CN112816422B - 一种光谱分析的贝类重金属动态检测结构与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光谱分析的贝类重金属动态检测结构与方法，包括控制中心、循环进料机构和检测预警机构，所述控制中心的边侧安装有循环进料机构，所述循环进料机构的左侧安装有定位传送机构，所述定位传送机构的边侧连接有光谱图像采集机构，且光谱图像采集机构由避光箱体和光谱相机组成，并且避光箱体的上方固定安装有光谱相机，所述光谱图像采集机构的左侧连接有检测预警机构，且检测预警机构由灯盘组成。该光谱分析的贝类重金属动态检测结构与方法，能够简化整体的操作步骤，同时可对待测贝进行定位输送，且可准确的分析确定待测贝的重金属含量种类和程度，并且可显示对应定位点待测贝的情况以及实现自动化贝类重金属检测。

Description

一种光谱分析的贝类重金属动态检测结构与方法

技术领域

本发明涉及水产自动化检测技术领域，具体为一种光谱分析的贝类重金属动态检测结构与方法。

背景技术

我国海产养殖业发达，但随着工业的发展，大量的工业废水直接排放进入海洋环境，造成污染加剧，贝类生长在海底沉积物中，位置前移小，体内重金属含量比周围环境中含量高几个数量级，危害人类身体健康，为了有效的保证消费者食用贝类安全通常都会对贝类进行重金属动态检测，然而贝类重金属动态检测不仅对促进水产品安全检测具有重要的现实意义，同时贝类重金属检测易可作为养殖水环境污染检测的指示生物，对海洋养殖产业的发展具有指导作用，对促进海洋经济发展具有重要意义。

然而现在大多数的贝类重金属动态检测结构存在以下几个问题：

一、现有的贝类重金属动态检测结构在使用的过程中整体的技术难度较大、操作复杂的过程，同时在对贝类检测的过程中不便于对待测贝进行定位输送，从而极大的降低了贝类重金属动态检测结构的实用性；

二、现有的贝类重金属动态检测结构在检测过程中不便于准确的分析确定待测贝的重金属含量种类和程度，且不便于显示对应定位点待测贝的情况以及实现自动化贝类重金属检测。

所以我们提出了一种光谱分析的贝类重金属动态检测结构与方法，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光谱分析的贝类重金属动态检测结构与方法，以解决上述背景技术提出的目前市场上现有的贝类重金属动态检测结构在使用的过程中整体的技术难度较大、操作复杂的过程，同时在对贝类检测的过程中不便于对待测贝进行定位输送，从而极大的降低了贝类重金属动态检测结构的实用性，在检测过程中不便于准确的分析确定待测贝的重金属含量种类和程度，且不便于显示对应定位点待测贝的情况以及实现自动化贝类重金属检测的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种光谱分析的贝类重金属动态检测结构，包括控制中心、循环进料机构和检测预警机构，所述控制中心的边侧安装有循环进料机构，且循环进料机构由料斗、反向传送带、电机A、旋转盘、电机B、回收箱A、电机C、回收箱B和电机D组成，并且料斗的下方安装有反向传送带，所述反向传送带的边侧连接有电机A，且料斗的右侧安装有旋转盘，并且旋转盘的下方安装有电机B，所述电机B的左侧设置有回收箱A，且回收箱A的边侧安装有电机C，所述电机C的上方安装有回收箱B，且回收箱B的边侧连接有电机D，所述循环进料机构的左侧安装有定位传送机构，且定位传送机构由摩擦挡板、定位传送带和电机E组成，并且摩擦挡板的左侧安装有定位传送带，而且定位传送带的下方左侧安装有电机E，所述定位传送机构的边侧连接有光谱图像采集机构，且光谱图像采集机构由避光箱体和光谱相机组成，并且避光箱体的上方固定安装有光谱相机，所述光谱图像采集机构的左侧连接有检测预警机构，且检测预警机构由灯盘组成。

优选的，所述控制中心嵌入式安装在装置结构的壳体上方，且控制中心通过按钮和屏幕实现与用户的交互，形成树状结构由上而下连接与每个设备、模块之间的线路。

优选的，所述循环进料机构中的反向传送带设置在装置最下方，且反向传送带与定位传送带运行方向相反。

优选的，所述循环进料机构自动回收单元包括回收箱A和回收箱B，且回收箱A和回收箱B的右侧和旋转盘相互连接。

优选的，所述摩擦挡板为橡胶复合材料，且摩擦挡板安装在避光箱体长度二分之一处，并且摩擦挡板由2层组成，而且摩擦挡板每层间距2cm，同时摩擦挡板末端安装塑料软毛刷。

优选的，所述定位传送带每20cm间距为一段，且定位传送带每段设置3*3点阵定位凹槽，并且定位凹槽的半径为1.5cm。

优选的，所述避光箱体长40cm，且避光箱体设置在定位传送带上方料斗的左侧。

优选的，所述检测预警机构中的灯盘设置在避光箱体左侧、定位传送带上方，且灯盘与定位传送带3*3点阵位置对应，并且每组灯盘包括红、黄、蓝、紫4个显示灯，而且灯盘由控制中心控制。

本发明提供的另一种技术方案是提供一种光谱分析的贝类重金属动态检测结构的检测方法，包括如下步骤：

S1：启动电源，控制中心发出启动指令，各结构运行，电机E驱动定位传送带运行，摩擦挡板隔离冗余待测贝类样本，掉落至反向传送带；

S2：光谱相机扫描待测区域图像信息，传送至控制中心分析并发出控制指令至灯盘，点阵灯盘每点的指示灯，依据指令分别对应铜超标红色灯亮、锌超标黄色灯亮、铅超标蓝色灯亮、镉超标紫色灯亮；

S3：电机A驱动反向传送带运行，ɵT=3时，电机B驱动旋转盘正向转动，旋转盘带动回收箱A对接反向传送带；

S4：电机D驱动回收箱B倾倒回收的样本至料斗，ɵT=6时，电机B驱动旋转盘反向转动，旋转盘带动回收箱B对接反向传送带，同时，电机C驱动回收箱A倾倒回收的样本至料斗，恢复初值T零值，依此循环。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该光谱分析的贝类重金属动态检测结构与方法，能够简化整体的操作步骤，同时可对待测贝进行定位输送，且可准确的分析确定待测贝的重金属含量种类和程度，并且可显示对应定位点待测贝的情况以及实现自动化贝类重金属检测；

1.设置有定位传送带，电机E驱动定位传送带运行，同时利用摩擦挡板隔离冗余待测贝类样本，掉落至反向传送带，进而以此来回收多余待测贝，输送至料斗处倾倒，以此来实现待测贝的定位输送，接着利用摩擦挡板末端安装的塑料软毛刷，从而能够避免待测贝样本堆砌，扫除多余样本；

2.设置有灯盘，灯盘设置在避光箱体左侧、定位传送带上方，灯盘与定位传送带3*3点阵位置对应，每组灯盘包括红、黄、蓝、紫4个显示灯，灯盘由控制中心控制，依照不同颜色指示灯亮灭情况显示样本重金属污染情况，分别为红色灯亮铜超标、黄色灯亮锌超标、蓝色灯亮铅超标、紫色灯亮镉超标，从而以此准确的分析确定待测贝的重金属含量种类和程度，并且实现显示对应定位点待测贝的情况以及保证进行自动化的贝类重金属检测。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明装置结构模块化示意图；

图3为本发明控制流程示意图。

图中：1、控制中心；2、循环进料机构；201、料斗；202、反向传送带；203、电机A；204、旋转盘；205、电机B；206、回收箱A；207、电机C；208、回收箱B；209、电机D；3、定位传送机构；301、摩擦挡板；302、定位传送带；303、电机E；4、光谱图像采集机构；401、避光箱体；402、光谱相机；5、检测预警机构；501、灯盘。

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做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。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种光谱分析的贝类重金属动态检测结构，包括控制中心1、循环进料机构2、料斗201、反向传送带202、电机A203、旋转盘204、电机B205、回收箱A206、电机C207、回收箱B208、电机D209、定位传送机构3、摩擦挡板301、定位传送带302、电机E303、光谱图像采集机构4、避光箱体401、光谱相机402、检测预警机构5和灯盘501，控制中心1的边侧安装有循环进料机构2，且循环进料机构2由料斗201、反向传送带202、电机A203、旋转盘204、电机B205、回收箱A206、电机C207、回收箱B208和电机D209组成，并且料斗201的下方安装有反向传送带202，反向传送带202的边侧连接有电机A203，且料斗201的右侧安装有旋转盘204，并且旋转盘204的下方安装有电机B205，电机B205的左侧设置有回收箱A206，且回收箱A206的边侧安装有电机C207，电机C207的上方安装有回收箱B208，且回收箱B208的边侧连接有电机D209，循环进料机构2的左侧安装有定位传送机构3，且定位传送机构3由摩擦挡板301、定位传送带302和电机E303组成，并且摩擦挡板301的左侧安装有定位传送带302，而且定位传送带302的下方左侧安装有电机E303，定位传送机构3的边侧连接有光谱图像采集机构4，且光谱图像采集机构4由避光箱体401和光谱相机402组成，并且避光箱体401的上方固定安装有光谱相机402，光谱图像采集机构4的左侧连接有检测预警机构5，且检测预警机构5由灯盘501组成。

控制中心1嵌入式安装在装置结构的壳体上方，且控制中心1通过按钮和屏幕实现与用户的交互，形成树状结构由上而下连接与每个设备、模块之间的线路，通过控制中心1能够对各个设备以及模块进行集中控制。

循环进料机构2中的反向传送带202设置在装置最下方，且反向传送带202与定位传送带302运行方向相反，通过反向传送带202与定位传送带302相反的运行方向从而能够接收上方掉落多余待测样本。

循环进料机构2自动回收单元包括回收箱A206和回收箱B208，且回收箱A206和回收箱B208的右侧和旋转盘204相互连接，通过旋转盘204带动回收箱A206和回收箱B208正反转动，交替对反向传送带202，回收多余待测贝，输送至料斗201处倾倒。

摩擦挡板301为橡胶复合材料，且摩擦挡板301安装在避光箱体401长度二分之一处，并且摩擦挡板301由2层组成，而且摩擦挡板301每层间距2cm，同时摩擦挡板301末端安装塑料软毛刷，避免待测贝样本堆砌，扫除多余样本。

定位传送带302每20cm间距为一段，且定位传送带302每段设置3*3点阵定位凹槽，并且定位凹槽的半径为1.5cm，使进入图像采集区的待测贝呈点阵排列。

避光箱体401长40cm，且避光箱体401设置在定位传送带302上方料斗201的左侧，避光箱体401覆盖定位传送带302的两端，以减小光线变化造成的采集信息误差。

检测预警机构5中的灯盘501设置在避光箱体401左侧、定位传送带302上方，且灯盘501与定位传送带3023*3点阵位置对应，并且每组灯盘501包括红、黄、蓝、紫4个显示灯，而且灯盘501由控制中心1控制，依照不同颜色指示灯亮灭情况显示样本重金属污染情况，分别为红色灯亮铜超标、黄色灯亮锌超标、蓝色灯亮铅超标、紫色灯亮镉超标。

为了更好的展现出光谱分析的贝类重金属动态检测结构的具体检测方法，本实施例中对一种光谱分析的贝类重金属动态检测结构的检测方法，包括如下步骤：

第一步：启动电源，控制中心1发出启动指令，各结构运行，电机E303驱动定位传送带302运行，摩擦挡板301隔离冗余待测贝类样本，掉落至反向传送带202；

第二步：光谱相机402扫描待测区域图像信息，传送至控制中心1分析并发出控制指令至灯盘501，点阵灯盘501每点的指示灯，依据指令分别对应铜超标红色灯亮、锌超标黄色灯亮、铅超标蓝色灯亮、镉超标紫色灯亮；

第三步：电机A203驱动反向传送带202运行，ɵT=3时，电机B205驱动旋转盘204正向转动，旋转盘204带动回收箱A206对接反向传送带202；

第四步：电机D209驱动回收箱B208倾倒回收的样本至料斗201，ɵT=6时，电机B205驱动旋转盘204反向转动，旋转盘204带动回收箱B208对接反向传送带202，同时，电机C207驱动回收箱A206倾倒回收的样本至料斗201，恢复初值T零值，依此循环。

工作原理：在使用该光谱分析的贝类重金属动态检测结构时，首先根据图1-3所示，装置开始运行前由人工预先在控制中心1屏幕上设置重金属含量标准范围，并将待测贝类样本放入料斗201中，接着启动装置的总电源，此时控制中心1发出启动指令，装置内部的各结构进行运行工作，然而电机E303驱动定位传送带302运行工作，利用摩擦挡板301来隔离冗余待测贝类样本，待测贝类样本掉落至反向传送带202，同时光谱相机402的开启从而能够扫描待测区域图像信息，并将其扫描得到的待测区域图像信息传送至控制中心1中进行分析并发出控制指令至灯盘501，点阵灯盘501每点的指示灯，依据指令分别对应铜超标红色灯亮、锌超标黄色灯亮、铅超标蓝色灯亮和镉超标紫色灯亮，电机A203驱动反向传送带202进行运行，当ɵT=3时与初值T间隔3分钟时电机B205驱动旋转盘204正向转动，此时旋转盘204带动回收箱A206对接反向传送带202，同时，电机D209驱动回收箱B208倾倒回收的样本至料斗201，当ɵT=6时与初值T间隔6分钟时电机B205驱动旋转盘204反向转动，旋转盘204带动回收箱B208对接反向传送带202，同时，电机C207驱动回收箱A206倾倒回收的样本至料斗201，恢复初值T零值，依此循环，通过以上结构与方法进行贝类重金属污染检测，能够实现自动化检测流程，克服技术难度大、操作复杂的弊端，进而对实现贝类食用安全检测是行之有效的。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (1)

1.一种光谱分析的贝类重金属动态检测结构，包括控制中心(1)、循环进料机构(2)和检测预警机构(5)，其特征在于：所述控制中心(1)的边侧安装有循环进料机构(2)，且循环进料机构(2)由料斗(201)、反向传送带(202)、电机A(203)、旋转盘(204)、电机B(205)、回收箱A(206)、电机C(207)、回收箱B(208)和电机D(209)组成，并且料斗(201)的下方安装有反向传送带(202)，所述反向传送带(202)的边侧连接有电机A(203)，且料斗(201)的右侧安装有旋转盘(204)，并且旋转盘(204)的下方安装有电机B(205)，所述电机B(205)的左侧设置有回收箱A(206)，且回收箱A(206)的边侧安装有电机C(207)，所述电机C(207)的上方安装有回收箱B(208)，且回收箱B(208)的边侧连接有电机D(209)，回收箱A(206)和回收箱B(208)的右侧和旋转盘(204)相互连接，所述循环进料机构(2)的左侧安装有定位传送机构(3)，且定位传送机构(3)由摩擦挡板(301)、定位传送带(302)和电机E(303)组成，并且摩擦挡板(301)的左侧安装有定位传送带(302)，而且定位传送带(302)的下方左侧安装有电机E(303)，所述定位传送机构(3)的边侧连接有光谱图像采集机构(4)，且光谱图像采集机构(4)由避光箱体(401)和光谱相机(402)组成，并且避光箱体(401)的上方固定安装有光谱相机(402)，所述光谱图像采集机构(4)的左侧连接有检测预警机构(5)，且检测预警机构(5)由灯盘(501)组成；

所述摩擦挡板(301)为橡胶复合材料，且摩擦挡板(301)安装在避光箱体(401)长度二分之一处，并且摩擦挡板(301)由2层组成，而且摩擦挡板(301)每层间距2cm，同时摩擦挡板(301)末端安装塑料软毛刷；

所述定位传送带(302)每20cm间距为一段，且定位传送带(302)每段设置3*3点阵定位凹槽，并且定位凹槽的半径为1.5cm；

所述避光箱体(401)长40cm，且避光箱体(401)设置在定位传送带(302)上方料斗(201)的左侧；

所述循环进料机构(2)中的反向传送带(202)设置在检测结构最下方，且反向传送带(202)与定位传送带(302)运行方向相反；

所述检测预警机构(5)中的灯盘(501)设置在避光箱体(401)左侧、定位传送带(302)上方，且灯盘(501)与定位传送带(302)3*3点阵位置对应，并且每组灯盘(501)包括红、黄、蓝、紫4个显示灯，而且灯盘(501)由控制中心(1)控制。

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