CN207798514U - 一种粮食中真菌毒素理化检测的前处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种粮食中真菌毒素理化检测的前处理装置，其包括底座，底座上设置有旋转升降单元、加热振荡单元、洗液单元、提取液单元、过膜单元和控制单元，旋转升降单元包括第一步进电机、伸缩机构、蠕动泵、软管、针管、水平设置的机械臂和竖直设置的伸缩杆，第一步进电机与底座固定连接且输出端与伸缩机构固定连接，伸缩机构的伸缩端与伸缩杆的下端固定连接，加热振荡单元、洗液单元、提取液单元和过膜单元均设置于机械臂的下方且位于机械臂上针管所在一端的旋转移动行程上，第一步进电机、伸缩机构、蠕动泵及加热振荡单元均与控制单元电连接。优点为，该装置将粮食样品的多种前处理模块集中于一体，前处理自动化程度高，处理效率好。

Description

一种粮食中真菌毒素理化检测的前处理装置

技术领域

本实用新型属于粮食样品理化检测项目的样品前处理领域，具体涉及一种粮食中真菌毒素理化检测的前处理装置。

背景技术

粮食中真菌毒素很多，比如黄曲霉毒素B1、B2、G1、G2，脱氧雪腐镰刀菌烯醇(NIV)及其衍生物3-乙酰基脱氧雪腐镰刀菌烯醇(3-Ac-DON)、15-乙酰基脱氧雪腐镰刀菌烯醇(15-Ac-DON)，玉米赤霉烯酮(ZEN)，伏马菌素B1、B2、B3，赭曲霉毒素A(OTA)，T-2毒素及HT-2毒素，雪腐镰刀菌烯醇(NIV)等。在进行粮食真菌毒素检测时，需要使用提取液对待检测的粮食样品进行提取处理，具体包括添加多种提取液、加热振荡、静置、取上清液、过微孔滤膜等步骤，过微孔滤膜后得到液体即为待检测的标准样品，也即完成前处理，最后将得到的样品待测液送至液质联用仪HPLC-MS/MS检测即可。现有技术中在对待检测的粮食样品进行前处理时，需要按步骤进行人工加液、取液及在不同的仪器上进行相应的处理，自动化程度低且不便捷。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种粮食中真菌毒素理化检测的前处理装置，其将多种处理模块适当集中于一体，自动化程度高，前处理效率可有效提升。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种粮食中真菌毒素理化检测的前处理装置，其包括底座，所述底座上设置有旋转升降单元、加热振荡单元、洗液单元、提取液单元、过膜单元和控制单元，所述旋转升降单元包括第一步进电机、伸缩机构、蠕动泵、软管、针管、水平设置的机械臂和竖直设置的伸缩杆，所述第一步进电机与所述底座固定连接且输出端与所述伸缩机构固定连接，所述伸缩机构的伸缩端与所述伸缩杆的下端固定连接并可带动所述伸缩杆在竖直方向上下移动，所述伸缩杆的上端与所述机械臂的一端固定连接，所述机械臂的另一端连接有所述针管，所述针管竖直设置且其上端开口通过软管与所述蠕动泵连通，所述加热振荡单元、洗液单元、提取液单元和过膜单元均设置于所述机械臂的下方且位于所述机械臂上所述针管所在一端的旋转移动行程上，所述第一步进电机、伸缩机构、蠕动泵及加热振荡单元均与所述控制单元电连接。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述加热振荡单元包括水浴振荡器，所述水浴振荡器的水浴槽内放置有样品放置架，所述样品放置架上设置有若干样品管安放槽，所述样品管安放槽位于所述机械臂上所述针管所在一端的旋转移动行程上。

采用上述改进的好处为，水浴振荡器恒温效果好且保证样品较好的振荡处理效果。

进一步，所述洗液单元和提取液单元的结构相同，均包括旋转安置架，所述旋转安置架的底部中心与第二步进电机的输出轴固定连接，所述旋转安置架上设有多个安置孔，多个所述安置孔均匀间隔排布成圆形且所述安置孔内安置有用于存放洗涤液或提取液的敞口容器，所述第二步进电机与所述控制单元电连接。

进一步，所述敞口容器为试管或试剂瓶。

进一步，所述旋转安置架包括上圆盘、中圆盘及下圆盘，所述上圆盘、中圆盘及下圆盘与一根竖直的旋转轴同轴连接，所述第二步进电机的输出轴与所述旋转轴的下端同轴连接，所述上圆盘及中圆盘沿周向均匀间隔对应设有多个所述安置孔，所述第二步进电机与所述控制单元电连接。

采用上述改进的好处为，洗液单元和提取液单元均采用旋转安置架，则旋转放置架上沿周向间隔设置的安置孔内可放置装有不同洗液或提取液的敞口容器，由第二步进电机带动每次旋转一定角度，使容器口与机械臂上的针管对准，从而实现针管的洗涤或提取液的提取。可实现多种洗涤液对针管的洗涤，也能实现取用不同种的提取液。

进一步，所述过膜单元包括多个过膜组件，每个所述过膜组件均位于所述机械臂上所述针管所在一端的旋转移动行程上，每个所述过膜组件由位于上方的过滤器和位于下方用于承接经过所述过滤器滤下液体的试样瓶组成。

进一步，所述过滤器包括过滤瓶，所述过滤瓶内水平设置有微孔滤膜，所述过滤瓶顶部的瓶口处设有橡胶塞，所述过滤瓶的瓶底连通有出液管。

采用上述改进的优点为，机械臂上针管从加热振荡并静置处理后的上层清液中抽取待测样品后，旋转至过膜组件上方并对准，然后伸缩机构收缩使针管下移并插入过滤器的进口，反转蠕动泵则针管中的待测样品注入至过滤器内并过膜，过膜后的液体流入下方的试样瓶中，完成前处理。

进一步，所述伸缩机构为电动推杆、液压推杆或气压推杆。

采用上述改进的优点为，各种推杆均能实现直线伸缩则可电动控制。

进一步，所述针管通过带通孔的螺栓与所述机械臂螺纹连接，所述针管的下端穿过所述通孔，所述通孔沿所述螺栓的中心轴线贯穿所述螺栓。

进一步，所述控制单元为PLC控制面板。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)将粮食中真菌毒素理化检测的前处理各步骤需要用到的仪器设备集于一体并合适布置，通过旋转升降单元实现各处理步骤按顺序自动进行，自动化程度高，工作效率高；

(2)本装置考虑到前处理时可能向粮食样品中添加不同种的提取液，故设置洗液单元，在不同提取液的取用间隔中对针管进行洗液洗涤，保证准确性且防止提取液间的交叉污染；提取液单元及洗液单元均设置旋转放置架，保证可放置多种提取液和洗液且保证能够顺利被机械臂上的针管取用。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种粮食中真菌毒素理化检测的前处理装置的俯视示意图(图中虚线表示机械臂带针管端的旋转移动行程)；

图2为图1所示装置的转动升降单元的结构示意图；

图3为图1所示装置的洗液单元或提取液单元的结构示意图；

图4为图1所示装置的过膜单元的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1.底座；2.旋转升降单元；3.加热振荡单元；4.洗液单元；5.提取液单元；6.过膜单元；7.控制单元；8.第一步进电机；9.伸缩机构；10.蠕动泵；11.软管；12.针管；13.机械臂；14.伸缩杆；15.旋转安置架；16.第二步进电机；17.过滤器；18.试样瓶；150.上圆盘；151.中圆盘；152.下圆盘。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1至4所示，本实用新型提供一种粮食中真菌毒素理化检测的前处理装置，其包括底座1，所述底座1上设置有旋转升降单元2、加热振荡单元3、洗液单元4、提取液单元5、过膜单元6和控制单元7，所述旋转升降单元2包括第一步进电机8、伸缩机构9、蠕动泵10、软管11、针管12、水平设置的机械臂13和竖直设置的伸缩杆14，所述第一步进电机8与所述底座1固定连接且输出端与所述伸缩机构9固定连接，所述伸缩机构9的伸缩端与所述伸缩杆14的下端固定连接并可带动所述伸缩杆14在竖直方向上下移动，所述伸缩杆14的上端与所述机械臂13的一端固定连接，所述机械臂13的另一端连接有所述针管12，所述针管12竖直设置且其上端开口通过软管11与所述蠕动泵10连通，所述加热振荡单元3、洗液单元4、提取液单元5和过膜单元6均设置于所述机械臂13的下方且位于所述机械臂13上所述针管12所在一端的旋转移动行程上，所述第一步进电机8、伸缩机构9、蠕动泵10及加热振荡单元3均与所述控制单元7电连接。

进一步，所述加热振荡单元3包括水浴振荡器，所述水浴振荡器的水浴槽内放置有样品放置架，所述样品放置架上设置有若干样品管安放槽，所述样品管安放槽位于所述机械臂13上所述针管12所在一端的旋转移动行程上。

需要说明的是，样品放置架类似于现有技术中常见的试管架，其具体结构在此不赘述。

进一步，所述洗液单元4和提取液单元5的结构相同，均包括旋转安置架15，所述旋转安置架15的底部中心与第二步进电机16的输出轴固定连接，所述旋转安置架15上设有多个安置孔，多个所述安置孔均匀间隔排布成圆形且所述安置孔内安置有用于存放洗涤液或提取液的敞口容器，所述第二步进电机16与所述控制单元7电连接。

进一步，所述敞口容器为试管或试剂瓶。

进一步，所述旋转安置架15包括上圆盘150、中圆盘151及下圆盘152，所述上圆盘150、中圆盘151及下圆盘152与一根竖直的旋转轴同轴连接，所述第二步进电机16的输出轴与所述旋转轴的下端同轴连接，所述上圆盘150及中圆盘151沿周向均匀间隔对应设有多个所述安置孔，所述第二步进电机16与所述控制单元7电连接。

进一步，所述过膜单元6包括多个过膜组件，每个所述过膜组件均位于所述机械臂13上所述针管12所在一端的旋转移动行程上，每个所述过膜组件由位于上方的过滤器17和位于下方用于承接经过所述过滤器17滤下液体的试样瓶18组成。

进一步，所述过滤器17包括过滤瓶，所述过滤瓶内水平设置有微孔滤膜，所述过滤瓶顶部的瓶口处设有橡胶塞，所述过滤瓶的瓶底连通有出液管。

需要说明的是，设置橡胶塞的好处为，针管经橡胶塞插入后，蠕动泵可向过滤器提供一定的压力，使液体过膜速度加快。另外，过滤器可通过支架支撑于试样瓶的上方，具体可参考图4所示。需要说明的是，橡胶塞也可以不设置，过滤瓶直接敞口，液体经针管进入过滤瓶后，因自身重力作用过膜。

进一步，所述伸缩机构9为电动推杆、液压推杆或气压推杆。

进一步，所述针管通过带通孔的螺栓与所述机械臂13螺纹连接，所述针管的下端穿过所述通孔，所述通孔沿所述螺栓的中心轴线贯穿所述螺栓。

进一步，所述控制单元7为PLC控制面板。

为了进一步了解本实用新型的工作过程，以下简述其工作过程：

首先将称量好的粮食样品放入上端开口的样品管中，然后置于加热振荡单元中的样品放置架上(以上动作由人工完成)，然后启动本实用新型的装置，控制单元根据设定好的程序由第一步进电机控制机械臂旋转至提取液单元上方，伸缩机构带动针管下移，针管的下端插入提取液旋转安置架上的敞口容器中，然后蠕动泵启动抽取一定量的提取液，然后伸缩机构带动针管上移，第一步进电机带动机械臂旋转至加热振荡单元的样品管上方，伸缩机构带动针管下移使针管下端插入样品管(也可靠近管口而悬于管口正上方)，蠕动泵反转，则之前抽取的提取液注入样品管中，然后伸缩机构带动针管上移，机械臂旋转至洗液单元正上方，伸缩机构带动针管下移插入对应的洗液中洗涤(洗涤时可启动蠕动泵正反转增强清洗效果)，针管离开样品管后(若不需要再添加其他提取液则完成提取液取用动作，若还需要其余提取液，则洗涤完成的针管重复上述动作，抽取另一种提取液)，即可启动加热振荡单元处理一定时间，然后静置分层，然后针管随机械臂转至样品管上方，收缩机构带动针管下移，蠕动泵抽取上清液，然后针管再上移，机械臂再次旋转至过膜单元上方，然后针管下移，蠕动泵启动将取到的上清液注入过滤器中，过膜后液体流入试样瓶，完成前处理。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种粮食中真菌毒素理化检测的前处理装置，其特征在于，包括底座(1)，所述底座(1)上设置有旋转升降单元(2)、加热振荡单元(3)、洗液单元(4)、提取液单元(5)、过膜单元(6)和控制单元(7)，所述旋转升降单元(2)包括第一步进电机(8)、伸缩机构(9)、蠕动泵(10)、软管(11)、针管(12)、水平设置的机械臂(13)和竖直设置的伸缩杆(14)，所述第一步进电机(8)与所述底座(1)固定连接且输出端与所述伸缩机构(9)固定连接，所述伸缩机构(9)的伸缩端与所述伸缩杆(14)的下端固定连接并可带动所述伸缩杆(14)在竖直方向上下移动，所述伸缩杆(14)的上端与所述机械臂(13)的一端固定连接，所述机械臂(13)的另一端连接有所述针管(12)，所述针管(12)竖直设置且其上端开口通过软管(11)与所述蠕动泵(10)连通，所述加热振荡单元(3)、洗液单元(4)、提取液单元(5)和过膜单元(6)均设置于所述机械臂(13)的下方且位于所述机械臂(13)上所述针管(12)所在一端的旋转移动行程上，所述第一步进电机(8)、伸缩机构(9)、蠕动泵(10)及加热振荡单元(3)均与所述控制单元(7)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种粮食中真菌毒素理化检测的前处理装置，其特征在于，所述加热振荡单元(3)包括水浴振荡器，所述水浴振荡器的水浴槽内放置有样品放置架，所述样品放置架上设置有若干样品管安放槽，所述样品管安放槽位于所述机械臂(13)上所述针管(12)所在一端的旋转移动行程上。

3.根据权利要求1所述的一种粮食中真菌毒素理化检测的前处理装置，其特征在于，所述洗液单元(4)和提取液单元(5)的结构相同，均包括旋转安置架(15)，所述旋转安置架(15)的底部中心与第二步进电机(16)的输出轴固定连接，所述旋转安置架(15)上设有多个安置孔，多个所述安置孔均匀间隔排布成圆形且所述安置孔内安置有用于存放洗涤液或提取液的敞口容器，所述第二步进电机(16)与所述控制单元(7)电连接。

4.根据权利要求3所述的一种粮食中真菌毒素理化检测的前处理装置，其特征在于，所述敞口容器为试管或试剂瓶。

5.根据权利要求3所述的一种粮食中真菌毒素理化检测的前处理装置，其特征在于，所述旋转安置架(15)包括上圆盘(150)、中圆盘(151)及下圆盘(152)，所述上圆盘(150)、中圆盘(151)及下圆盘(152)与一根竖直的旋转轴同轴连接，所述第二步进电机(16)的输出轴与所述旋转轴的下端同轴连接，所述上圆盘(150)及中圆盘(151)沿周向均匀间隔对应设有多个所述安置孔，所述第二步进电机(16)与所述控制单元(7)电连接。

6.根据权利要求1所述的一种粮食中真菌毒素理化检测的前处理装置，其特征在于，所述过膜单元(6)包括多个过膜组件，每个所述过膜组件均位于所述机械臂(13)上所述针管(12)所在一端的旋转移动行程上，每个所述过膜组件由位于上方的过滤器(17)和位于下方用于承接经过所述过滤器(17)滤下液体的试样瓶(18)组成。

7.根据权利要求6所述的一种粮食中真菌毒素理化检测的前处理装置，其特征在于，所述过滤器(17)包括过滤瓶，所述过滤瓶内水平设置有微孔滤膜，所述过滤瓶顶部的瓶口处设有橡胶塞，所述过滤瓶的瓶底连通有出液管。

8.根据权利要求1所述的一种粮食中真菌毒素理化检测的前处理装置，其特征在于，所述伸缩机构(9)为电动推杆、液压推杆或气压推杆。

9.根据权利要求1所述的一种粮食中真菌毒素理化检测的前处理装置，其特征在于，所述针管(12)通过带通孔的螺栓与所述机械臂(13)螺纹连接，所述针管(12)的下端穿过所述通孔，所述通孔沿所述螺栓的中心轴线贯穿所述螺栓。

10.根据权利要求1至9任一项所述的一种粮食中真菌毒素理化检测的前处理装置，其特征在于，所述控制单元(7)为PLC控制面板。