CN114323735B - 一种智能食品检验快速取样装置及取样方法 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种智能食品检验快速取样装置及取样方法，包括样品传输系统、破碎清洗系统、固定底座、控制器。所述样品传输平台包括传输平台、传输带、样品存放器皿。所述的破碎冲洗系统包括钻头盖、刀片及钻头柱体。破碎清洗系统通过可控制的轨道安装在固定底座上，样品通过传输系统传送到破碎钻头下方，破碎刀片对其进行破摔然后通过钻头柱体吸入到出样口，完成取样。随后清洁水进入钻头柱体进行清洗，排除废水到样品存放器皿。本发明实现了食品检测的自动快速取样，同时避免样品之间的交叉污染，极大的提高了食品检测的效率，具有很高的实用价值和推广价值。

Description

一种智能食品检验快速取样装置及取样方法

技术领域

本发明涉及食品检测设备技术领域，具体是一种智能食品检测快速取样装置及取样方法。

背景技术

随着社会经济的快速发展，各式各样食品的出现极大丰富了人们的物质生活，但同时也带来了大量的食品安全问题。食品安全直接威胁着人们身体健康和生命安全，加大对食品的检验检测力度可以有效的减少食品安全问题。

食品安全检测是按照国家指标来检测食品中的有害物质，对食品原料、半成品、成品等进行检验，以确保其质量合格。食品检测的过程中涉及到取样环节，即用取样装置对样品进行预处理、制样。常见的样品状态有固体、液体、固液混合状态，现有技术常常采用不同的取样工具对以上三种状态的样品进行分别取样，无法实现取样装置和取样过程的标准统一，因此无法实现取样过程的流水作业。造成取样过程繁琐，面对大批量不同状态的样品时，严重制约样品的检测效率，别样采集的样品颗粒大小不符合标准，也会影响食品检测的准确性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种智能食品检测快速取样装置，旨在解决上述技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种智能食品检验快速取样装置，其特征在于，包括包括样品传输系统、破碎清洗系统、固定底座、控制器；所述样品传输系统包括传输平台、传输带、样品存放器皿；所述破碎冲洗系统包括钻头、滑块和清洁水供给装置；所述清洁水供给装置包括清洗水箱、清洗水泵、进水管(6)；所述钻头安装在滑块上，可以随着滑块上下移动调整取样深度；所述钻头包括钻头盖、若干个刀片和钻头柱体，钻头柱体内部为空腔，并且所述钻头柱体下部开口，样品被破碎以后，可以通过钻头柱体吸入到样品出口；清洁水供给装置清洁水通过进水口进入钻头柱体，对钻头内腔进行清洗。所述清洗水箱设置在所述固定底座(5)内，所述清洗水泵设置在所述清洗水箱内。

进一步的，样品器皿为多个且等距放置于传输带上。

进一步的，所述刀片为四个，且完全相同，且四个刀片互成90°角均分布于钻头的下端。

进一步的，所述钻头盖与刀片形成局部封闭空间。

进一步的，钻头柱体上端开有若干个流通孔上端开若干个流通孔，用于样品的吸取及清洁水的排放。

进一步的，固定底座固定于传输平台上部，所述固定底座前侧面设置有滑块轨道，所述滑块轨道为竖起的梯形的凹槽。

进一步的，钻头柱体下部开口处设置有滤网或者钻头柱体下部侧壁开设有若干样品小孔。

基于上述的智能食品检验快速取样装置的取样方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：控制器控制传输带移动，当样品存放器皿移动到钻头正下方时，控制器控制传输带暂停；具体的可以控制传输带驱动电机的每次转动的时间或者控制传输带每次移动的距离，本领域技术人员可以根据现场实际进行调试。

S2:控制器控制滑块沿滑块轨道向下移动，当滑块移动到钻头盖接触样品存放器皿(3)底部时，控制器控制制滑块停止移动，并位置锁定；

S3：控制器控制钻头电机快速转动从而带动钻头快速转动，把样品粉碎；

S4：控制器控制吸样机工作，把粉碎后的样品从出样口抽出；

S5：控制器控制清洁水供给装置向清洁水进口供水对滑块内腔和钻头柱体内腔进行冲洗，冲洗后的废水从钻头柱体下部进入样品存放器皿；

S6:控制器控制滑块上升到原始位置，吸样机向钻头柱体内腔和滑块内腔充入空气，把里面的水分吹干；

S7:返回S1。

进一步的，上述步骤3中，钻头快速转动时，吸样机向滑块的内腔中冲入微量空气，使钻头柱体内腔保持微正压。

进一步的，钻头柱体下端开口处设置有外开的第一单向阀门；钻头柱体下端侧壁开设有若干样品小孔，每个小孔内设置有可以向钻头柱体内开的第二单向阀门。

此时，工作过程如下：

S1：控制器控制传输带移动，当样品存放器皿移动到钻头正下方时，控制器控制传输带暂停；

S2:控制器控制滑块沿滑块轨道向下移动，当滑块移动到钻头盖接触样品存放器皿底部时，控制器控制制滑块停止移动，并位置锁定，第一单向阀门受到样品存放器皿底部一个向上的作用力，把钻头柱体下端开口封闭，防止不合格样品的进入钻头柱体，此时，吸样机向钻头柱体内通入气体，使钻头柱体内保持微正压，气体顶住第二单向阀门，把钻头柱体下端侧壁的小孔封闭；

S3：控制器控制钻头电机快速转动从而带动钻头快速转动，把样品粉碎；

S4：控制器控制吸样机工作，吸样机从钻头柱体内抽气，把粉碎后的样品从出样口抽出；

S5：控制器控制钻头向上移动一小段距离，此时，第一单向阀门在重力的作用下与钻头柱体下端开口会有小的缝隙，清洁水供给装置向清洁水进口供水对滑块内腔和钻头柱体内腔进行冲洗，冲洗后的废水从钻头柱体下端开口处进入样品存放器皿；

S6:控制器控制滑块上升到原始位置，吸样机向钻头柱体内腔和滑块内腔充入空气，把里面的水分吹干；

S7:返回S1。

本发明与现有技术相比优点在于：当不同状态的样品置于器皿中时，可以用统一的取样装置对样品进行破碎，完成制样后清洁水通过内腔对取样装置进行清洗。实现了食品检测的自动快速取样，同时避免样品之间的交叉污染，极大的提高了食品检测的效率，具有很高的实用价值和推广价值；同时在采样时，又可以避免采集到不符合标准的样品。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明第一种实施例中的智能食品检测快速取样装置主视结构示意图。

图2为本发明图1中的钻头结构示意图。

图3为本发明图1中的滑块与固定底座的立体结构示意图。

图4为为本发明图1中的取样装置俯视立体结构示意图。

图5为本发明第二种实施例中的钻头柱体剖面结构示意图。

图6为本发明第三种实施例中的钻头柱体剖面结构示意图。

图7为本发明第四种实施例中的钻头柱体剖面结构示意图。

附图标记说明：

1、传输平台，2、传输带，3、样品器皿，4、控制器，5、固定底座，6、进水管，7、滑块轨道，8、样品出口，9、钻头，10、钻头盖，11、刀片，12、钻头柱体，13、流通孔，14、第二单向阀门，15、第一单向阀门，16、滑块，17、钻头电机，18、吸样机，121、滤网，122、样品小孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

以下结合附图对本发明的原理和特征进行详细的说明。

结合附图1-4，一种智能食品检测快速取样装置，包括样品传输系统、破碎清洗系统、固定底座5、控制器4。所述样品传输系统包括传输平台1、传输带2、样品存放器皿3。传输带2位于传输平台1上，所述样品存放器皿3在所述传输带2上间隔布置；所述破碎冲洗系统包括钻头9、滑块16和清洁水供给装置；所述清洁水供给装置包括清洗水箱、清洗水泵、进水管(6)。所述进水管6一端与固定底座5连接，另一端与滑块16相连接；所述清洗水箱设置在所述固定底座5内，所述清洗水泵设置在所述清洗水箱内，所述清洗水泵出口与所述进水管6连接。所述钻头9包括钻头盖10、刀片11和钻头柱体12；所述刀片11安装在钻头柱体12下部，钻头柱体12内部为空腔，并且所述钻头柱体12下部开口，钻头柱体12上端开8个相同的流通孔13，所述钻头9与滑块16固定连接。所述滑块16内部为空腔，所述流通孔13与所述滑块16的空腔相连通，下面的流通孔13与所述滑块16的空腔的底面接近，方便清洗和样品的取样，清洁水的排放。

固定底座5固定于传输平台1上部，所述固定底座5前侧面设置有滑块轨道7，所述滑块轨道7为竖起的梯形的凹槽，所述固定底座5的左侧面设置控制器4，进水管6与所述固定底座5的上面连接。

所述滑块16的后端水平截面为梯形，所述滑块16的后端正好与滑块轨道7相配合，所述滑块16可以在滑块轨道7内上下滑动。滑块16上下滑动的驱动动力采用常用的驱动装置，可以采用卷扬电机，通过卷扬电机的正反转，通过绳索来控制滑块16的上下滑块或者在滑块16与固定底座5之间设置一个转动皮带，所述皮带与滑块16固定，通过电机控制皮带的上下移动进而带动滑块16的上下移动，也可以采用其他常用的驱动装置。所述钻头9安装在滑块14上，所述滑块16上部安装有钻头电机17用于驱动钻头9转动，所述滑块16右侧安装有吸样机18，吸样机18右侧设置有样品出口8，所述吸样机18可以把粉碎好的样品从样品出口8中抽出，具体来说就是利用吸样机18抽吸空气形成一个负压来吸样。

传输带2正好位于钻头9下方，样品器皿3间隔相等距离放置于在传输带2上，并随传输带2而移动，传输带2安装在传输平台1上。不同状态的样品置于不同的样品存放器皿3内，随传输带2传送到钻头9下方。当样品随传输带传送到钻头9下方时钻头9深入样品开始进行破碎。待样品破碎成粉末状后，所述的吸样机18通过钻头柱体12的内腔将样品吸入到样品出口8完成取样。

优选的，相同的四个刀片11均布在钻头柱体12下端，破碎效果更好，更容易将固体样品破碎成粉末状便于吸样机18的吸取。

优选的，钻头盖10与刀片11形成局部封闭空间，更方便对样品进行破碎，钻头盖更容易与内腔形成负压环境，方便粉末状、液体状样品的吸取。

优选的，钻头柱体12上端开8个相同的流通孔，在不影响电机传输动力的同时，方便样品的吸取及清洁水的排放。粉碎后的样品在吸样机18的作用下，通过钻头柱体12、流通孔13进入到滑块内腔16中，最后通过出样口8完成取样。

清洗水泵将清洁水通过固定底座5上的进水管6进入滑块16内腔中再进入钻头柱体12对内腔进行清洗，避免了样品的交叉污染。所述的清洁废水通过钻头柱体12下部开口排入样品存放器皿3中，完成对取样装置的清洗工作，保证制样过程的高效、清洁。为了充分将样品进行破碎，四个相同的刀片11互成90°角均分布于钻头7的前端。

基于上述智能食品检测快速取样装置的取样方法：

S1：控制器控制传输带2移动，当样品存放器皿3移动到钻头9正下方时，控制器控制传输带2暂停；

S2:控制器4控制滑块16沿滑块轨道7向下移动，当滑块16移动到钻头盖10接触样品存放器皿3底部时，控制器4控制制滑块16停止移动，并位置锁定；

S3：控制器4控制钻头电机17快速转动从而带动钻头9快速转动，把样品粉碎；

S4：控制器4控制吸样机18工作，把粉碎后的样品从出样口8抽出；

S5：控制器4控制清洁水供给装置向清洁水进管6供水对滑块16内腔和钻头柱体12内腔进行冲洗，冲洗后的废水从钻头柱体12下部进入样品存放器皿3；

S6:控制器控制滑块16上升到原始位置，吸样机18向钻头柱体12内腔和滑块内腔充入空气，把里面的水分吹干；

S7:返回S1。

进一步的，上述步骤3中，钻头9快速转动时，吸样机18向滑块16的内腔中冲入微量空气，使钻头柱体12内腔保持微正压。当样品粉碎完成时，再抽气吸取合格的样品，这样可以防止不合格的样品进入内腔。

进一步的，上述步骤3中，钻头9快速转动时，必要时进水管可向滑块16的内腔中注入适量蒸馏水，使钻头盖10内的样品更容易被粉碎。

实施例2

如图5，本实施例与实施例1的改进的地方在于，钻头柱体12下部开口处设置有样品滤网121，优选的，钻头盖10的下边缘超过钻头柱体12的下端，当钻头盖10的下边缘与样品存放器皿3的底部接触时，钻头柱体12的下端与样品存放器皿3的底部还有一些间隙。所述样品滤网121为平面状，或设置为半球状，安装在在钻头柱体12下部开口处。

实施例3

如图6，本实施例与实施例1的改进的地方在于钻头柱体12下端部是封闭的，钻头柱体12下部侧壁圆周设置有样品小孔122，并且样品小孔122上设置有滤网。当样品粉碎完成时，吸样机18抽气从样品小孔吸取合格的样品。

实施例4，如图7，本实施例与实施例1-3的改进的地方在于，钻头柱体12下端开口处设置有外开的第一单向阀门15，所述第一单向阀门15把钻头柱体12下端开口封闭。钻头柱体12下端侧壁开设有样品小孔122，每个样品小孔122内设置有可以向钻头柱体12内开的第二单向阀门14，所述第二单向阀门14可固定在钻头柱体12内壁，正好把小孔密封住，可以防止钻头9在粉碎样品时，不合格的样品进入钻头柱体12。

基于上述智能食品检测快速取样装置的取样方法：

S1：控制器4控制传输带2移动，当样品存放器皿3移动到钻头9正下方时，控制器4控制传输带2暂停；

S2:控制器4控制滑块16沿滑块轨道7向下移动，当滑块16移动到钻头盖10接触样品存放器皿3底部时，控制器4控制滑块16停止移动，并位置锁定，第一单向阀门15受到样品存放器皿3底部一个向上的作用力，把钻头柱体12下端开口封闭，防止不合格样品的进入钻头柱体12，此时，吸样机18向钻头柱体12内通入气体，使钻头柱体12内保持微正压，气体顶住第二单向阀门14，把钻头柱体12下端侧壁的小孔封闭；

S3：控制器4控制钻头电机17快速转动从而带动钻头9快速转动，把样品粉碎；

S4：控制器4控制吸样机18工作，吸样机18从钻头柱体12内抽气，把粉碎后的样品从出样口8抽出；

S5：控制器4控制钻头9向上移动一小段距离，此时，第一单向阀门15在重力的作用下与钻头柱体12下端开口会有小的缝隙，清洁水供给装置向清洁水进管6供水对滑块16内腔和钻头柱体12内腔进行冲洗，冲洗后的废水从钻头柱体12下端开口处进入样品存放器皿3；

S6:控制器4控制滑块16上升到原始位置，吸样机18向钻头柱体12内腔和滑块内腔充入空气，把里面的水分吹干；

S7:返回S1。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种智能食品检验快速取样装置，其特征在于，包括样品传输系统、破碎清洗系统、固定底座（5）、控制器（4）；所述样品传输系统包括传输平台（1）、传输带（2）、样品存放器皿（3）；所述破碎清洗系统包括钻头（9）、滑块（16）和清洁水供给装置；所述清洁水供给装置包括清洗水箱、清洗水泵、进水管（6）；所述钻头（9）安装在滑块（16）上，可以随着滑块（16）上下移动调整取样深度；所述钻头（9）包括钻头盖（10）、若干个刀片（11）和钻头柱体（12），钻头柱体（12）内部为空腔，并且所述钻头柱体（12）底部开口，样品被破碎以后，可以通过钻头柱体（12）底部开口吸入到样品出口（8）；清洗水泵将清洁水通过进水管（6）进入钻头柱体（12），对钻头（9）内腔进行清洗，所述清洗水箱设置在所述固定底座（5）内，所述清洗水泵设置在所述清洗水箱内；钻头柱体（12）下端开口处设置有外开的第一单向阀门（15）；钻头柱体（12）下端侧壁开设有若干样品小孔（122），每个样品小孔（122）内设置有可以向钻头柱体（12）内开的第二单向阀门（14）；

所述智能食品检验快速取样装置取样时，包括如下步骤：

S1：控制器（4）控制传输带（ 2 ）移动，当样品存放器皿（ 3） 移动到钻头（ 9） 正下方时，控制器 （4 ）控制传输带（ 2） 暂停；

S2:控制器（4）控制滑块（16）沿滑块轨道（7）向下移动，当滑块（16）移动到钻头盖（10）接触样品存放器皿（3）底部时，控制器（4）控制滑块（16）停止移动，并位置锁定，第一单向阀门（15）受到样品存放器皿（3）底部一个向上的作用力，把钻头柱体（12）下端开口封闭，防止不合格样品进入钻头柱体（12），此时，吸样机（18）向钻头柱体（12 ）内通入气体，使钻头柱体（12 ）内保持微正压，气体顶住第二单向阀门（14），把钻头柱体（12）下端侧壁的小孔封闭；

S3：控制器（4）控制钻头电机（17）快速转动从而带动钻头（9）快速转动，把样品粉碎；

S4：控制器 （4） 控制吸样机 （18） 工作，吸样机 （18 ）从钻头柱体 （12） 内抽气，把粉碎后的样品从样品出口（8）抽出；

S5：控制器（4）控制钻头（9）向上移动一小段距离，此时，第一单向阀门（15）在重力的作用下 与钻头柱体（12）下端开口会有小的缝隙，清洁水供给装置向进水管(6)供水对滑块(16) 内腔和钻头柱体(12) 内腔进行冲洗，冲洗后的废水从钻头柱体(12)下端开口处进入样品存放器皿(3)；

S6:控制器 (4) 控制滑块 (16) 上升到原始位置，吸样机 (18) 向钻头柱体 (12) 内腔和滑块内腔充入空气，把里面的水分吹干；

S7:返回S1。

2. 根据权利要求 1 所述的智能食品检验快速取样装置，其特征在于，样品存放器皿（3）为多个且等距放置于传输带（2）上。

3.根据权利要求1所述的智能食品检验快速取样装置，其特征在于，所述刀片（11）为四个，且完全相同，且四个刀片（11）互成90°角均分布于钻头（9）的下端，所述钻头盖（10）与刀片（11）形成局部封闭空间。

4. 根据权利要求 1所述的智能食品检验快速取样装置，其特征在于，钻头柱体（12）上端开有若干个流通孔（13），用于样品的吸取及清洁水的排放。

5.根据权利要求1所述的智能食品检验快速取样装置，其特征在于，固定底座（5）固定于传输平台（1）上部，所述固定底座（5）前侧面设置有滑块轨道（7），所述滑块轨道（7）为竖起的梯形的凹槽。

6.根据权利要求 1-5 任一项所述的智能食品检验快速取样装置，其特征在于，钻头柱体（12）下部开口处设置有滤网（121），钻头柱体（12）下部侧壁开设有若干样品小孔（122）。

7.基于上述权利要求 1-5任一项所述的智能食品检验快速取样装置的取样方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：控制器（4）控制传输带（2） 移动，当样品存放器皿（ 3） 移动到钻头 （9） 正下方时，控制器 （4） 控制传输带 （2） 暂停；

S2:控制器（4）控制滑块（16）沿滑块轨道（7）向下移动，当滑块（16）移动到钻头盖（10）接触样品存放器皿（3）底部时，控制器（4）控制滑块（16）停止移动，并位置锁定，第一单向阀门（15）受到样品存放器皿（3）底部一个向上的作用力，把钻头柱体（12）下端开口封闭，防止不合格样品进入钻头柱体（12），此时，吸样机（18）向钻头柱体（12） 内通入气体，使钻头柱体（12） 内保持微正压，气体顶住第二单向阀门（14），把钻头柱体（12）下端侧壁的小孔封闭；

S3：控制器（4）控制钻头电机（17）快速转动从而带动钻头（9）快速转动，把样品粉碎；

S4：控制器（4）控制吸样机 （18） 工作，吸样机（18） 从钻头柱体 （12） 内抽气，把粉碎后的样品从样品出口（8）抽出；

S5：控制器（4）控制钻头（9）向上移动一小段距离，此时，第一单向阀门（15）在重力的作用下与钻头柱体（12）下端开口会有小的缝隙，清洁水供给装置向进水管（6）供水对滑块（16） 内腔和钻头柱体（12） 内腔进行冲洗，冲洗后的废水从钻头柱体（12）下端开口处进入样品存放器皿（3）；

S6:控制器（4）控制滑块（16） 上升到原始位置，吸样机 （18） 向钻头柱体 （12） 内腔和滑块内腔充入空气，把里面的水分吹干；

S7:返回S1。