CN208383723U - 一种多功能食品安全快速检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能食品安全快速检测仪，涉及食品检测领域。本实用新型提供了一种多功能食品安全快速检测仪的技术方案，其通过对各个比色皿安装部设置两个以上不同光谱的LED光源，以及相应数量的光电检测器，以实现提高食品安全检测的种类，满足多种食品类型以及多种检测项目的检测；同时，其通过设置多个比色皿安装部，以实现提供多个快速检测通道，提升食品安全检测的效率；再者，其通过对每个LED光源独立一一对应电性连接的输出电流具有差异的稳流单元，实现同种光谱的LED的波长及亮度等检测参数保持一致，以提高检测的精度。

Description

一种多功能食品安全快速检测仪

技术领域

本实用新型涉及食品检测领域，具体为一种多功能食品安全快速检测仪。

背景技术

目前，我国的食品安全形势依然严峻，食品安全问题频发，如何快速有效地解决食品安全问题是我国当前的一个重大课题。

然后，食品的种类繁多，包括蔬果类、水产品及其制品类、肉及肉制品类、水及饮料类等十六大类；食品涉及的安全问题也多种多样，包括蔬果农药残留，水发产品及其干制品的甲醛，米面豆制品与食糖等的白吊块（工业漂白剂甲醛次硫酸氢钠），腌制食品与肉制品的亚硝酸盐，蔬菜的硝酸盐，水的余氯，水发产品及水产品的过氧化氢等。

现有的食品检测设仪器，可检测的项目过于单一，检测速度较慢，对检测的环境条件要求较高。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了检测精度高，检测速度快，并且可支持多种检测项目的一种多功能食品安全快速检测仪，采用的技术方案为：

一种多功能食品安全快速检测仪，包括：外壳，设置于所述外壳的检测模块、控制处理模块、输入输出模块以及电源模块；

所述检测模块包括可合围形成不透光腔体的检测框架与盖子，所述检测框架设置有两个以上相互不透光的比色皿安装部，各所述安装部的其中一侧安装有两个以上不同光谱的LED光源，各所述安装部的另一侧安装有数量与所述LED光源相同的光电检测器，所述LED光源与光电检测器一一对应呈直线正对布置；

所述控制处理模块包括依次电性连接的LED控制模块、可编程逻辑器与微处理器，所述LED控制模块包括若干与所述LED光源一一对应电性连接的稳流单元，所述稳定单元输出电流在所述可编程逻辑器控制下具有差异；

所述输入输出模块包括键盘与显示器，所述键盘与显示器分别于所述可编程逻辑器电性连接；

所述电源模块分别与微处理器、可编程逻辑器以及LED控制模块连接。

作为优选的，所述安装部的两侧各设置有一组通孔，其中一侧所述通孔的数量及位置与所述LED光源相对应；另一侧所述通孔的数量及位置与所述光电检测器相对应。

作为优选的，各所述安装部的其中一侧分别安装有第一LED与第二LED，所述安装部的另一侧与所述第一LED与第二LED的对应位置分别安装有光电检测器，所述第一LED的光谱为410±15nm，所述第二LED的光谱为550±20nm。

作为优选的，所述LED光源为阵列式LED光源，所述光电检测器为阵列式光电检测器。

作为优选的，所述输入输出模块还包括打印机，所述打印机与可编程逻辑器电性连接，所述打印机为针式打印机或者热敏式打印机。

作为优选的，所述输入输出模块还包括接口模块，所述接口模块包括USB接口与以太网接口模块，所述USB接口电性连接于所述微处理器，所述以太网接口模块电性连接于所述可编程逻辑器。

作为优选的，所述电源模块包括12V直流输入口。

本实用新型采用上述技术方案，提供了一种多功能食品安全快速检测仪，其通过对各个比色皿安装部设置两个以上不同光谱的LED光源，以及相应数量的光电检测器，以实现提高食品安全检测的种类，满足多种食品类型以及多种检测项目的检测；同时，其通过设置多个比色皿安装部，以实现提供多个快速检测通道，提升食品安全检测的效率；再者，其通过对每个LED光源独立一一对应电性连接的输出电流具有差异的稳流单元，实现同种光谱的LED的波长及亮度等检测参数保持一致，以提高检测的精度。此外，本实用新型还通过通孔的结构提供独立的光通道，使检测互不影响；通过LED的光谱范围以最大范围满足各种检测项目；通过矩阵式光源与光电检测以提高检测的精度；通过设置打印机以方便检测结果的获取；通过设置外部结构以方便外部检测参数的输出；通过设置直流电源使之能利用车载电源以拓展食品检测的场合。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型的系统结构示意图；

图2是本实用新型所述检测模块结构示意图；

图3是本实用新型的外部结构示意图。

附图标识说明：检测模块a，控制处理模块b，输入输出模块c，电源模块d，检测框架a1，盖子a2，安装部a11，第一LEDa13，第二LEDa14，通孔a15，LED控制模块b1，可编程逻辑器b2，微处理器b3，稳流单元b11，键盘c1，显示器c2，打印机c3，USB接口c4，太网接口模块c5，直流输入口d1。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例和附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合附图说明本实用新型的一种多功能食品安全快速检测仪具体实施方式。

一种多功能食品安全快速检测仪，包括外壳，设置于外壳的检测模块a、控制处理模块b、输入输出模块c以及电源模块d；

检测模块a包括检测框架a1、盖子a2、LED光源与光电检测器a12，检测框架a1设置有六个相互不透光的比色皿安装部a11，各安装部a11的左侧安装有不同光谱的LED光源，各安装部a11的右侧安装相同数量的光电检测器a12，LED光源与光电检测器a12一一对应呈直线正对布置；控制处理模块b包括依次电性连接的LED控制模块B1、可编程逻辑器b2与微处理器b3，LED控制模块B1包括若干与LED光源一一对应电性连接的稳流单元b11，稳定单元输出电流在可编程逻辑器b2控制下具有差异；输入输出模块c包括键盘c1与显示器c2，键盘c1与显示器c2分别于可编程逻辑器b2电性连接；电源模块d分别与微处理器b3、可编程逻辑器b2以及LED控制模块B1连接。控制输出模块还包括晶振电路、复位电路、时钟电路与CAN总线，晶振电路、复位电路、时钟电路分别与微处理器b3电性连接，CAN总线与可编程逻辑器b2电性连接。

本实施例中，在安装部a11可安放装有待检测样品的比色皿。六个安装部a11可实现六份待检测样品同时检测，以提高检测的效率。左侧的LED光源发射出不同光谱的光线，光线穿过比色皿以及其中的样品到达右侧的光电检测器a12，光电检测器a12可将光谱信号转化为电信号，该电信号将在控制处理模块b中经过处理而得出光吸收率。每个比色皿安装部a11的左侧都设置有若干不同光谱的LED光源，LED控制模块B1可同时控制同一光谱范围LED光源启停。稳流单元b11的输出电流具有差异，该差异使得同一光谱范围LED光源在光强与光谱的表现保持一致，使六个比色皿的检测保持一致性，并提高检测的精度。可编程逻辑器b2为复杂可编程逻辑器b2，简称CPLD，主要由逻辑块、可编程互联通道和I/O块三部分组成，用于检测信号的数字逻辑处理。微处理器b3为ARM处理器，用于系统的整体控制与运算。键盘c1为薄膜键盘，用于控制输入，显示器c2为液晶屏，用于检测参数的显示，电源模块d用于系统的供电。

本实施例中，安装部a11的两侧各设置有一组通孔a15，其中一侧通孔a15的数量及位置与LED光源相对应；另一侧通孔a15的数量及位置与光电检测器a12相对应。LED光源与光电检测器a12的所形成的各个光路都在通孔a15的作用下相互独立，使得不同光谱的LED光源不会相互影响，以达到提高检测精度的目的。

本实施例中，各安装部a11的其中一侧分别安装有第一LEDa13与第二LEDa14，安装部a11的另一侧与第一LEDa13与第二LEDa14的对应位置分别安装有光电检测器a12，第一LEDa13的光谱为410±15nm，第二LEDa14的光谱为550±20nm。两种光谱的LED光源设置可满足大部分食品安全检测项目，起到了结构简单，降低成本的效果。410±15nm与550±20nm两个光谱波长范围可满足检测所需的光谱范围。其中，第一LEDa13为高亮度LED，光谱宽度30nm，发光强度400毫烛光，半功率视觉±7.5度；第二LEDa14为高亮LED，光谱宽度40nm，发光强度2500毫烛光，半功率视觉±7.5度。由于第一LEDa13与第二LEDa14的光谱通带宽度不大于40nm，通过LED控制模块B1限制通过LED的电流来可达到控制LED发光强度，以满足食品检测对光强的要求，该光路结构简单有效，使光路成本大大降低，无移动部件，可靠性增强，无需使用滤光片，免除滤光片容易潮湿发霉的问题。

本实施例中，LED光源为阵列式LED光源，光电检测器a12为阵列式光电检测器a12。阵列式LED光源为多个LED以阵列的结构集成在一基板上，其发光角度以外光线慢慢逐渐减弱，没有明显的明暗界限，光线的平行性好，不会产生“手电筒”效应。同样的，阵列式光电检测器a12是多个光电二极管以阵列的结构集成在一基板上，以实现在检测精度的提升。

本实施例中，输入输出模块c还包括打印机c3，打印机c3与可编程逻辑器b2电性连接，打印机c3为针式打印机或者热敏式打印机。针式打印机或者热敏式打印机结构较为简单，占用空间较小。打印格式包括标题区，数据区与收尾区。标题区包含时间与检测项目，数据区包含检测通道号与相应的检测数据，收尾区包含样品来源与检测单元，该两栏留给空白留给用户自行填写资料。在通道号数据和含量数据之间的空间让用户填写样品名称。

本实施例中，输入输出模块c还包括接口模块，接口模块包括USB接口C4与以太网接口模块c5，USB接口C4电性连接于微处理器b3，以太网接口模块c5电性连接于可编程逻辑器b2。USB接口C4与太网接口模块c5用于与PC端连接，用于向PC端上传检测数据，USB接口C4方面便携式现场操作，太网接口模块c5方便固定的工作场合。

本实施例中，电源模块d包括12V直流输入口d1与220V交流输入口，12V直流可于车载电源中获得，方便设备在更多的场合实现食品安全的检测。

下面结合的一些食品安全检测过程以更清楚说明本实用新型的特点：

农药残留检测：以乙酰硫代胆碱（AsCh）为底物，在乙酰胆碱酯酶（AChE）的作用下乙酰硫代胆碱（AsCh）水解成硫代胆碱和乙酸，制备样品反应液。再通过硫代胆碱和二硫双对硝基苯甲酸（DTNB）产生显色反应，使反应液呈黄色。第一LEDa13产生光谱为410±15nm的光线穿透样品反应液并在光电检测器a12，反应液410nm处有最大吸收峰，可测得酶活性被抑制程度（用抑制率表示）。

甲醛检测：利用过量铵盐存在下，甲醛与乙酰丙酮生成黄色化合物，制备样品反应液。第一LEDa13产生光谱为410±15nm的光线穿透样品反应液并在光电检测器a12，样品反应液于于414nm波长处进行分光光度测定，检测得出吸光度，与甲醛标准使用液在同方法下吸光度值进行比较定量。

吊白块检测：以亚硫酸盐与四氯汞钠反应生成稳定的络合物，再与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺作用生成紫红色络合物的方法制取样品反应液。第二 LED产生光谱为550±20nm的光线穿透样品反应液并在光电检测器a12，检测样品反应液的吸光度，与二氧化硫标准使用液在同方法下吸光度值进行比较定量。

亚硝酸检测：以试样经沉淀蛋白质/除去脂肪后，在弱酸条件下亚硝酸盐与对氨基苯磺酸重氮化后，再与盐酸萘乙二胺偶合形成紫红色染料的方法制取样品反应液。第二LED产生光谱为550±20nm的光线穿透样品反应液并在光电检测器a12，检测样品反应液的吸光度，与亚硝酸钠标准使用液在同方法下吸光度值进行比较定量。

本实用新型采用上述技术方案，提供了一种多功能食品安全快速检测仪，其通过对各个比色皿安装部a11设置两个以上不同光谱的LED光源，以及相应数量的光电检测器a12，以实现提高食品安全检测的种类，满足多种食品以及多种检测项目的安全性检测；同时，其通过设置多个比色皿安装部a11，以实现提供多个快速检测通道，提升食品安全检测的效率；再者，其通过对每个LED光源独立一一对应电性连接的输出电流具有差异的稳流单元b11，实现同种光谱的LED的波长及亮度等检测参数保持一致，以提高检测的精度。此外，本实用新型还通过通孔a15的结构提供独立的光通道，使检测互不影响；通过LED的光谱范围以最大范围满足各种检测项目；通过矩阵式光源与光电检测以提高检测的精度；通过设置打印机c3以方便检测结果的获取；通过设置外部结构以方便外部检测参数的输出；通过设置直流电源使之能利用车载电源以拓展食品检测的场合。

以上所述具体实施方式仅表达了本实用新型的一个实施方式，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，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种多功能食品安全快速检测仪，其特征在于包括：外壳，设置于所述外壳的检测模块（a）、控制处理模块（b）、输入输出模块（c）以及电源模块（d）；

所述检测模块（a）包括可合围形成不透光腔体的检测框架（a1）与盖子（a2），所述检测框架（a1）设置有两个以上相互不透光的比色皿安装部（a11），各所述安装部（a11）的其中一侧安装有两个以上不同光谱的LED光源，各所述安装部（a11）的另一侧安装有数量与所述LED光源相同的光电检测器（a12），所述LED光源与光电检测器（a12）一一对应呈直线正对布置；

所述控制处理模块（b）包括依次电性连接的LED控制模块（B1）、可编程逻辑器（b2）与微处理器（b3），所述LED控制模块（B1）包括若干与所述LED光源一一对应电性连接的稳流单元（b11），所述稳流单元输出电流在所述可编程逻辑器（b2）控制下具有差异；

所述输入输出模块（c）包括键盘（c1）与显示器（c2），所述键盘（c1）与显示器（c2）分别于所述可编程逻辑器（b2）电性连接；

所述电源模块（d）分别与微处理器（b3）、可编程逻辑器（b2）以及LED控制模块（B1）连接。

2.根据权利要求1所述的一种多功能食品安全快速检测仪，其特征在于，所述安装部（a11）的两侧各设置有一组通孔（a15），其中一侧所述通孔（a15）的数量及位置与所述LED光源相对应；另一侧所述通孔（a15）的数量及位置与所述光电检测器（a12）相对应。

3.根据权利要求1所述的一种多功能食品安全快速检测仪，其特征在于，各所述安装部（a11）的其中一侧分别安装有第一LED（a13）与第二LED（a14），所述安装部（a11）的另一侧与所述第一LED（a13）与第二LED（a14）的对应位置分别安装有光电检测器（a12），所述第一LED（a13）的光谱为410±15nm，所述第二LED（a14）的光谱为550±20nm。

4.根据权利要求1所述的一种多功能食品安全快速检测仪，其特征在于，所述LED光源为阵列式LED光源，所述光电检测器（a12）为阵列式光电检测器（a12）。

5.根据权利要求1所述的一种多功能食品安全快速检测仪，其特征在于，所述输入输出模块（c）还包括打印机（c3），所述打印机（c3）与可编程逻辑器（b2）电性连接，所述打印机（c3）为针式打印机或者热敏式打印机。

6.根据权利要求1所述的一种多功能食品安全快速检测仪，其特征在于，所述输入输出模块（c）还包括接口模块，所述接口模块包括USB接口（C4）与以太网接口模块（c5），所述USB接口（C4）电性连接于所述微处理器（b3），所述以太网接口模块（c5）电性连接于所述可编程逻辑器（b2）。

7.根据权利要求1所述的一种多功能食品安全快速检测仪，其特征在于，所述电源模块（d）包括12V直流输入口（d1）。