CN112461638A - 一种食品检测预处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种食品检测预处理装置，包括水平的操作台，操作台上表面有电热板和竖直的支柱，电热板正上方有前后设置的转轴，转轴后端贯穿支柱并与支柱沿转轴的轴线转动连接，电热板和转轴之间有竖直的消化瓶，消化瓶与转轴连接，所述转轴后端的侧面上开设有沉槽，沉槽底面开设有沿转轴的圆周方向均匀分布的多个卡槽，支柱上滑动插装有与任一卡槽滑动配合的插杆，插杆一端贯穿支柱至支柱外侧，所述插杆一端连接有联动机构，使得插杆沿转轴的径向滑动。

Description

一种食品检测预处理装置

技术领域

本发明涉及食品检测领域，特别是涉及一种食品检测预处理装置。

背景技术

现有的食品检测中关于湿消化法的运用，主要依靠人手来进行所有的操作，耗费人力且具有一定的危险性，在对消化瓶加热的过程中消化瓶被固定，导致消化瓶只有底部受热，而后经热传递使消化瓶其它部分升温，受热不均匀，降低了工作效率与实验效果。

在加热消化一段时间后，需要对消化瓶补加酸或氧化剂，首先要停止加热并冷却消化瓶，但现有技术对消化瓶冷却缓慢，延长了实验时间。

补酸时，要沿瓶壁缓缓加入，以免消化瓶内发生剧烈反应，引起喷溅，人手进行补酸操作不易控制酸溶液的流量和流速，也不易和消化瓶的瓶口对齐，有时还会使酸溶液流向补酸瓶外，极其危险且耗神耗力。

加热消化时，消化瓶瓶颈部位应保持较低的温度，以减少酸雾和被测成分的挥发损失，但现有的消化瓶瓶颈部位的冷却效率低，冷却效果差，不能够有效阻止被测成分和酸雾的挥发损失。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供一种食品检测预处理装置，能够免除人手补酸的操作并减少酸雾的挥发损失。

其解决的技术方案是，本发明包括水平的操作台，操作台上表面有水平的电热板，操作台上表面有置于电热板正后方的竖直的支柱，支柱截面为方形，电热板正上方有前后设置的转轴，转轴后端贯穿支柱并与支柱沿转轴的轴线转动连接，电热板和转轴之间有竖直的消化瓶，消化瓶与转轴连接，所述转轴后端的侧面开设有沉槽，沉槽底面为弧形面，沉槽底面开设有沿转轴的圆周方向均匀分布的多个卡槽，支柱上滑动插装有与任一卡槽滑动配合的插杆，插杆一端滑动贯穿支柱至支柱外侧，插杆置于支柱外侧的一端连接有联动机构，使得插杆沿转轴的径向滑动。

由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点；

1.本发明的弧形槽的设计使消化瓶可以在被加热时左右摆动，以使消化瓶内溶液受热均匀，加快反应速率，进而加快工作效率，提升实验效果。

2.本发明的卡槽的设计使消化瓶的固定角度并不受限，在一定的倾斜角度范围内可以被任意固定，从而使消化瓶不同的部位都能够被加热。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的立体图。

图3为本发明的联动机构部分的局部剖面图。

图4为本发明的金属管部分的主视剖面图。

图5为本发明的补酸瓶的轴测剖面图。

附图标注：1-操作台、2-电热板、3-支柱、4-转轴、5-消化瓶、6-沉槽、7-卡槽、8-插杆、9-顶板、10-楔形块、11-金属管、12-冷水箱、13-水道、14-导轨、15-滚轮、16-补酸瓶、17-阀芯、18-阀杆、19-转柄、20-限流圆板、21-丝杠、22-套筒。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1至图5给出，本发明包括水平的操作台1，操作台1上表面有置于操作台1左部的水平的电热板1，操作台1上表面有置于电热板1正后方的竖直的支柱3，支柱3截面为方形，电热板1正上方有前后设置的转轴4，转轴4后端贯穿支柱3并与支柱3沿转轴4的轴线转动连接，电热板1和转轴4之间有竖直的消化瓶5，消化瓶5与转轴4连接，所述转轴4后端的侧面开设有沉槽5，沉槽5底面为弧形面，所述弧形面与转轴4同心，沉槽5底面开设有沿转轴4的圆周方向均匀分布的多个卡槽7，卡槽7的深度方向沿转轴4的径向，支柱3上滑动插装有与任一卡槽7滑动配合的插杆8，插杆8一端滑动贯穿支柱3至支柱3外侧，插杆8置于支柱3外侧的一端连接有联动机构，使得插杆8沿转轴4的径向滑动。

进一步地，所述的联动机构包括顶板9和楔形块10，顶板9与所述插杆8置于支柱3外侧的一端连接，顶板9与支柱3之间经弹簧连接，楔形块10置于顶板9一侧并与支柱3沿支柱3表面滑动连接，当楔形块10与顶板9相向移动时，顶板9沿着楔形块10的斜面慢慢远离转轴4，进而使插杆8沿转轴4的径向做离心运动，当楔形块10与顶板9相背移动时，在顶板9与支柱3之间的弹簧作用下，顶板9沿着楔形块10的斜面慢慢靠近转轴4，进而使插杆8沿转轴4的径向做向心运动。

使用时，操作联动机构，使插杆8沿转轴4的径向做离心运动，插杆8与卡槽7脱离，使转轴4转动，消化瓶5随之转动，当消化瓶5的瓶口倾斜至不对人状态时，停止转动，使插杆8沿转轴4的径向做向心运动，插杆8重新与卡槽7配合，转轴4被固定，开启电热板1，对消化瓶5内的酸和食品样品进行加热，加热一段时间后，操作者可以再次操作联动机构，使插杆8与卡槽7脱离且插杆8置于沉槽5内，此时转动转轴4，消化瓶5随之转动，因插杆8受到沉槽5两侧面的限制，使得消化瓶5只能进行左右摆动，消化瓶5的左右摆动实现了消化瓶5内的酸和食品样品受热均匀的效果，加快了实验效率，提升了消化效果。

进一步的，所述的转轴4上螺纹连接有竖直的金属管11，金属管11下端套装在消化瓶5的瓶颈上，所述消化瓶5的瓶颈与金属管11之间有隔热层。

进一步地，所述的操作台1上表面有置于转轴4右侧的冷水箱12，转轴4内开设有横向分布的两个水道13，水道13沿前后方向设置，所述两个水道13在转轴4的前端连通，金属管11被两个水道13环绕，水道13后端与冷水箱12之间经软管连通，转轴4上安装有置于任一水道13内的抽水泵。

使用时，启动水泵，冷水箱12内的水流入安装有抽水泵的水道13内，经另一水道13流回冷水箱12中，实现了冷水箱12内的冷水循环流动的效果，冷水在循环流动的过程中对金属管11制冷，使得消化瓶5内因受热而形成的酸雾在金属管11内被冷凝，重新流回消化瓶5内，减少了酸和被测成分的挥发损失，隔热层用于降低金属管11和消化瓶5之间的热传递效果，实现了冷水在对金属管11降温的同时，消化瓶5瓶颈的温度并不随金属管11的温度改变而发生骤变，以免产生过激反应，使瓶体炸裂；金属管11和转轴4之间的螺纹连接便于金属管11的快速拆卸。

进一步地，所述的操作台1上表面有置于电热板1后方的横向的导轨14，支柱3下端有与导轨14滚动配合的滚轮15，操作台1上表面有置于电热板1右侧的降温机构，所述支柱3受驱动装置驱动而沿导轨14的路径移动。

进一步地，所述的降温机构为轴线横向设置的风扇，风扇置于消化瓶5的正右侧，导轨14上与风扇位置对应的部分呈起伏状设置。

当消化瓶5内溶液被加热消化一段时间后，需要对消化瓶5内补加酸，补酸前要先对消化瓶5冷却，使消化瓶5沿顺时针方向倾斜至最大幅度，操作联动机构将消化瓶5固定，启动驱动装置和风扇，支柱3右移，滚轮15沿着导轨14滚动，当滚轮15进入导轨14呈起伏状的部分时，支柱3相对于操作台1上移，进而将消化瓶5抬起，使消化瓶5避免了与风扇的碰撞，待滚轮15越过所述导轨14呈起伏状的部分后，支柱3与操作台1之间的竖直距离重新恢复为起始状态的距离，进而使消化瓶5越过风扇，风扇产生的气流起到了对消化瓶5缓慢降温的效果。

进一步地，所述的降温机构为置于消化瓶5正右侧的敞口的温水箱，导轨14上与温水箱左右两端对应的部分呈起伏状设置，导轨14呈起伏状的部分用于使消化瓶5跨越温水箱端部，进而使消化瓶5能够在温水箱内行进时降温，采用温水降温避免了消化瓶5突然遇冷时的过激反应，保护了消化瓶5。

进一步地，所述的操作台1上方有置于降温机构的右侧并与消化瓶5对应的补酸瓶16，补酸瓶16的瓶口向下且补酸瓶16与操作台1连接，补酸瓶16内安装有流量控制阀，补酸瓶16的瓶口处有蝶阀，蝶阀的阀芯17为水平的圆板，所述阀芯17置于补酸瓶16的瓶口内且所述阀芯17的外缘与补酸瓶16的瓶口内壁密封接触，蝶阀的阀杆18沿前后方向设置并与阀芯17的外缘连接，所述阀杆18一端沿所述瓶口的径向滑动贯穿所述瓶口至所述瓶口外侧，所述阀杆18和补酸瓶16之间沿阀杆18的轴线转动连接，补酸瓶16外侧有向左倾斜的转柄19，转柄19上端与所述阀杆18同轴连接，转柄19下端与支柱3横向对应，转柄19和补酸瓶16之间经套装在所述阀杆18上的扭簧连接。

使用时，支柱3右移至与转柄19接触时，支柱3推开转柄19，转柄19绕所述阀杆18的轴线转动，阀芯17随之转动，蝶阀打开，此时消化瓶5的瓶口正对着补酸瓶16的瓶口，补酸瓶16中的酸溶液流入消化瓶5中，进行补酸过程，流量控制阀用于控制酸溶液流入消化瓶5时的流速和流量，使酸溶液能够缓缓地沿着消化瓶5的瓶壁流入，使消化瓶5内的酸溶液和食品样品反应稳定，避免酸溶液喷溅出消化瓶5，对人体造成伤害。

进一步地，所述的流量控制阀为自动平衡阀，所述自动平衡阀用于维持流入消化瓶5内的酸溶液的流量恒定。

进一步地，所述的补酸瓶16下部为顶点向下的锥形，流量控制阀包括水平的限流圆板20，限流圆板20置于所述补酸瓶16下部，限流圆板20与补酸瓶16内壁之间有间隙，限流圆板20和补酸瓶16之间经竖直的弹簧连接，当补酸瓶16中的酸溶液向消化瓶5中流动时，在酸溶液的自重作用下，限流圆板20与补酸瓶16之间的弹簧被压缩，限流圆板20与补酸瓶16内壁之间的间隙缩小，从补酸瓶16流入消化瓶5的酸溶液流量减小，在酸溶液不断流入消化瓶5的过程中，补酸瓶16中的酸溶液对限流圆板20的压力越来越小，限流圆板20和补酸瓶16之间的弹簧慢慢复位，限流圆板20慢慢上移，限流圆板20与补酸瓶16之间的间隙渐渐扩大，酸溶液流量不断增加，酸溶液在起始时流量小，使得消化瓶5内的酸与食品样品之间反应平稳，一端时间后，酸溶液的流量自动增大，此时消化瓶5内的反应已经平稳度过了过渡期，消化瓶5内反应加快，节约了补酸时间，消化瓶5内不会出现喷溅现象。

进一步地，所述的转轴4上有颜色传感器和液位传感器，操作台1上有计算机和处理器。

当消化瓶5内的溶液变为棕红色时，需要对消化瓶5内补酸，此时颜色传感器检测到消化瓶5内溶液颜色变化，将信号传递给计算机，计算机进行算法计算，又经处理器处理完成，下达指令给驱动装置，驱动装置启动，支柱3右移，当支柱3移动至行程末端时，消化瓶5的瓶口和补酸瓶16的瓶口对齐，电机关闭，进行补酸，当消化瓶5内的溶液液位不断上升至预定位置时，液位传感器将信号传递给计算机，经计算机算法计算，处理器处理完成后，下达指令给驱动装置，驱动装置启动，支柱3左移并复位。

进一步地，所述的驱动装置包括置于操作台1上方的横置的丝杠21，丝杠21置于支柱3后方，丝杠21与操作台1之间沿丝杠21的轴线转动连接，支柱3上滑动套装有套筒22，套筒22与丝杠21之间经螺纹传动，丝杠21受安装在操作台1上的电机驱动。

使用时，丝杠21转动，因滚轮15与导轨14滚动配合，支柱3不能随丝杠21转动，经丝杠21与套筒22之间的螺纹传动，套筒22横向移动，支柱3随套筒22横向移动，套筒22用于防止支柱3的倾倒。

本发明的弧形槽的设计使消化瓶可以在被加热时左右摆动，以使消化瓶内溶液受热均匀，加快反应速率，进而加快工作效率，提升实验效果。

本发明的卡槽的设计使消化瓶的固定角度并不受限，在一定的倾斜角度范围内可以被任意固定，从而使消化瓶不同的部位都能够被加热。

本发明的水道和冷水箱的设计使冷水箱内的水可以进行循环流动，在水循环流动的过程中冷凝消化瓶内的酸雾，由于水流的不断循环流动，金属管一直受到冷水降温，所以消化瓶内的酸雾被冷凝的效果好，有效减少了酸雾和被测成分的挥发。

本发明的金属管和消化瓶瓶颈之间的隔热层减少了热量在两者之间的传递，防止了消化瓶的温度骤变，从而产生炸裂现象。

本发明的补酸过程自动进行，不需要人手操作，大大降低了实验的危险性，减少了人力付出。

本发明的流量控制阀能够控制酸溶液的流速和流量，使得酸溶液能够沿瓶壁缓缓地流入消化瓶中，消化瓶内不会产生剧烈反应，引起喷溅，进而损害人体。

本发明的降温机构能够对消化瓶逐渐地降温，不使消化瓶的温度骤变，以免消化瓶炸裂，且降温效率高，降温速度快。

以上所述是结合具体实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施仅局限于此；对于本发明所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本发明技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种食品检测预处理装置，包括水平的操作台（1），其特征在于，操作台（1）上表面有电热板（1）和竖直的支柱（3），电热板（1）正上方有前后设置的转轴（4），转轴（4）后端贯穿支柱（3）并与支柱（3）沿转轴（4）的轴线转动连接，电热板（1）和转轴（4）之间有竖直的消化瓶（5），消化瓶（5）与转轴（4）连接，所述转轴（4）后端的侧面上开设有沉槽（5），沉槽（5）底面开设有沿转轴（4）的圆周方向均匀分布的多个卡槽（7），支柱（3）上滑动插装有与任一卡槽（7）滑动配合的插杆（8），插杆（8）一端贯穿支柱（3）至支柱（3）外侧，所述插杆（8）一端连接有联动机构，使得插杆（8）沿转轴（4）的径向滑动。

2.根据权利要求1所述的一种食品检测预处理装置，其特征在于，所述的转轴（4）上螺纹连接有竖直的金属管（11），金属管（11）下端套装在消化瓶（5）的瓶颈上，所述消化瓶（5）的瓶颈与金属管（11）之间有隔热层。

3.根据权利要求2所述的一种食品检测预处理装置，其特征在于，所述的操作台（1）上表面有冷水箱（12），转轴（4）内开设有横向分布的两个水道（13），水道（13）沿前后方向设置，所述两个水道（13）在转轴（4）的前端连通，金属管（11）被两个水道（13）环绕，水道（13）后端与冷水箱（12）之间经软管连通，转轴（4）上安装有置于任一水道（13）内的抽水泵。

4.根据权利要求1所述的一种食品检测预处理装置，其特征在于，所述的操作台（1）上表面有横向的导轨（14），支柱（3）下端有与导轨（14）滚动配合的滚轮（15），操作台（1）上表面有置于电热板（1）右侧的降温机构，所述支柱（3）受驱动装置驱动而沿导轨（14）的路径移动。

5.根据权利要求4所述的一种食品检测预处理装置，其特征在于，所述的降温机构为轴线横向设置的风扇，风扇置于消化瓶（5）的正右侧，导轨（14）上与风扇位置对应的部分呈起伏状设置。

6.根据权利要求4所述的一种食品检测预处理装置，其特征在于，所述的降温机构为置于消化瓶（5）正右侧的敞口的温水箱，导轨（14）上与温水箱左右两端对应的部分呈起伏状设置。

7.根据权利要求4所述的一种食品检测预处理装置，其特征在于，所述的操作台（1）上方有置于降温机构的右侧并与消化瓶（5）对应的补酸瓶（16），补酸瓶（16）的瓶口向下且补酸瓶（16）与操作台（1）连接，补酸瓶（16）内安装有流量控制阀，补酸瓶（16）的瓶口处有蝶阀，蝶阀的阀杆（18）沿前后方向设置并滑动贯穿所述瓶口，补酸瓶（16）外侧有向左倾斜的转柄（19），转柄（19）上端与阀杆（18）连接，转柄（19）下端与支柱（3）横向对应，转柄（19）和补酸瓶（16）之间经套装在阀杆（18）上的扭簧连接。

8.根据权利要求7所述的一种食品检测预处理装置，其特征在于，所述的流量控制阀为自动平衡阀。

9.根据权利要求7所述的一种食品检测预处理装置，其特征在于，所述的补酸瓶（16）下部为顶点向下的锥形，流量控制阀包括水平的限流圆板（20），限流圆板（20）置于所述补酸瓶（16）下部并与补酸瓶（16）内壁之间有间隙，限流圆板（20）和补酸瓶（16）之间经竖直的弹簧连接。

10.根据权利要求4所述的一种食品检测预处理装置，其特征在于，所述的驱动装置包括置于操作台（1）上方的横置的丝杠（21），丝杠（21）与操作台（1）之间沿丝杠（21）的轴线转动连接，支柱（3）上滑动套装有套筒（22），套筒（22）与丝杠（21）之间经螺纹传动，丝杠（21）受安装在操作台（1）上的电机驱动。

Images