CN206096156U - 一种农业物联网水果农药残留检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种农药残留检测装置，尤其涉及一种农业物联网水果农药残留检测装置。本实用新型要解决的技术问题是提供一种检测精确、能实现自动化、能够直接检测到树顶水果的农药残留的农业物联网水果农药残留检测装置。为了解决上述技术问题，本实用新型提供了这样一种农业物联网水果农药残留检测装置，包括有小车、电动绕线轮、第一电机、毛刷、浸泡槽、第一轴承座、拉线、滑块、弹簧、滑轨、左支架、档板、拇指气缸等；左支架右侧从上至下依次设有档板、滑轨和电动绕线轮，滑轨右侧设有滑块。本实用新型达到了检测精确、能实现自动化、能够直接检测到树顶水果的农药残留的效果，灵敏度高，在检测农药残留时，能及时反应农药残留含量是否超标。

Description

一种农业物联网水果农药残留检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种农药残留检测装置，尤其涉及一种农业物联网水果农药残留检测装置。

背景技术

农业产业化的发展使农产品的生产越来越依赖于农药、抗生素和激素等外源物质。我国农药在农产品的用量居高不下，而这些物质的不合理使用必将导致农产品中的农药残留超标，影响消费者食用安全，严重时会造成消费者致病、发育不正常，甚至直接导致中毒死亡。农药残留超标也会影响农产品的贸易，世界各国对农药残留问题高度重视，对各种农副产品中农药残留都规定了越来越严格的限量标准，使中国农产品出口面临严峻的挑战。

目前农药残留快速检测方法种类繁多，究其原理来说主要分为两大类：生化测定法和色谱检测法。其中生化测定法中的酶抑制率法由于具有快速、灵敏、操作简便、成本低廉等特点，被列为国家推荐标准方法，已成为对果蔬中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留进行现场快速定性初筛检测的主流技术之一，得到了越来越广泛的应用。

现有的水果农药残留检测装置存在检测不够精确、不能实现自动化、无法直接检测到树顶水果的农药残留的缺点，因此亟需设计一种检测精确、能实现自动化、能够直接检测到树顶水果的农药残留的农业物联网水果农药残留检测装置。

实用新型内容

(1)要解决的技术问题

本实用新型为了克服现有的水果农药残留检测装置检测不够精确、不能实现自动化、无法直接检测到树顶水果的农药残留的缺点，本实用新型要解决的技术问题是提供一种检测精确、能实现自动化、能够直接检测到树顶水果的农药残留的农业物联网水果农药残留检测装置。

(2)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了这样一种农业物联网水果农药残留检测装置，包括有小车、电动绕线轮、第一电机、毛刷、浸泡槽、第一轴承座、拉线、滑块、弹簧、滑轨、左支架、档板、拇指气缸、第二电机、滑套、电动机械手、第一电动推杆、第二轴承座、螺母、丝杆、转杆、第三轴承座、第三电机、第一锥齿轮、第二锥齿轮和连接杆；小车上从左至右依次设有左支架、浸泡槽、第二电机、滑套和第一轴承座，左支架右侧从上至下依次设有档板、滑轨和电动绕线轮，滑轨右侧设有滑块，滑块上端与档板之间设有弹簧，滑块右端设有拇指气缸，电动绕线轮上绕有拉线，拉线顶端与滑块底端连接，浸泡槽左侧设有第一电机，第一电机右端连接有毛刷，毛刷设置在浸泡槽内，第二电机右端连接有连接杆，连接杆穿过滑套，连接杆右端连接有第二锥齿轮，第一轴承座上设有转杆，转杆下端设有第一锥齿轮，第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合，转杆左侧从上至下依次设有第二轴承座、第三轴承座和第三电机，第二轴承座和第三轴承座之间设有丝杆，丝杆底端与第三电机连接，丝杆上设有螺母，丝杆与螺母配合，螺母左端设有第一电动推杆，第一电动推杆左端连接有电动机械手。

优选地，还包括有控制器和接近传感器，浸泡槽的右侧上端设有接近传感器，左支架的左侧设有控制器，接近传感器、第一电机、电动绕线轮和拇指气缸都分别与控制器连接。

优选地，还包括有废物槽和第二电动推杆，小车上设有废物槽，废物槽设置在左支架和浸泡槽的中间，滑块右端设有第二电动推杆，二电动推杆右端与拇指气缸连接，第二电动推杆与控制器连接。

优选地，还包括有防护罩，第二电机的外围设有防护罩。

优选地，拉线为钢丝绳。

优选地，滑轨的材质为不锈钢，滑轨与左支架的长度比例为3:5，滑轨与滑块滑动式连接。

优选地，左支架的高为2米，转杆的高为2米，左支架与小车垂直连接，转杆与小车垂直连接。

工作原理：需要对树顶的水果进行农药残留检测时，将本装置推至果树前的适当位置，启动第二电机正转，带动第二锥齿轮正转，从而带动第一锥齿轮正转，当第一锥齿轮正转180°后，关闭第二电机，电动机械手则旋转至转杆的右侧。启动第三电机，带动丝杆旋转，丝杆带动螺母上移，螺母上移至最顶端时，关闭第三电机，再启动第一电动推杆伸长，带动电动机械手右移，电动机械手右移至适当位置后，第一电动推杆停止伸长，启动电动机械手抓住树顶的水果，然后第一电动推杆收缩，带动电动机械手左移，将水果摘下后，第一电动推杆停止收缩。启动第二电机反转，带动第二锥齿轮反转，从而带动第一锥齿轮反转，当第一锥齿轮反转180°后，电动机械手则旋转至转杆的左侧，关闭第二电机。再启动第三电机，带动电动机械手下移，电动机械手下移至适当位置时，关闭第三电机，然后电动机械手松开水果，水果落入浸泡槽，水果表皮上的农药残留物溶于水中，再启动第一电机，带动毛刷旋转，毛刷对水果进行洗刷，使水果表皮上的农药残留物更加充分地溶于水中。水果洗刷一定时间后，关闭第一电机，启动拇指气缸夹紧pH试纸，启动电动绕线轮顺时针转动，带动滑块下移，pH试纸下移，弹簧伸长，当pH试纸与浸泡液接触时，电动绕线轮逆时针转动，拉线松弛，弹簧收缩，带动pH试纸上移，待弹簧复位后，关闭电动绕线轮，人可以通过pH试纸判断农药残留是否超标，拇指气缸松开，取下pH试纸。

因为还包括有控制器和接近传感器，浸泡槽的右侧上端设有接近传感器，左支架的左侧设有控制器，接近传感器、第一电机、电动绕线轮和拇指气缸都分别与控制器连接，所以水果落入浸泡槽内后，接近传感器感应到水果，反馈信号至控制器，控制器控制第一电机旋转，带动毛刷旋转，毛刷对水果进行洗刷，使水果表皮上的农药残留物更加充分地溶于水中。水果洗刷一定时间后，控制器控制第一电机停止旋转，然后控制器控制拇指气缸夹紧pH试纸，控制器控制电动绕线轮顺时针转动，带动滑块下移，pH试纸下移，弹簧伸长，当pH试纸与浸泡液接触时，控制器控制电动绕线轮逆时针转动，拉线松弛，弹簧收缩，带动pH试纸上移，待弹簧复位后，控制器控制电动绕线轮关闭，人可以通过pH试纸判断农药残留是否超标，控制器控制拇指气缸松开，取下pH试纸。

因为还包括有废物槽和第二电动推杆，小车上设有废物槽，废物槽设置在左支架和浸泡槽的中间，滑块右端设有第二电动推杆，第二电动推杆右端与拇指气缸连接，第二电动推杆与控制器连接，所以人通过pH试纸判断农药残留是否超标后，控制器控制第二电动推杆收缩，带动pH试纸左移，pH试纸左移至废物槽的正上方后，控制器控制第二电动推杆停止收缩，然后控制器控制拇指气缸松开pH试纸，pH试纸落入废物槽内，起到收集废物的作用。

因为还包括有防护罩，第二电机的外围设有防护罩，所以防护罩可以防灰尘，对第二电机起到一定的保护作用，延长第二电机的使用寿命。

因为拉线为钢丝绳，所以不易断裂，不易损坏，使用寿命长。

因为滑轨的材质为不锈钢，滑轨与左支架的长度比例为3:5，滑轨与滑块滑动式连接，所以滑轨的滑动效果好，不易生锈，使用寿命长。

因为左支架的高为2米，转杆的高为2米，左支架与小车垂直连接，转杆与小车垂直连接，所以增强了装置的稳定性。

控制器选择厦门海为科技有限公司生产的海为S32S0T型PLC控制器，主机外部24VDC供电，16路输入，16路输出。

SunYuanSYLED6数显表用插头连线接入变送器测量电路中，该表的功能是将0-5V、0-10V、1-5V、0-±200mV、0-20mA、4-20mA等变送信号按设定的范围，线性地、对应地以十进制数字量显示出来。通过各种相关传感器将温度、压力、流量、液位等物理量转化为标准电压电流信号以后，再接入该数显表，将温度、压力、流量、液位等物理量实时显示出来，方便用户进行监测控制。同时，数显表具备报警功能，带两路隔离式开关量输出，通过预先设定好相关的数值，如：高于某一数值或者低于某一数值，可以实现显示、控制与报警。

接近传感器连接型号为SYLED6的数显表，设置其一个开关量输出，设置其低于某一距离值时，输出信号。

输入输出端口的定义为：X0为启动开关，X1为停止开关，X2为急停开关，X3为连接接近传感器的数显表；Y0为用于第一电机旋转的接触器KM0，Y1为用于第一电机停止旋转的接触器KM1，Y2为用于拇指气缸夹紧的接触器KM2，Y3为用于拇指气缸松开的接触器KM3，Y4为用于电动绕线轮顺时针转动的接触器KM4，Y5为用于电动绕线轮逆时针转动的接触器KM5，Y6为用于电动绕线轮关闭的接触器KM6，Y7为用于第二电动推杆收缩的接触器KM7，Y8为用于第二电动推杆停止收缩的接触器KM8。根据图5所示的电气控制原理图，所属领域的技术人员不需要创造性的劳动，即可通过梯形图编程语言，直观地编写出PLC控制器按上述工作原理控制各部件进行动作的PLC程序，实现本装置运行的智能化，编程的相关指令都为现有技术，在此不再赘述。

(3)有益效果

本实用新型达到了检测精确、能实现自动化、能够直接检测到树顶水果的农药残留的效果，灵敏度高，在检测农药残留时，能及时反应农药残留含量是否超标，便于人们及时检测水果是否安全，不用人为地去操控每个装置，为人们节省了很多时间。

附图说明

图1是本实用新型的第一种主视结构示意图。

图2是本实用新型的第二种主视结构示意图。

图3是本实用新型的第三种主视结构示意图。

图4是本实用新型的第四种主视结构示意图。

图5是本实用新型的电气控制原理图。

附图中的标记为：1-小车，2-电动绕线轮，3-第一电机，4-毛刷，5-浸泡槽，6-第一轴承座，7-拉线，8-滑块，9-弹簧，10-滑轨，11-左支架，12-档板，13-拇指气缸，14-pH试纸，15-第二电机，16-滑套，17-电动机械手，18-第一电动推杆，19-第二轴承座，20-螺母，21-丝杆，22-转杆，23-第三轴承座，24-第三电机，25-第一锥齿轮，26-第二锥齿轮，27-连接杆，28-控制器，29-接近传感器，30-废物槽，31-第二电动推杆，32-防护罩。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

实施例1

一种农业物联网水果农药残留检测装置，如图1-5所示，包括有小车1、电动绕线轮2、第一电机3、毛刷4、浸泡槽5、第一轴承座6、拉线7、滑块8、弹簧9、滑轨10、左支架11、档板12、拇指气缸13、第二电机15、滑套16、电动机械手17、第一电动推杆18、第二轴承座19、螺母20、丝杆21、转杆22、第三轴承座23、第三电机24、第一锥齿轮25、第二锥齿轮26和连接杆27；小车1上从左至右依次设有左支架11、浸泡槽5、第二电机15、滑套16和第一轴承座6，左支架11右侧从上至下依次设有档板12、滑轨10和电动绕线轮2，滑轨10右侧设有滑块8，滑块8上端与档板12之间设有弹簧9，滑块8右端设有拇指气缸13，电动绕线轮2上绕有拉线7，拉线7顶端与滑块8底端连接，浸泡槽5左侧设有第一电机3，第一电机3右端连接有毛刷4，毛刷4设置在浸泡槽5内，第二电机15右端连接有连接杆27，连接杆27穿过滑套16，连接杆27右端连接有第二锥齿轮26，第一轴承座6上设有转杆22，转杆22下端设有第一锥齿轮25，第一锥齿轮25和第二锥齿轮26啮合，转杆22左侧从上至下依次设有第二轴承座19、第三轴承座23和第三电机24，第二轴承座19和第三轴承座23之间设有丝杆21，丝杆21底端与第三电机24连接，丝杆21上设有螺母20，丝杆21与螺母20配合，螺母20左端设有第一电动推杆18，第一电动推杆18左端连接有电动机械手17。

还包括有控制器28和接近传感器29，浸泡槽5的右侧上端设有接近传感器29，左支架11的左侧设有控制器28，接近传感器29、第一电机3、电动绕线轮2和拇指气缸13都分别与控制器28连接。

还包括有废物槽30和第二电动推杆31，小车1上设有废物槽30，废物槽30设置在左支架11和浸泡槽5的中间，滑块8右端设有第二电动推杆31，二电动推杆右端与拇指气缸13连接，第二电动推杆31与控制器28连接。

还包括有防护罩32，第二电机15的外围设有防护罩32。

拉线7为钢丝绳。

滑轨10的材质为不锈钢，滑轨10与左支架11的长度比例为3:5，滑轨10与滑块8滑动式连接。

左支架11的高为2米，转杆22的高为2米，左支架11与小车1垂直连接，转杆22与小车1垂直连接。

工作原理：需要对树顶的水果进行农药残留检测时，将本装置推至果树前的适当位置，启动第二电机15正转，带动第二锥齿轮26正转，从而带动第一锥齿轮25正转，当第一锥齿轮25正转180°后，关闭第二电机15，电动机械手17则旋转至转杆22的右侧。启动第三电机24，带动丝杆21旋转，丝杆21带动螺母20上移，螺母20上移至最顶端时，关闭第三电机24，再启动第一电动推杆18伸长，带动电动机械手17右移，电动机械手17右移至适当位置后，第一电动推杆18停止伸长，启动电动机械手17抓住树顶的水果，然后第一电动推杆18收缩，带动电动机械手17左移，将水果摘下后，第一电动推杆18停止收缩。启动第二电机15反转，带动第二锥齿轮26反转，从而带动第一锥齿轮25反转，当第一锥齿轮25反转180°后，电动机械手17则旋转至转杆22的左侧，关闭第二电机15。再启动第三电机24，带动电动机械手17下移，电动机械手17下移至适当位置时，关闭第三电机24，然后电动机械手17松开水果，水果落入浸泡槽5，水果表皮上的农药残留物溶于水中，再启动第一电机3，带动毛刷4旋转，毛刷4对水果进行洗刷，使水果表皮上的农药残留物更加充分地溶于水中。水果洗刷一定时间后，关闭第一电机3，启动拇指气缸13夹紧pH试纸14，启动电动绕线轮2顺时针转动，带动滑块8下移，pH试纸14下移，弹簧9伸长，当pH试纸14与浸泡液接触时，电动绕线轮2逆时针转动，拉线7松弛，弹簧9收缩，带动pH试纸14上移，待弹簧9复位后，关闭电动绕线轮2，人可以通过pH试纸14判断农药残留是否超标，拇指气缸13松开，取下pH试纸14。

因为还包括有控制器28和接近传感器29，浸泡槽5的右侧上端设有接近传感器29，左支架11的左侧设有控制器28，接近传感器29、第一电机3、电动绕线轮2和拇指气缸13都分别与控制器28连接，所以水果落入浸泡槽5内后，接近传感器29感应到水果，反馈信号至控制器28，控制器28控制第一电机3旋转，带动毛刷4旋转，毛刷4对水果进行洗刷，使水果表皮上的农药残留物更加充分地溶于水中。水果洗刷一定时间后，控制器28控制第一电机3停止旋转，然后控制器28控制拇指气缸13夹紧pH试纸14，控制器28控制电动绕线轮2顺时针转动，带动滑块8下移，pH试纸14下移，弹簧9伸长，当pH试纸14与浸泡液接触时，控制器28控制电动绕线轮2逆时针转动，拉线7松弛，弹簧9收缩，带动pH试纸14上移，待弹簧9复位后，控制器28控制电动绕线轮2关闭，人可以通过pH试纸14判断农药残留是否超标，控制器28控制拇指气缸13松开，取下pH试纸14。

因为还包括有废物槽30和第二电动推杆31，小车1上设有废物槽30，废物槽30设置在左支架11和浸泡槽5的中间，滑块8右端设有第二电动推杆31，第二电动推杆31右端与拇指气缸13连接，第二电动推杆31与控制器28连接，所以人通过pH试纸14判断农药残留是否超标后，控制器28控制第二电动推杆31收缩，带动pH试纸14左移，pH试纸14左移至废物槽30的正上方后，控制器28控制第二电动推杆31停止收缩，然后控制器28控制拇指气缸13松开pH试纸14，pH试纸14落入废物槽30内，起到收集废物的作用。

因为还包括有防护罩32，第二电机15的外围设有防护罩32，所以防护罩32可以防灰尘，对第二电机15起到一定的保护作用，延长第二电机15的使用寿命。

因为拉线7为钢丝绳，所以不易断裂，不易损坏，使用寿命长。

因为滑轨10的材质为不锈钢，滑轨10与左支架11的长度比例为3:5，滑轨10与滑块8滑动式连接，所以滑轨10的滑动效果好，不易生锈，使用寿命长。

因为左支架11的高为2米，转杆22的高为2米，左支架11与小车1垂直连接，转杆22与小车1垂直连接，所以增强了装置的稳定性。

控制器28选择厦门海为科技有限公司生产的海为S32S0T型PLC控制器28，主机外部24VDC供电，16路输入，16路输出。

SunYuanSYLED6数显表用插头连线接入变送器测量电路中，该表的功能是将0-5V、0-10V、1-5V、0-±200mV、0-20mA、4-20mA等变送信号按设定的范围，线性地、对应地以十进制数字量显示出来。通过各种相关传感器将温度、压力、流量、液位等物理量转化为标准电压电流信号以后，再接入该数显表，将温度、压力、流量、液位等物理量实时显示出来，方便用户进行监测控制。同时，数显表具备报警功能，带两路隔离式开关量输出，通过预先设定好相关的数值，如：高于某一数值或者低于某一数值，可以实现显示、控制与报警。

接近传感器29连接型号为SYLED6的数显表，设置其一个开关量输出，设置其低于某一距离值时，输出信号。

输入输出端口的定义为：X0为启动开关，X1为停止开关，X2为急停开关，X3为连接接近传感器29的数显表；Y0为用于第一电机3旋转的接触器KM0，Y1为用于第一电机3停止旋转的接触器KM1，Y2为用于拇指气缸13夹紧的接触器KM2，Y3为用于拇指气缸13松开的接触器KM3，Y4为用于电动绕线轮2顺时针转动的接触器KM4，Y5为用于电动绕线轮2逆时针转动的接触器KM5，Y6为用于电动绕线轮2关闭的接触器KM6，Y7为用于第二电动推杆31收缩的接触器KM7，Y8为用于第二电动推杆31停止收缩的接触器KM8。根据图5所示的电气控制原理图，所属领域的技术人员不需要创造性的劳动，即可通过梯形图编程语言，直观地编写出PLC控制器28按上述工作原理控制各部件进行动作的PLC程序，实现本装置运行的智能化，编程的相关指令都为现有技术，在此不再赘述。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种农业物联网水果农药残留检测装置，其特征在于，包括有小车(1)、电动绕线轮(2)、第一电机(3)、毛刷(4)、浸泡槽(5)、第一轴承座(6)、拉线(7)、滑块(8)、弹簧(9)、滑轨(10)、左支架(11)、档板(12)、拇指气缸(13)、第二电机(15)、滑套(16)、电动机械手(17)、第一电动推杆(18)、第二轴承座(19)、螺母(20)、丝杆(21)、转杆(22)、第三轴承座(23)、第三电机(24)、第一锥齿轮(25)、第二锥齿轮(26)和连接杆(27)；小车(1)上从左至右依次设有左支架(11)、浸泡槽(5)、第二电机(15)、滑套(16)和第一轴承座(6)，左支架(11)右侧从上至下依次设有档板(12)、滑轨(10)和电动绕线轮(2)，滑轨(10)右侧设有滑块(8)，滑块(8)上端与档板(12)之间设有弹簧(9)，滑块(8)右端设有拇指气缸(13)，电动绕线轮(2)上绕有拉线(7)，拉线(7)顶端与滑块(8)底端连接，浸泡槽(5)左侧设有第一电机(3)，第一电机(3)右端连接有毛刷(4)，毛刷(4)设置在浸泡槽(5)内，第二电机(15)右端连接有连接杆(27)，连接杆(27)穿过滑套(16)，连接杆(27)右端连接有第二锥齿轮(26)，第一轴承座(6)上设有转杆(22)，转杆(22)下端设有第一锥齿轮(25)，第一锥齿轮(25)和第二锥齿轮(26)啮合，转杆(22)左侧从上至下依次设有第二轴承座(19)、第三轴承座(23)和第三电机(24)，第二轴承座(19)和第三轴承座(23)之间设有丝杆(21)，丝杆(21)底端与第三电机(24)连接，丝杆(21)上设有螺母(20)，丝杆(21)与螺母(20)配合，螺母(20)左端设有第一电动推杆(18)，第一电动推杆(18)左端连接有电动机械手(17)。

2.根据权利要求1所述的一种农业物联网水果农药残留检测装置，其特征在于，还包括有控制器(28)和接近传感器(29)，浸泡槽(5)的右侧上端设有接近传感器(29)，左支架(11)的左侧设有控制器(28)，接近传感器(29)、第一电机(3)、电动绕线轮(2)和拇指气缸(13)都分别与控制器(28)连接。

3.根据权利要求2所述的一种农业物联网水果农药残留检测装置，其特征在于，还包括有废物槽(30)和第二电动推杆(31)，小车(1)上设有废物槽(30)，废物槽(30)设置在左支架(11)和浸泡槽(5)的中间，滑块(8)右端设有第二电动推杆(31)，二电动推杆右端与拇指气缸(13)连接，第二电动推杆(31)与控制器(28)连接。

4.根据权利要求1所述的一种农业物联网水果农药残留检测装置，其特征在于，还包括有防护罩(32)，第二电机(15)的外围设有防护罩(32)。

5.根据权利要求1所述的一种农业物联网水果农药残留检测装置，其特征在于，拉线(7)为钢丝绳。

6.根据权利要求1所述的一种农业物联网水果农药残留检测装置，其特征在于，滑轨(10)的材质为不锈钢，滑轨(10)与左支架(11)的长度比例为3:5，滑轨(10)与滑块(8)滑动式连接。

7.根据权利要求1所述的一种农业物联网水果农药残留检测装置，其特征在于，左支架(11)的高为2米，转杆(22)的高为2米，左支架(11)与小车(1)垂直连接，转杆(22)与小车(1)垂直连接。