CN218180723U - 食品中有害元素快检设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种食品中有害元素快检设备，包括：安装架；样品杯，用于容置待测样品，并可拆卸地设置在所述安装架上，所述待测样品的待测面与水平方向相垂直；射线源，其出射端与所述待测面相对设置；以及探测器，其探测端与所述待测面相对设置。本实用新型射线源和探测器能够通过侧照方式代替下照方式进行检测工作，当待测样品遇到突发情况而脱离样品杯时，待测样品在重力作用下不会落至射线源和/或探测器上，避免射线源和/或探测器破损和表面污染，降低维护成本。

Description

食品中有害元素快检设备

技术领域

本实用新型涉及食品检测设备技术领域，特别涉及中食品中有害元素快检设备。

背景技术

近年来随着医学的发展，人们逐渐意识到铝、铅等有害元素对身体的危害性，例如世界卫生组织和联合国粮农组织于1989年正式将铝确定为食品污染物而加以控制，我国也制定了面制食品中铝的限量卫生标准为不超过100mg/kg。X射线荧光分析(XRF)技术具有成本低、速度快、非破坏式检测、多元素同时测量、操作方便的优势，且基于XRF技术的仪器通常体积小、重量轻、便于携带和实现自动化，因此，在固体、液体等类型样品的成分检测中得到了越来越多的应用，该方法也可用于食品中有害元素的快速检测。

XRF分析仪器都需要对待测样品进行一定的前处理，然后将待测样品放入仪器专用的样品杯中，并将装有样品的样品杯放入仪器的进样口，接着启动X射线源发射X射线照射样品，并采用专门的探测器进行数十秒到几百秒的数据收集，最后对收集得到的数据进行计算，得出待测样品中的元素含量。然而，常规的XRF分析仪器普遍采用下照式激发，即样品杯放入分析仪器后，分析仪器的X射线源向上射出并照射在待测样品的下表面，用于接收待测样品中荧光信号的探测器也位于样品杯下方。这类分析仪器所采用的样品杯都是同样的结构形式，即一端开口，放入样品，然后用分析薄膜封口，再倒扣过来放入分析仪器中，薄膜朝下，样品依靠自身重力聚集在分析薄膜上。

受分析薄膜结构影响，在检测过程中，分析薄膜存在破裂的情况，当分析薄膜破裂时，样品易在重力作用下落在探测器的窗口上，从而造成窗口污染，且由于该窗口的厚度是微米级别，非常脆弱，清理十分不便，很容易造成窗口的损坏，探测器的窗口损坏后无法维修，只能更换探测器，更换成本非常昂贵。

因此，有必要对现有技术予以改良以克服现有技术中的所述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种食品中有害元素快检设备，以降低探测器受污染和破损概率。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现：一种食品中有害元素快检设备，包括：安装架；样品杯，用于容置待测样品，并可拆卸地设置在所述安装架上，所述待测样品的待测面与水平方向相垂直；射线源，其出射端与所述待测面相对设置；以及探测器，其探测端与所述待测面相对设置。

进一步地，所述安装架包括沿着水平方向贯通的收容腔，所述收容腔具有远离所述射线源和/或所述探测器的入口侧以及靠近所述射线源和/或所述探测器的出口侧，所述样品杯可经所述入口侧装入所述收容腔，且所述样品杯具有所述待测样品的一端自所述出口侧伸出。

进一步地，所述样品杯远离所述待测样品的一端外周设有凸部，当所述样品杯安装至预设位置后，所述凸部与所述入口侧相抵。

进一步地，所述安装架与所述样品杯通过磁吸方式相固定。

进一步地，所述凸部朝向所述入口侧的一面上设有导磁件，所述入口侧设置有与所述凸部磁性连接的磁性件。

进一步地，所述射线源和所述探测器分设于所述样品杯的两侧，所述射线源的射出方向与竖直方向相垂直，所述探测器的探测方向与竖直方向相垂直。

进一步地，所述射线源的射出方向与所述待测面之间的夹角不大于20°。

进一步地，所述样品杯包括：杯体，在所述样品杯的轴线方向上的两侧开口，以形成第一敞开侧和第二敞开侧；压杆，自所述第一敞开侧装入所述杯体，并可沿着所述样品杯的轴线方向移向所述第二敞开侧；分析薄膜，封盖在所述第二敞开侧上；以及膜套环，自所述第二敞开侧套入所述杯体，并紧固所述分析薄膜。

进一步地，所述压杆的外周侧与所述杯体的内周侧贴合接触，所述压杆设有用于排出所述杯体内气体的排气孔。

进一步地，所述样品杯包括：杯体，在所述样品杯的轴线方向上的两侧开口，以形成第三敞开侧和第四敞开侧；橡胶阀，封设在所述第三敞开侧，所述橡胶阀上设有开口缝；分析薄膜，封盖在所述第四敞开侧；以及膜套环，自所述第四敞开侧套入所述杯体，并紧固所述分析薄膜。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型中样品杯设置在安装架上后，待测样品的待测面与水平方向相垂直，射线源的出射端和探测器的探测端均与待测面相对设置，使得射线源和探测器能够通过侧照方式代替下照方式进行检测工作，当待测样品遇到突发情况而脱离样品杯时，待测样品在重力作用下不会落至射线源和/或探测器上，避免射线源和/或探测器破损和表面污染，降低维护成本。

附图说明

图1是本实用新型快检设备的结构示意图。

图2是本实用新型中样品杯一种实施例的结构示意图。

图3图2的剖面示意图。

图4是本实用新型中样品杯另一种实施例的结构示意图。

图5是图4的剖面示意图。

图6是图4安装杯座后的结构示意图。

图中：1、安装架；11、入口侧；12、出口侧；2、样品杯；20、凸部；201、导磁件；21、杯体；211、固体腔；2111、第一敞开侧；2112、第二敞开侧；212、液体腔；2121、第三敞开侧；2122、第四敞开侧；22、压杆；221、排气孔；222、密封圈；23、分析薄膜；24、膜套环；25、橡胶阀；251、开口缝；26、杯座；27、安装部；271、安装腔；3、射线源；4、探测器；5、待测样品；51、待测面。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本申请的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参阅图1所示，对应于本实用新型一种较佳实施例的食品中有害元素快检设备，包括：安装架1；样品杯2，用于容置待测样品5，并可拆卸地设置在安装架1上，待测样品5的待测面51与水平方向相垂直；射线源3，其出射端与待测面51相对设置；以及探测器4，其探测端与待测面51相对设置。

本实用新型中样品杯2设置在安装架1上后，待测样品5的待测面51与水平方向相垂直，射线源3的出射端和探测器4的探测端均与待测面51相对设置，使得射线源3和探测器4能够通过侧照方式代替下照方式进行检测工作，当待测样品5遇到突发情况而脱离样品杯2时，待测样品5在重力作用下不会落至射线源3和/或探测器4上，避免射线源3和/或探测器4破损和表面污染，降低维护成本。

进一步地，安装架1包括收容腔(图未示)，收容腔与样品杯2相适配。收容腔在水平方向贯通，以形成入口侧11和出口侧12，入口侧11远离射线源3和/或探测器4，出口侧12靠近射线源3和/或探测器4，样品杯2可经入口侧11装入收容腔，且样品杯2具有待测样品5的一端自出口侧12伸出，以便于射线源3和探测器4对待测样品5进行检测。

优选地，样品杯2远离待测样品5的一端外周设有凸部20，当样品杯2安装至预设位置后，凸部20与入口侧11相抵，从而在收容腔的贯通方向上限制样品杯2的位置，确保待测样品5准确的置于检测工位上，保证待测面51与探测平面处于紧密贴合的状态。在本实施例中，凸部20为沿着样品杯2的周向环设而成的凸缘。

参照图3和图6所示，由于样品杯2与安装架1需要频繁地拆装，为了方便拆装，样品杯2与安装架1通过磁吸方式相固定，以避免样品杯2在检测过程中活动，提高检测精度。具体的，在本实施例中，凸部20朝向入口侧11的一面上设有导磁件201，导磁件201由铁或钢等制成的片状结构，入口侧11设置有与凸部20磁性连接的磁性件(图未示)，磁性件可采用内嵌式固定于入口侧11，且与入口侧11相平齐，避免影响入口侧11与凸部20之间的抵持。磁性件可以采用磁性块，磁性块数量有多个，且沿着安装架1的周向均匀布置在入口侧11；或者磁性件也可以采用沿着安装架1的周向环设而成的磁性环，以布置在入口侧11。

进一步地，射线源3和探测器4分设于样品杯2的两侧，射线源3的射出方向与竖直方向相垂直，探测器4的探测方向与竖直方向相垂直。优选地，射线源3的射出方向与待测面51之间的夹角不大于20°，从而能够减小探测器4与待测面51之间的间距的同时，不会影响到射线源3的正常工作，且由于本实用新型采用侧照式结构进行检测，探测器4不会存在被待测样品5损伤的情况，因而无需将探测器4远离待测样品5。通过将探测器4放置在非常靠近待测面51的位置，待测面51和探测器4之间形成紧密耦合的几何结构，可显著提高元素检测的灵敏度。由于在检测固体粉末时，通常需要将固体粉末压制成片，以达到减少分析薄膜23层数的目的，从而提高检测灵敏度。通过采用上述结构，使得快检设备可以直接对固体粉末进行定量分析，而无需将其压制成片，从而无需配备专门的压片机等前处理设备，前处理更为简单、省时。

进一步地，参照图2和图3所示，在一实施例中，样品杯2用于固体粉末，样品杯2包括杯体21、压杆22、分析薄膜23以及膜套环24。杯体21内形成有固体腔211，固体腔211在样品杯2的轴线方向上的两侧开口，以形成第一敞开侧2111和第二敞开侧2112。凸部20设置在第一敞开侧2111。压杆22的外周侧与固体腔211的内周侧贴合接触，压杆22可自第一敞开侧2111装入固体腔211，并沿着样品杯2的轴线方向移向第二敞开侧2112。压杆22与固体腔211之间设有密封圈222。分析薄膜23封盖在第二敞开侧2112上，膜套环24自第二敞开侧2112套入杯体21，并紧固分析薄膜23。待测样品5容置于固体腔211内，通过将压杆22推向分析薄膜23，以对固体腔211进行压缩，压杆22朝向分析薄膜23的端部能够逐渐将待测样品5挤压向分析薄膜23，直至待测样品5被完全压实，以形成待测面51。优选地，压杆22上设有排气孔221，以在压杆22推动过程中排出固体腔211内的气体，从而确保将待测样品5完全压实。

样品杯2使用时，首先将杯体21以第二敞开侧2112朝上的放置在水平面上，使用膜套环24将分析薄膜23绷紧在第二敞开侧2112；接着将杯体21以第一敞开侧2111朝上的放置在坚硬的平面上，使用取样勺将待测样品5自第一敞开侧2111放入固体腔211中；接着将压杆22装入固体腔211，并将压杆22逐渐推向第二敞开侧2112，以将待测样品5进行压实；制样完成后，将样品杯2的第二敞开侧2112朝向安装架1的入口侧11，以装入安装架1中，当样品杯2安装完成后，第二敞开侧2112穿出安装架1的出口侧12至检测工位，凸部20与安装架1的入口侧11相吸附，从而完成安装。

进一步地，参照图4和图5所示，在另一实施例中，样品杯2用于液体，样品杯2包括杯体21、橡胶阀25、分析薄膜23以及膜套环24。杯体21内形成有液体腔212，液体腔212在样品杯2的轴线方向上的两侧开口，以形成第三敞开侧2121和第四敞开侧2122。橡胶阀25封设在第三敞开侧2121，橡胶阀25上设有开口缝251。分析薄膜23封盖在第四敞开侧2122，膜套环24自第四敞开侧2122套入杯体21，并紧固分析薄膜23。

由于液体腔212未设置如前述的压杆22，为了避免液体腔212容置有太多待测样品5，液体腔212在样品杯2轴线方向上的长度较小，使得样品杯2在轴线方向上的长度较小，导致其在安装于安装架1上后第四敞开侧2122难以处于检测工位。为了避免上述情况发生，参照图6所示，在本实施例中，样品杯2还包括杯座26，杯座26沿着样品杯2的轴线方向延伸，杯体21自第三敞开侧2121沿其轴线方向向外延伸有安装部27，安装部27内形成有安装腔271，安装腔271与第三敞开侧2121相对的一侧为敞开侧，橡胶阀25可自敞开侧收容于安装腔271内。杯座26与安装部27相接，凸部20设置在杯座26远离第三敞开侧2121的一侧。优选地，杯座26与安装部27可拆卸连接，可拆卸连接包括螺纹连接、卡扣连接等，以便在样品杯2一次性使用时，实现杯座26的重复使用，避免浪费。

样品杯2使用时，首先用膜套环24将分析薄膜23绷紧在第四敞开侧2122上；接着将橡胶阀25封装在第三敞开侧2121上，从而实现液体腔212的封闭；通过吸管(图未示)吸取待测样品5，并将吸管插向开口缝251，开口缝251在吸管的作用下能够向外避让，以使吸管顺利插入液体腔212；挤压吸管以使待测样品5进入液体腔212，待测样品5全部挤出后，将吸管拔出液体腔212，开口缝251在橡胶阀25的回弹作用下能够复位，以重新封闭液体腔212，避免泄漏；接着将杯座26安装于安装部27上；制样完成后，将样品杯2的第四敞开侧2122朝向安装架1的入口侧11，以装入安装架1中，当样品杯2安装完成后，第四敞开侧2122穿出安装架1的出口侧12至检测工位，凸部20与安装架1的入口侧11相吸附，从而完成安装。

综上所述，本实用新型快检设备采用侧照式进样，样品杯、射线源和探测器水平布置，当待测样品遇到突发情况而脱离样品杯时，待测样品在重力作用下不会落至射线源和/或探测器上，避免射线源和/或探测器破损和表面污染，降低维护成本；

射线源以很小的角度入射至待测样品的待测面，使得探测器可以放置在非常靠近待测面的位置，样品表面和探测器之间形成紧密耦合的几何结构，显著提高了元素的检测灵敏度，使得快检设备可以直接对装有分析薄膜的固体粉末样品进行定量分析，无须压片；

用于固体粉末的样品杯，制作出来的样品在压杆压力的作用下可以被有效压实，样品表面平整、分布均匀，且可以保证待测面与探测平面处于紧密贴合的状态，保证了测量结果高度一致和准确；

用于液体的样品杯，只需要使用一次性塑料吸管吸取待测液体，接着从橡胶阀的开口缝伸入杯体并把待测液体挤进去，然后抽出一次性塑料吸管并丢弃，即完成装样，可直接放入仪器进行测量，全程拿在手中即可操作，不需要水平面支撑，装样操作方便，且用时大大缩短。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种食品中有害元素快检设备，其特征在于，包括：

安装架(1)；

样品杯(2)，用于容置待测样品(5)，并可拆卸地设置在所述安装架(1)上，所述待测样品(5)的待测面(51)与水平方向相垂直；

射线源(3)，其出射端与所述待测面(51)相对设置；以及

探测器(4)，其探测端与所述待测面(51)相对设置。

2.如权利要求1所述的食品中有害元素快检设备，其特征在于，所述安装架(1)包括沿着水平方向贯通的收容腔，所述收容腔具有远离所述射线源(3)和/或所述探测器(4)的入口侧(11)以及靠近所述射线源(3)和/或所述探测器(4)的出口侧(12)，所述样品杯(2)可经所述入口侧(11)装入所述收容腔，且所述样品杯(2)具有所述待测样品(5)的一端自所述出口侧(12)伸出。

3.如权利要求2所述的食品中有害元素快检设备，其特征在于，所述样品杯(2)远离所述待测样品(5)的一端外周设有凸部(20)，当所述样品杯(2)安装至预设位置后，所述凸部(20)与所述入口侧(11)相抵。

4.如权利要求1所述的食品中有害元素快检设备，其特征在于，所述安装架(1)与所述样品杯(2)通过磁吸方式相固定。

5.如权利要求3所述的食品中有害元素快检设备，其特征在于，所述凸部(20)朝向所述入口侧(11)的一面上设有导磁件(201)，所述入口侧(11)设置有与所述凸部(20)磁性连接的磁性件。

6.如权利要求1所述的食品中有害元素快检设备，其特征在于，所述射线源(3)和所述探测器(4)分设于所述样品杯(2)的两侧，所述射线源(3)的射出方向与竖直方向相垂直，所述探测器(4)的探测方向与竖直方向相垂直。

7.如权利要求6所述的食品中有害元素快检设备，其特征在于，所述射线源(3)的射出方向与所述待测面(51)之间的夹角不大于20°。

8.如权利要求1所述的食品中有害元素快检设备，其特征在于，所述样品杯(2)包括：

杯体(21)，在所述样品杯(2)的轴线方向上的两侧开口，以形成第一敞开侧(2111)和第二敞开侧(2112)；

压杆(22)，自所述第一敞开侧(2111)装入所述杯体(21)，并可沿着所述样品杯(2)的轴线方向移向所述第二敞开侧(2112)；

分析薄膜(23)，封盖在所述第二敞开侧(2112)上；以及

膜套环(24)，自所述第二敞开侧(2112)套入所述杯体(21)，并紧固所述分析薄膜(23)。

9.如权利要求8所述的食品中有害元素快检设备，其特征在于，所述压杆(22)的外周侧与所述杯体(21)的内周侧贴合接触，所述压杆(22)设有用于排出所述杯体(21)内气体的排气孔(221)。

10.如权利要求1所述的食品中有害元素快检设备，其特征在于，所述样品杯(2)包括：

杯体(21)，在所述样品杯(2)的轴线方向上的两侧开口，以形成第三敞开侧(2121)和第四敞开侧(2122)；

橡胶阀(25)，封设在所述第三敞开侧(2121)，所述橡胶阀(25)上设有开口缝(251)；

分析薄膜(23)，封盖在所述第四敞开侧(2122)；以及

膜套环(24)，自所述第四敞开侧(2122)套入所述杯体(21)，并紧固所述分析薄膜(23)。

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