CN204924937U - 果蔬农药残留测量系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种果蔬农药残留测量系统，该系统包括红外光源、气体采样单元、光谱采集单元和上位机；所述红外光源位于所述气体采样单元的一侧；所述光谱采集单元位于所述气体采样单元的另一侧；所述气体采样单元用于收集待测果蔬表面的农药挥发性气体；所述红外光源发射的红外光经所述气体采样单元衰减后，由所述光谱采集单元接收；所述上位机与所述光谱采集单元连接，用于显示所述光谱采集单元接收的红外光的光谱信息以及所述待测果蔬表面的农药残留信息。本实用新型提出的果蔬农药残留测量装置，通过检测果蔬农药挥发性气体的红外光谱来间接检测果蔬农药残留情况，操作简单，检测成本低。本实用新型具有操作简单、成本低、易于推广的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及痕量物质的检测领域，尤其涉及一种果蔬农药残留测量系统。
背景技术
随着人们生活水平的提高，健康环保意识的增强，消费者越来越关注果蔬表面的农药残留问题，因此，研究果蔬中农药残留的快速、可靠的检测方法势在必行。
现有的果蔬农药残留检测主要采用气相色谱、液相色谱、色谱-质谱联用等方法，现有农药残留测量系统多用于实验室使用，一般需要对样本进行清洗和浸提，再对浸提液进行分析，导致操作复杂、费时费力、检测精度低、检测费用高和难于实时监控。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：现有的农药残留测量系统操作复杂、费时费力及检测费用高的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种果蔬农药残留测量系统。该果蔬农药残留测量系统包括：
红外光源、气体采样单元、光谱采集单元和上位机；
所述红外光源位于所述气体采样单元的一侧；所述光谱采集单元位于所述气体采样单元的另一侧；所述气体采样单元用于收集待测果蔬表面的农药挥发性气体；
所述红外光源发射的红外光经所述气体采样单元衰减后，由所述光谱采集单元接收；
所述上位机与所述光谱采集单元连接，用于显示所述光谱采集单元接收的红外光的光谱信息以及所述待测果蔬表面的农药残留信息。
可选地，所述气体采样单元包括烧瓶、气体池和气泵；
所述气泵与所述气体池的出气管相连，用于在气体采样之前抽空所述气体池的空气；
所述烧瓶与所述气体池的进气管相连，用于收集待测果蔬表面的农药挥发性气体并将所述待测果蔬表面的农药挥发性气体导入所述气体池。
可选地，所述红外光源为远红外光源。
可选地，所述红外光源发出的光的波长为8-14μm。
可选地，所述光谱采集单元为光谱仪。
可选地，所述气体池的进气管处设有进气口阀门，所述气体池的出气管处设有出气口阀门。
可选地，所述气体池内还设有光程增大单元，所述光程增大单元用于增大所述红外光源发出的光在气体池中传输的光程。
可选地，所述气体池内的光程增大单元包括交替间隔设置在所述气体池顶部和底部的多个反射镜，所述红外光源发出的光经所述多个反射镜反射后进入所述光谱采集单元。
可选地，所述反射镜的数量为7个。
可选地，所述多个反射镜包括2个平面镜和5个凹面镜，所述2个平面镜分别设置在所述气体池的底部的左右两侧，所述5个凹面镜交替间隔地设置在所述气体池顶部和底部；其中一个平面镜用于将红外光源发射的平行红外光垂直反射进凹面镜，另一个平面镜用于将依次经过5个凹面镜反射后的垂直红外光反射为平行红外光，以供所述光谱采集单元采集。
本实用新型提出的果蔬农药残留测量系统，通过检测果蔬农药挥发性气体的红外光谱来间接检测果蔬农药残留情况，操作简单，检测成本低。本实用新型具有操作简单、成本低、易于推广的优点。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本实用新型的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本实用新型进行任何限制，在附图中：
图1为本实用新型一个实施例的果蔬农药残留测量系统的结构示意图；
图2为本实用新型另一个实施例的果蔬农药残留测量系统的结构示意图；
图3为本实用新型另一个实施例的果蔬农药残留测量系统的局部结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的实施例进行详细描述。
图1示出了本实用新型一个实施例的果蔬农药残留测量系统的结构示意图。
如图1所示，本实施例的果蔬农药残留测量系统包括：红外光源1、气体采样单元2、光谱采集单元3和上位机4；
红外光源1位于气体采样单元2的一侧；光谱采集单元3位于气体采样单元2的另一侧；气体采样单元2用于收集待测果蔬表面的农药挥发性气体；
红外光源1发射的红外光经气体采样单元2衰减后，由光谱采集单元3接收；
上位机4与光谱采集单元3连接，用于显示光谱采集单元3接收的红外光的光谱信息以及所述待测果蔬表面的农药残留信息。
本实施例的果蔬农药残留测量系统在工作时，红外光源1发射的红外光经气体采样单元2衰减后，由光谱采集单元3接收，与光谱采集单元3连接的上位机4显示光谱采集单元3接收的红外光的光谱信息及待测果蔬表面的农药残留信息。
本实施例提出的果蔬农药残留测量系统，通过检测果蔬农药挥发性气体的红外光谱来间接检测果蔬农药残留情况，操作简单，检测成本低。本实施例具有操作简单、成本低、易于推广的优点。
图2示出了本实用新型另一个实施例的果蔬农药残留测量系统的结构示意图。
如图2所示，本实施例的果蔬农药残留测量系统包括：红外光源1、气体采样单元2、光谱采集单元3和上位机4；
红外光源1位于气体采样单元2的一侧；光谱采集单元3位于气体采样单元2的另一侧；气体采样单元2用于收集待测果蔬表面的农药挥发性气体；
红外光源1发射的红外光经气体采样单元2衰减后，由光谱采集单元3接收；
上位机4与光谱采集单元3连接，用于显示光谱采集单元3接收的红外光的光谱信息以及所述待测果蔬表面的农药残留信息。
在一种可选的实施方式中，气体采样单元2包括烧瓶201、气体池202和气泵203，烧瓶201中放有被测带有农药残留的苹果211；
气泵203通过软胶管208与气体池202的出气管205相连，用于在气体采样之前抽空所述气体池的空气，在气泵203与软胶管相连的部分设有橡皮塞210；
烧瓶201通过软胶管208与气体池202的进气管204相连，用于收集待测果蔬表面的农药挥发性气体并将所述待测果蔬表面的农药挥发性气体导入气体池202。
在实际应用中，红外光源1为远红外光源。红外光源1发出的光的波长为8-14μm。光谱采集单元3为光谱仪。烧瓶201还具有瓶塞209。
进一步地，气体池202的进气管204处设有进气口阀门206，气体池202的出气管205处设有出气口阀门207。
在另一种可选的实施方式中，气体池202内还设有光程增大单元(图2中未示出)，所述光程增大单元用于增大所述红外光源发出的光在气体池202中传输的光程，进而提高了果蔬农药残留测量系统的检测灵敏度。
具体来说，本实施例的果蔬农药残留测量系统应用了朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律。近年来，光谱学被应用到解决现有农药残留检测方法的不足中。光谱定量分析的理论依据是朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律，即当一束平行单色光垂直通过某一均匀非色散的吸收物质时，其吸光度A和吸收物质的浓度c及光程(光在气体介质中通过的距离)l成正比。朗伯-比尔定律可以表示为：
A＝Klc
其中，A为吸光度，无单位，c为吸光物质的浓度，单位可以是g/ml或mol/ml，K为吸收系数，K的单位是ml/g或ml/mol。对于确定的气体来说，气体浓度c和吸收系数K为常数，如果提高光程l可提高吸光度A，进而提高系统的检测灵敏度。
本实施例的果蔬农药残留测量系统在工作时，红外光源1发射的红外光经气体采样单元2衰减后，由光谱采集单元3接收。关闭气体池202的进气口阀门206，打开气体池202的出气口阀门207，采用负压将苹果211表面的农药挥发性气体排入气体池202中，具体为使用气泵203将气体池202抽真空，上位机4采集背景光谱信息。然后将带有农药残留的苹果211放入烧瓶201中，稳定10分钟后，打开进气口阀门206，由于苹果211表面农药产生挥发性气体使烧瓶201内压强增大，气体池202内的压强小于烧瓶201内压强，由此，苹果211表面的农药挥发性气体进入气体池202中，上位机4采集苹果211表面的农药挥发性气体的红外光谱。上位机4将采集到的苹果211表面的农药挥发性气体的红外光谱与背景光谱信息分析比对得到特征波段，通过特征波段分析可以对农药残留信息进行定性，将农药残留信息进行处理得出特征波段气体的浓度，浓度数值可以间接反映苹果211表面农药的残留情况。上位机4最终显示光谱采集单元3接收的红外光的光谱信息以及所述待测果蔬表面的农药残留信息。
图3为本实用新型另一个实施例的果蔬农药残留测量系统的局部结构示意图。
气体池202内的光程增大单元包括交替间隔设置在所述气体池顶部和底部的多个反射镜，红外光源1发出的光经所述多个反射镜反射后进入光谱采集单元3。
特别地，所述反射镜的数量为7个，所述多个反射镜包括2个平面镜(平面镜212、平面镜214)和5个凹面镜213，所述2个平面镜分别设置在气体池202的底部的左右两侧，所述5个凹面镜213交替间隔地设置在气体池202顶部和底部；其中平面镜212用于将红外光源1发射的平行红外光垂直反射进凹面镜，平面镜214用于将依次经过5个凹面镜213反射后的垂直红外光反射为平行红外光，以供光谱采集单元3采集。
本实用新型提出的农药残留测量系统，通过检测果蔬农药挥发性气体的红外光谱来间接检测果蔬农药残留情况，操作简单，检测成本低。通过在气体采集单元中设置光程增大单元，提高了测量精度。本实用新型具有操作简单、成本低、测量精度高、易于推广的优点。
虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (10)
1.一种果蔬农药残留测量系统，其特征在于，
包括红外光源、气体采样单元、光谱采集单元和上位机；
所述红外光源位于所述气体采样单元的一侧；所述光谱采集单元位于所述气体采样单元的另一侧；所述气体采样单元用于收集待测果蔬表面的农药挥发性气体；
所述红外光源发射的红外光经所述气体采样单元衰减后，由所述光谱采集单元接收；
所述上位机与所述光谱采集单元连接，用于显示所述光谱采集单元接收的红外光的光谱信息以及所述待测果蔬表面的农药残留信息。
2.根据权利要求1所述的果蔬农药残留测量系统，其特征在于，
所述气体采样单元包括烧瓶、气体池和气泵；
所述气泵与所述气体池的出气管相连，用于在气体采样之前抽空所述气体池的空气；
所述烧瓶与所述气体池的进气管相连，用于收集待测果蔬表面的农药挥发性气体并将所述待测果蔬表面的农药挥发性气体导入所述气体池。
3.根据权利要求1所述的果蔬农药残留测量系统，其特征在于，所述红外光源为远红外光源。
4.根据权利要求1所述的果蔬农药残留测量系统，其特征在于，所述红外光源发出的光的波长为8-14μm。
5.根据权利要求1所述的果蔬农药残留测量系统，其特征在于，所述光谱采集单元为光谱仪。
6.根据权利要求2所述的果蔬农药残留测量系统，其特征在于，所述气体池的进气管处设有进气口阀门，所述气体池的出气管处设有出气口阀门。
7.根据权利要求2所述的果蔬农药残留测量系统，其特征在于，
所述气体池内还设有光程增大单元，所述光程增大单元用于增大所述红外光源发出的光在气体池中传输的光程。
8.根据权利要求7所述的果蔬农药残留测量系统，其特征在于，所述气体池内的光程增大单元包括交替间隔设置在所述气体池顶部和底部的多个反射镜，所述红外光源发出的光经所述多个反射镜反射后进入所述光谱采集单元。
9.根据权利要求8所述的果蔬农药残留测量系统，其特征在于，所述反射镜的数量为7个。
10.根据权利要求9所述的果蔬农药残留测量系统，其特征在于，所述多个反射镜包括2个平面镜和5个凹面镜，所述2个平面镜分别设置在所述气体池的底部的左右两侧，所述5个凹面镜交替间隔地设置在所述气体池顶部和底部；其中一个平面镜用于将红外光源发射的平行红外光垂直反射进凹面镜，另一个平面镜用于将依次经过5个凹面镜反射后的垂直红外光反射为平行红外光，以供所述光谱采集单元采集。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201520680302.8U CN204924937U (zh) | 2015-09-02 | 2015-09-02 | 果蔬农药残留测量系统 |
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| CN201520680302.8U CN204924937U (zh) | 2015-09-02 | 2015-09-02 | 果蔬农药残留测量系统 |
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| CN201520680302.8U Active CN204924937U (zh) | 2015-09-02 | 2015-09-02 | 果蔬农药残留测量系统 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111044472A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-04-21 | 北京农业智能装备技术研究中心 | 农田地膜挥发物检测装置及检测方法 |
| CN114019056A (zh) * | 2021-11-09 | 2022-02-08 | 江苏省农业科学院 | 一种农药挥发性测定装置及使用方法 |
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2015
- 2015-09-02 CN CN201520680302.8U patent/CN204924937U/zh active Active
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