CN201885974U - 一种手持式农药残留量速测仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种食品安全快速检测仪器，具体为一种手持式农药残留量速测仪。包括电源系统、光电检测系统、微处理器与辅助电路系统和输入输出系统，电源系统包括可充电电池、电量检测与充电电路，光电检测系统包括LED恒流驱动电路、LED单色光源、样品池腔、硅光电池检测器，微处理器与辅助电路系统包括微处理器、电流检测运放、实时时钟、存储器、温度校正电路，输入输出系统包括按键键、串行接口电路、液晶显示屏。本实用新型可用于蔬菜水果中有机磷和氨基甲酸酯农药残留量的现场快速检测，能满足现场快速筛查或半定量测定的需要，特别适用于果蔬批发市场、酒店、超市等场所对果蔬农药残留量的快速检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种食品安全快速检测仪器，具体为一种手持式农药残留量速测仪。
背景技术
近年来，因食用受到农药污染的果蔬而造成的急性中毒事件时有发生。针对我国农产品产地分散及即采即售为主的果蔬产销特点，迫切需要开发一种简单快捷的手持式农药残留量检测仪，以适应现场快速测定的需要。酶催化动力学分析法操作简单、分析快速，近几年国内外均有研究报道，相应的农药残留检测仪的开发工作也有报道。2003年，国家颁布了基于乙酰胆碱酯酶体系的农药残留快速检测方法国家标准，加速了此类农药残留检测仪的商品化进程。
目前农药残留检测中所用胆碱酯酶大多来源于动物体，价格贵且保存较为困难，而植物酯酶来源广、成本低、易于保存。近年来已有研究表明某些植物酯酶与乙酰胆碱酯酶相比，在酶活性和抑制程度上效果相当，且其农药残留的最低检出限远低于国家规定的最大允许残留量，因此用植物酯酶进行农药残留检测完全可行。
现有的农药残留检测仪大多以220V交流电供电，不适于户外操作；有的采用体积庞大的热光源或结构复杂的分光系统，携带不便；少数农药残留快速检测仪虽然采用了微型化设计，但由于酶的活性受温度影响很大，测量时需使用恒温装置，不易携带，难以实现真正的手持式现场检测。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种手持式农药残留量速测仪的技术方案。
所述的一种手持式农药残留量速测仪，其特征在于：包括电源系统、光电检测系统、微处理器与辅助电路系统和输入输出系统，电源系统包括可充电电池、电量检测与充电电路，光电检测系统包括LED恒流驱动电路、LED单色光源、样品池腔、硅光电池检测器，微处理器与辅助电路系统包括微处理器、电流检测运放、实时时钟、存储器、温度校正电路，输入输出系统包括按键键、串行接口电路、液晶显示屏；所述的电源系统为仪器提供电源，光电检测系统用于光电信号采集，微处理器与辅助电路系统用于系统控制与数据计算，输入输出系统用于数据信息的接收与显示。
所述的一种手持式农药残留量速测仪，其特征在于所述的可充电电池为锂离子电池，电量检测与充电电路受微处理器控制，实时检测电池电量，当电量不足时，通过液晶显示屏提醒用户充电，并可通过USB接口对其充电。
所述的一种手持式农药残留量速测仪，其特征在于所述的LED单色光源为高稳定的窄带宽、小发散角LED单色光源，半波宽FWHM小于10nm，发散角小于15°，波长准确性±1 nm。
所述的一种手持式农药残留量速测仪，其特征在于所述的LED单色光源受微处理器控制，在样品检测时，瞬时打开，样品信号采集完毕即断电关闭。
所述的一种手持式农药残留量速测仪，其特征在于所述的样品池腔为圆柱形，装有热敏电阻，用于样品池温度实时检测。
所述的一种手持式农药残留量速测仪，其特征在于所述的微处理器中内置温度校正定标方程，通过采集的样品、样品空白对照和试剂空白对照的光强信号，计算出样品对植物酯酶的抑制率，并通过液晶显示屏直接显示出样品中的农药残留含量。
本实用新型具有以下优点：
1.以高稳定的窄带宽、小发散角单色LED为光源，具有良好的单色性和准直性，无需增加滤光片和准直透镜，简化了仪器的光路结构，提高了仪器的稳定性；
2.LED光源功率小，并且只在样品检测时才瞬时打开，样品信号采集完毕即断电关闭，耗电量极小；
3.以可充电锂离子电池为电源，便于携带和现场使用；
4.通过实时温度校正，减小环境温度变化对检测结果的干扰；
5.微处理器中内置定标方程，可直接显示被测样品农药残留量，便于非专业人员操作；
6.仪器体积小，重量轻，携带方便，适用于现场快速检测；
本实用新型可用于蔬菜水果中有机磷和氨基甲酸酯农药残留量的现场快速检测，能满足现场快速筛查或半定量测定的需要，特别适用于果蔬批发市场、酒店、超市等场所对果蔬农药残留量的快速检测。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型做进一步说明：
一种手持式农药残留量速测仪，包括电源系统1、光电检测系统2、微处理器与辅助电路系统3和输入输出系统4，所述的电源系统1为仪器提供电源，光电检测系统2用于光电信号采集，微处理器与辅助电路系统3用于系统控制与数据计算，输入输出系统4用于数据信息的接收与显示。
电源系统1包括可充电电池5、电量检测与充电电路6，可充电电池5为锂离子电池，为仪器各部分提供电源，电量检测与充电电路6受微处理器11控制，实时检测电池电量，微处理器11检测可充电电池电量，发现电量不足时，通过液晶显示屏18提醒用户充电，并及时关机，并可通过USB接口对其充电。本实例中可充电池采用锂离子电池1800MAH-616-0290，充电电路采用LT4080，微处理器为C8051F350，液晶显示屏采用LM6030AFW LCD黑白显示屏。
光电检测系统2包括LED恒流驱动电路7、LED单色光源8、样品池腔9、硅光电池检测器10；LED单色光源8为高稳定的窄带宽、小发散角LED单色光源，LED光源采用直径3mm、中心波长520nm，波长准确性±1nm，半波宽FWHM小于10nm，发散角小于15°的锥型LED，LED驱动电路采用MAX1916 LED恒流驱动芯片，输出20mA的恒定电流，样品池腔9为圆柱形，装有热敏电阻19，用于样品池温度实时检测。
微处理器与辅助电路系统3包括微处理器11、电流检测运放12、实时时钟13、存储器14、温度校正电路15，微处理器11中内置温度校正定标方程，通过采集的样品、样品空白对照和试剂空白对照的光强信号，计算出样品对植物酯酶的抑制率，并通过液晶显示屏直接显示出样品中的农药残留含量，实时时钟13采用DS1302，为样品信息存储提供以时间为基准的编号，数据存储器17采用EEPROM/AT24C512，内存容量为512K，可存储大量的样品信息，温度传感器为BS520，实时检测样品池腔温度。
输入输出系统4包括按键16、串行接口电路17、液晶显示屏18，按键设置有上翻按键、下翻按键、确认按键和返回按键。
本实用新型的工作原理为：打开电源开关，LED恒流驱动电路7受微处理器11控制，在样品检测时，瞬时驱动LED发光，信号采集完毕即关闭，照射到样品池腔9，并透过样品，照射到硅光电池上，硅光电池将光信号转变为电信号并经过电流检测运放12放大送到微处理器11上采样，微处理器同时采集热敏电阻19的温度信息，通过样品、样品空白对照和试剂空白对照的信息，计算出样品对植物酯酶的抑制率，结合温度校正定标方程，计算出样品中的农药残留含量，直接在液晶显示屏18上显示测量结果。
本实用新型的尺寸大小为150×90×60 mm，重量小于500克。
上述电路中，除已经说明的以外，对所有元器件没有特殊要求。实施例中所涉及元器件可采用其他类似产品，皆为本实用新型保护范围。
以下结合具体操作来介绍本实用新型手持式农药残留量速测仪的使用方法：
一、样品处理
称取样品2克，剪碎，置于样品提取瓶中，加缓冲液10毫升，提取5-10分钟，过滤，滤液作为待测样品溶液。
二、显色与测量
1. 试剂空白对照：
取1支10 ml具塞样品管，加入3 mL缓冲液和2mL终止液，混匀，倒入样品池中，放入样品池腔中，盖上样品池盖，按下翻按钮，选择试剂空白对照，按确认键，进行测量；
2. 样品空白对照液：
另取1支10 mL具塞样品管，加入3 mL缓冲液，1 mL酶液，100 μL底物溶液，40度反应2分钟，再加600μL显色剂，混匀，反应10 分钟，然后加入2mL终止液，摇匀并立即倒入样品池中，放入样品池腔中，盖上样品池盖，按下翻按钮，选择样品空白对照，按确认按键，进行测量；
3. 样品溶液：
另取1支10 ml具塞样品管，加入3 mL待测液，1 mL酶液，100 μL底物溶液，40度反应2分钟 ，再加600μL显色剂，混匀，反应10 分钟后加入100 μL底物，然后加入2mL终止液，摇匀并立即倒入样品池中，放入样品池腔中，盖上样品池盖，按下翻按钮，选择样品溶液，按确认按键，进行测量。
测量结果直接显示在液晶显示屏上，可选择数据储存键对结果进行保存，并输入样品代码和检测时间信息。
Claims (6)
1.一种手持式农药残留量速测仪，其特征在于：包括电源系统（1）、光电检测系统（2）、微处理器与辅助电路系统（3）和输入输出系统（4），电源系统（1）包括可充电电池（5）、电量检测与充电电路（6），光电检测系统（2）包括LED恒流驱动电路（7）、LED单色光源（8）、样品池腔（9）、硅光电池检测器（10），微处理器与辅助电路系统（3）包括微处理器（11）、电流检测运放（12）、实时时钟（13）、存储器（14）、温度校正电路（15），输入输出系统（4）包括按键（16）、串行接口电路（17）、液晶显示屏（18）；所述的电源系统（1）为仪器提供电源，光电检测系统（2）用于光电信号采集，微处理器与辅助电路系统（3）用于系统控制与数据计算，输入输出系统（4）用于数据信息的接收与显示。
2.根据权利要求1所述的一种手持式农药残留量速测仪，其特征在于所述的可充电电池（5）为锂离子电池，电量检测与充电电路（6）受微处理器（11）控制。
3.根据权利要求1所述的一种手持式农药残留量速测仪，其特征在于所述的LED单色光源（8）为高稳定的窄带宽、小发散角LED单色光源，半波宽FWHM小于10nm，发散角小于15°，波长准确性±1 nm。
4.根据权利要求1所述的一种手持式农药残留量速测仪，其特征在于所述的LED单色光源（8）受微处理器（11）控制。
5.根据权利要求1所述的一种手持式农药残留量速测仪，其特征在于所述的样品池腔（9）为圆柱形，装有热敏电阻（19）。
6.根据权利要求1所述的一种手持式农药残留量速测仪，其特征在于所述的微处理器（11）中内置温度校正定标方程。
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