置6用于产生超声震荡来萃取样品中提取液；所述储水空腔7的设计目的是利用水体向提取盘3中的样品传递超声震荡波，避免超声波发生装置6产生的超声震荡直接作用于提取盘3而造成提取盘3中的试管破碎。
本实施例中，所述提取盘3包括第一盘托31和第一盘盖32，所述第一盘盖32和第一盘托31配合连接，所述第一盘托31设有多个沿其圆周方向等距间隔布置的第一试管孔座33，所述第一盘盖32上设有多组与设置在所述第一试管孔座33上的试管一一对应且连通的第一接口组，每组所述第一接口组包括提取溶剂接口34和提取液输出接口35；所述上机盘4包括第二盘托41和第二盘盖42，所述第二盘盖42和第二盘托41配合连接，所述第二盘托41设有多个沿其圆周方向等距间隔布置的第二试管孔座43，所述第二盘盖42上设有多组与设置在所述第二试管孔座43上的试管一一对应且连通的第二接口组，每组所述第二接口组包括提取液输入接口44、负压接口45、氮气接口46和定容溶剂接口47；所述提取溶剂接口34通过提取溶剂管道12外接提取溶剂供给装置8，所述提取液输出接口35通过提取液管道13与所述提取液输入接口44，所述负压接口45通过负压管道14外接负压提取装置9，所述氮气接口46通过氮气管道15外接氮气供给装置10，所述定容溶剂接口47通过定容溶剂管道16外接定容溶剂供给装置11；所述提取溶剂管道12、提取液管道13、负压管道14、氮气管道15和定容溶剂管道16均穿过所述空心轴2的空心通道连接到相应的各个接口上。
需要说明的是，为方便准确记录对应样品的数据以及各管道的连接，可以在每条提取液管道13的两端进行编号，如：样品1对应编号为1；同时在提取盘3上的提取液输出接口35处以及上机盘4上的提取液输入接口44处进行编号，如：样品1对应编号为1；在提取溶剂管道12的连接端和提取溶剂接口34处标记字样，如：“提取溶剂”；在负压管道14的连接端和负压接口45处标记字样，如：“负压”；在氮气管道15的连接端和氮气接口46处标记字样，如：“氮气”；在定容溶剂管道16的连接端和定容溶剂接口47处标记字样，如：“定容溶剂”。
采用本发明实施例的一种用于农药残留检测的前处理装置进行前处理时，其步骤如下：
1、称取适量的均一样品，通过试管装载并放入提取盘3(即第一盘托31)中，向样品加入适量氯化钠，盖上第一盘盖32进行密封，然后通过空心轴2放入容器1内，并在提取盘3档位(即提取溶剂管道12和提取液管道13从空心轴2中伸出的位置)固定后，将提取溶剂管道12和提取液管道13分别连接到第一盘盖32上的提取溶剂接口34和提取液输出接口35上；
2、将预先准备好的使试管放入到上机盘4(即第二盘托41)中，盖上第二盘盖42进行密封，然后通过空心轴2放入容器1内，并在上机盘4档位(即提取液管道13、负压管道14、氮气管道15和定容溶剂管道16从空心轴2中伸出的位置)固定后，使提取液管道13、负压管道14、氮气管道15和定容溶剂管道16分别连接到提取液输入接口44、负压接口45、氮气接口46和定容溶剂接口47上；
3、容器1盖上盖子，然后进行仪器面板操作；
4、点击样品萃取操作，向样品进行自动定量添加提取溶剂操作，然后根据设定时间开启超声波发生装置6对样品进行超声震荡，实现样品萃取操作；
5、样品萃取操作完成后，开启负压提取装置9使提取盘3中的样品提取液抽吸至上机盘4对应的试管中，并且精确控制提取液体积，然后开启加热装置5对上机盘4中的样品提取液进行加热操作，同时开启氮气供给装置10对样品提取液进行氮吹操作；
6、当样品提取液被氮吹近干时，开启定容溶剂供给装置11，向样品提取液进行自动定量添加定容溶剂操作，从而实现全自动的样品前处理过程。
可见，本发明的前处理装置能够实现农药残留检测前的大批量样品自动化处理，使大批实验人员从繁重的重复性实验中解放出来，提高工作效率，同时降低实验过程中不确定因素，并且操作简单，节约劳动力及时间成本，降低对实验人员身体健康造成的损害。
示例性的，所述第一盘托31为空心盘托结构，所述第一盘托31的空心腔与所述储水空腔7连通。这样的设计能够保证提取盘3中的试管浸没在水体中，以达到样品均匀萃取的目的。
示例性的，由于固体比气体的导热性更好，故将所述第二盘托41设计为实心盘托结构，从而使上机盘4中的样品提取液升温得更快，提高加热效率，节约时间。
示例性的，为防止样品提取液溢出，所述第一盘盖32的下表面设有多个用于密封设置在所述第一试管孔座33上的试管管口的第一密封圈36，所述第一密封圈36与所述第一试管孔座33一一对应。
示例性的，为防止样品提取液溢出，所述第二盘盖42的下表面设有多个用于密封设置在所述第二试管孔座43上的试管管口的第二密封圈48，所述第二密封圈48与所述第二试管孔座43一一对应。还需要说明的是，第二密封圈48的设计能够方便上机盘4的试管在负压提取装置9工作时形成负压，使提取盘3的试管中的样品提取液抽吸至上机盘4的试管中。
示例性的，为实现自动化控制，所述的用于农药残留检测的前处理装置还包括控制器(图中未指示)，所述控制器分别与所述加热装置5、超声波发生装置6、提取溶剂供给装置8、负压提取装置9、氮气供给装置10和定容溶剂供给装置11电连接。
示例性的，所述提取溶剂管道12上设有第一定量阀17，所述定容溶剂管道16上设有第二定量阀18，所述第一定量阀17和第二定量阀18分别与所述控制器电连接。其中，第一定量阀17用于精确控制提取溶剂的输出量，第二定量阀18用于精确控制定容溶剂的输出量。
示例性的，所述第二试管孔座43内设有液面探测器(图中未指示)，所述液面探测器与所述控制器电连接。液面探测器用于检测氮吹操作过程中液面的变化，当试管上的样品提取液被氮吹近干时，液面探测器将发送信号给控制器，并由控制器向氮气供给装置10发出停止氮气供给指令，然后向定容溶剂供给装置11发出定容溶剂供给指令。
示例性的，由于考虑到氮气供给装置10和定容溶剂供给装置11工作具有先后顺序，为节省管道及接口的设置，故所述氮气接口46和定容溶剂接口47为共用接口，所述氮气管道15与所述定容溶剂管道16之间设有切换阀19，所述切换阀19与所述控制器电连接。
示例性的，所述储水空腔7通过排水管外接有排水阀20，以方便容器1排空。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于农药残留检测的前处理装置，其特征在于，包括容器、空心轴、提取盘和上机盘，所述空心轴立设在所述容器的内部，所述提取盘和所述上机盘自下而上依次套接在所述空心轴上，所述上机盘的底部设有加热装置，所述提取盘的下方设有超声波发生装置，所述提取盘与所述超声波发生装置之间形成有储水空腔；
所述提取盘包括第一盘盖和第一盘托，所述第一盘盖和第一盘托配合连接，所述第一盘托设有多个沿其圆周方向等距间隔布置的第一试管孔座，所述第一盘盖上设有多组与设置在所述第一试管孔座上的试管一一对应且连通的第一接口组，每组所述第一接口组包括提取溶剂接口和提取液输出接口；
所述上机盘包括第二盘盖和第二盘托，所述第二盘盖和第二盘托配合连接，所述第二盘托设有多个沿其圆周方向等距间隔布置的第二试管孔座，所述第二盘盖上设有多组与设置在所述第二试管孔座上的试管一一对应且连通的第二接口组，每组所述第二接口组包括提取液输入接口、负压接口、氮气接口和定容溶剂接口；
所述提取溶剂接口通过提取溶剂管道外接提取溶剂供给装置，所述提取液输出接口通过提取液管道与所述提取液输入接口，所述负压接口通过负压管道外接负压提取装置，所述氮气接口通过氮气管道外接氮气供给装置，所述定容溶剂接口通过定容溶剂管道外接定容溶剂供给装置；
所述提取溶剂管道、提取液管道、负压管道、氮气管道和定容溶剂管道均穿过所述空心轴的空心通道连接到相应的各个接口上。
2.根据权利要求1所述的一种用于农药残留检测的前处理装置，其特征在于，所述第一盘托为空心盘托结构，所述第一盘托的空心腔与所述储水空腔连通。
3.根据权利要求1所述的一种用于农药残留检测的前处理装置，其特征在于，所述第二盘托为实心盘托结构。
4.根据权利要求1所述的一种用于农药残留检测的前处理装置，其特征在于，所述第一盘盖的下表面设有多个用于密封设置在所述第一试管孔座上的试管管口的第一密封圈，所述第一密封圈与所述第一试管孔座一一对应。
5.根据权利要求1所述的一种用于农药残留检测的前处理装置，其特征在于，所述第二盘盖的下表面设有多个用于密封设置在所述第二试管孔座上的试管管口的第二密封圈，所述第二密封圈与所述第二试管孔座一一对应。
6.根据权利要求1至5任一项所述的一种用于农药残留检测的前处理装置，其特征在于，包括控制器，所述控制器分别与所述加热装置、超声波发生装置、提取溶剂供给装置、负压提取装置、氮气供给装置和定容溶剂供给装置电连接。
7.根据权利要求6所述的一种用于农药残留检测的前处理装置，其特征在于，所述提取溶剂管道上设有第一定量阀，所述定容溶剂管道上设有第二定量阀，所述第一定量阀和第二定量阀分别与所述控制器电连接。
8.根据权利要求6所述的一种用于农药残留检测的前处理装置，其特征在于，所述第二试管孔座内设有液面探测器，所述液面探测器与所述控制器电连接。
9.根据权利要求6所述的一种用于农药残留检测的前处理装置，其特征在于，所述氮气接口和定容溶剂接口为共用接口，所述氮气管道与所述定容溶剂管道之间设有切换阀，所述切换阀与所述控制器电连接。
10.根据权利要求1所述的一种用于农药残留检测的前处理装置，其特征在于，所述储水空腔通过排水管外接有排水阀。
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