專利名稱：硝酸鹽、亞硝酸鹽快速測(cè)定儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種食品分析儀器，具體涉及一種用于現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)定各種食品中硝酸鹽、亞硝酸鹽含量的硝酸鹽、亞硝酸鹽快速測(cè)定儀。
背景技術(shù)：
食品安全問題是關(guān)系到人民健康的重大問題，越來越引起全社會(huì)的關(guān)注。特別是近年來，國(guó)際上相繼發(fā)生一系列震驚世界的食品污染事件(如瘋牛病、二惡英、口蹄疫等)，使食品的安全性成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)，引起了有關(guān)國(guó)際組織、機(jī)構(gòu)以及各國(guó)政府的高度重視。同時(shí)，食品安全快速檢測(cè)技術(shù)及檢測(cè)儀器的研究與開發(fā)也同樣得到各國(guó)家有關(guān)部門的高度重視。很多快速檢測(cè)方法被納入各個(gè)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)方法。美國(guó)AOAC已經(jīng)采納了很多微生物快速檢測(cè)技術(shù)，但多數(shù)是ELISA方法，PCR方法也在微生物檢測(cè)中得到應(yīng)用。
目前國(guó)外用于食品硝酸鹽和亞硝酸鹽含量的現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)主要采用試紙法，電極法和化學(xué)試劑盒方法。這些方法存在著準(zhǔn)確度低、抗干擾差等問題。在國(guó)內(nèi)，檢測(cè)食品中硝酸鹽和亞硝酸鹽含量的方法大都采用國(guó)標(biāo)光度法。該方法只能在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行，每個(gè)項(xiàng)目的分析速度大約在3～4小時(shí)。而用于現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)硝酸鹽、亞硝酸鹽含量的專用儀器尚未見。
另外，傳統(tǒng)的比色計(jì)，一般是在待測(cè)樣品進(jìn)行顯色反應(yīng)完成之后，再將顯色的溶液從它處移到比色池中，并且比色池一般為槽狀，槽內(nèi)待測(cè)溶液容易粘染外壁及儀器。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型的主要目的是提供一種可以快速、簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確地現(xiàn)場(chǎng)定量測(cè)定各種食品中硝酸鹽、亞硝酸鹽含量的硝酸鹽、亞硝酸鹽快速測(cè)定儀。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所提供的硝酸鹽、亞硝酸鹽快速測(cè)定儀，其包括一機(jī)殼，所述機(jī)殼上表面設(shè)置有若干按鍵及液晶顯示屏，所述機(jī)殼外部還設(shè)置有電源控制開關(guān)、USB接口及電源接口，其特征在于所述機(jī)殼內(nèi)部設(shè)置有比色池、光源/單色器、光電檢測(cè)器、微處理器、可充電電源及加熱裝置，所述機(jī)殼上表面設(shè)置有比色池固定環(huán)，所述比色池中放置有比色瓶。
所述比色池為單通道反應(yīng)比色池，其通道體的橫截面為六方形，頂端為圓形并設(shè)有卡口。
所述加熱裝置的加熱介質(zhì)為一長(zhǎng)方形鋁塊，在所述長(zhǎng)方形鋁塊中設(shè)有多個(gè)圓形的加熱通道體，所述加熱通道體頂端的圓孔顯露于所述機(jī)殼的上表面。
所述光源與單色器為多個(gè)設(shè)定波長(zhǎng)的發(fā)光二極管。
所述發(fā)光二極管為超高亮發(fā)光二極管，呈直線錯(cuò)開設(shè)置在所述比色池通道體的一側(cè)，且所述光電檢測(cè)器為光電傳感器，以相同數(shù)目對(duì)應(yīng)置于所述通道體的另一側(cè)。
所述比色瓶為帶刻度的玻璃比色瓶，其進(jìn)樣口設(shè)置有密封塞，所述比色瓶外壁臨近進(jìn)樣口處設(shè)置有定位器，所述定位器內(nèi)設(shè)卡頭，所述卡頭與所述比色池定位卡口對(duì)應(yīng)鎖合，以鎖定所述比色瓶。
本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案，其顯著特點(diǎn)是1、采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法(GB/T5009.33-2003)2、適用現(xiàn)場(chǎng)液體樣品和固體樣品中硝酸鹽·亞硝酸鹽的定量測(cè)定。
3、采用單片機(jī)控制，具有測(cè)量、設(shè)置、記錄、保存和光譜數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理功能。設(shè)有USB接口與PC機(jī)通訊，聯(lián)機(jī)幫助等功能，自動(dòng)化程度高。
4、試劑盒顯色，樣品和試劑用量少，防止并減少了二次污染。
5、屏幕中文顯示，人機(jī)交互式操作，體積小、重量輕、攜帶方便。
本實(shí)用新型適用于用比色法快速定量測(cè)定肉制品、肉類罐頭、蔬菜、水果、醬腌菜、鮮肉類、鮮魚類、食用鹽、瓶裝飲料及各類干果和草藥等食品中硝酸鹽、亞硝酸鹽含量的快速檢測(cè)。


圖1是本實(shí)用新型外部結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本實(shí)用新型原理方框圖圖3是本實(shí)用新型比色池結(jié)構(gòu)示意圖圖4是本實(shí)用新型比色瓶結(jié)構(gòu)示意圖圖5是本實(shí)用新型加熱裝置圖圖6為本實(shí)用新型電路原理圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。
本實(shí)用新型所提供的硝酸鹽、亞硝酸鹽快速測(cè)定儀是基于被測(cè)樣品中待測(cè)物質(zhì)與顯示劑反應(yīng)生成有色化合物，根據(jù)該化合物對(duì)可見光選擇性吸收的原理而建立的比色分析方法。
如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型具有一機(jī)殼1，機(jī)殼1的上表面設(shè)置有液晶顯示屏2、比色池固定環(huán)3、返回按鍵4、確認(rèn)按鍵5、上翻按鍵6、下翻按鍵7及數(shù)個(gè)恒溫加熱通道8，機(jī)殼1右側(cè)面的上方設(shè)置有電源控制開關(guān)9，機(jī)殼1后側(cè)面的左右兩端分別設(shè)置有電源接口10和RS-232/USB接口11。
機(jī)殼1中設(shè)置有光源/單色器12、比色池13、光電檢測(cè)器14、微處理器15、可充電電源16及一獨(dú)立的加熱裝置17。
如圖3所示，比色池13具有一比色池通道體18，其直徑為19毫米，深度為35毫米。比色池通道體18采用上部為圓形，下部為六方形的結(jié)構(gòu)，在比色池通道體18的圓形頂端邊緣處設(shè)有一卡口19，比色池通道體18的圓形外圈距離頂端預(yù)定高度(如9毫米)處設(shè)置有與比色池固定環(huán)3連接的螺紋(圖中未示)，并以此為界區(qū)分圓形與六方形結(jié)構(gòu)。圓形結(jié)構(gòu)與六方形結(jié)構(gòu)連為一體形成比色池殼體20。如圖3所示，比色池13的底端為封閉式，與六方形比色池殼體20連為一體，形成單通道反應(yīng)比色池。在比色池通道體18的六方形壁面上設(shè)置有光源/單色器12。
光源/單色器12為一定數(shù)目的超高亮發(fā)光二極管21，既作光源又作單色器，呈直線錯(cuò)開設(shè)置在比色池通道體18六方形壁面的相鄰三個(gè)側(cè)面上。本實(shí)施例中，采用日本的日亞和豐田公司生產(chǎn)的超高亮發(fā)光二極管，亮度參數(shù)在1000mcd以上，波長(zhǎng)分別為400nm、405nm、408nm、410nm、412nm、420nm、430nm、440nm、450nm、460nm、470nm、480nm、490nm、500nm、510nm、520nm、530nm、540nm、550nm、560nm、570nm、580nm、590nm、600nm、610nm、620nm、630nm、640nm、650nm、660nm、830nm、860nm、910nm、925nm、940nm、950nm、960nm、980nm、1006nm、1025nm，為滿足不同檢測(cè)方法對(duì)光源/單色器12的波長(zhǎng)需要，本實(shí)施例選用上述波長(zhǎng)中的兩種波長(zhǎng)的發(fā)光二極管，設(shè)置在相鄰的兩個(gè)壁面上，呈錐形對(duì)準(zhǔn)光電檢測(cè)器14。光源/單色器12采用連續(xù)或脈沖方式供電。該供電電路為常見電路，在此不再詳述。
光電檢測(cè)器14為一定數(shù)目的集成光電傳感器22，安裝在六方形壁的另外相鄰的三個(gè)側(cè)面。本實(shí)施例中，光電檢測(cè)器14采用美國(guó)TI公司生產(chǎn)的集成光電傳感器，型號(hào)為TSL201、TSL202、TSL203、TSL204、TSL205、TSL206、TSL207、TSL208、TSL209、TSL220、TSL230、TSL235、TSL245、TSL250、TSL251、TSL252、TSL253、TSK254、TSL255、TSL256、TSL257、TSL258、TSL259、TSL260、TSL261、TSL262。當(dāng)然，本實(shí)用新型也可采用其它具有同等功效的集成光電傳感器。光電檢測(cè)器14將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)傳輸至微處理器15。
微處理器15用來接收光電檢測(cè)器14的檢測(cè)信號(hào)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)處理的結(jié)果由液晶顯示屏2顯示出來。微處理器15為飛利浦公司生產(chǎn)的P51、P52系列，其主要參數(shù)內(nèi)存為64K。
可充電電源16為內(nèi)置可充電的鋰電池與電源接口9連接。當(dāng)電源接口9與220V電源連接時(shí)，自動(dòng)給可充電電源16的鋰離子電池充電，并切斷可充電電源16給儀器供電線路，當(dāng)斷開220V電源時(shí)，充電電源16自動(dòng)給儀器供電。
加熱裝置17采用長(zhǎng)方形狀的鋁塊27作為加熱介質(zhì)。如圖5所示，在鋁塊27中設(shè)有多個(gè)加熱通道體8，加熱通道體8為圓形，其直徑為20毫米，深度為60毫米。在鋁塊27底部設(shè)置有加熱器件28和溫度傳感器29。其中加熱器件28采用型號(hào)為PTC的電烙鐵芯。溫度傳感器29為DALLAS公司生產(chǎn)的型號(hào)為18B20的溫度傳感器。加熱裝置17鑲嵌在機(jī)殼1中，設(shè)于鋁塊27的加熱通道體8頂端圓孔顯露于機(jī)殼1上表面(如圖1所示)，其余部分沉于機(jī)殼1中。沉于機(jī)殼1中的部位密封在隔熱罩30內(nèi)，隔熱罩30的作用在于加熱裝置17與外界隔熱。本實(shí)用新型內(nèi)部增設(shè)了加熱裝置。可將樣品提取瓶放入機(jī)殼1上表面的加熱通道體8中，通過設(shè)置該加熱裝置，可以加速顯色反應(yīng)，操作簡(jiǎn)便，適用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。
加熱裝置17中的加熱器件28和溫度傳感器29，分別與可充電電源16、微處理器15及設(shè)置在機(jī)殼1上表面的各按鍵連接，其連接方式為常用方式，在此不再詳述。
上述各部件之間通過已知光路和線路連接，其電路圖如圖6所示。
本實(shí)用新型放置樣品的容器為比色瓶23，其放置在比色池通道體18中。如圖4所示，比色瓶23為圓柱形玻璃比色瓶，瓶壁面上帶有刻度。比色瓶23的進(jìn)樣口處設(shè)置有一密封塞24與比色瓶23緊密蓋合，防止比色瓶中的溶液溢出。在比色瓶23外壁鄰近進(jìn)樣口處，設(shè)置有環(huán)形定位器25，環(huán)形定位器25采用的材質(zhì)為塑料或鋁，與比色瓶23螺紋口連接，定位器25內(nèi)設(shè)卡頭26，與比色池卡口19配合將比色瓶23鎖緊。使用時(shí)，比色瓶23直接插入比色池13中，密封塞24的端頭較預(yù)留的比色池孔洞要稍大，可以用來密封儀器外來光線。在這里，比色瓶23可以隨時(shí)取出加入顯色劑和待測(cè)樣品，使顯色反應(yīng)在比色瓶23中完成之后再放入檢測(cè)儀的比色池13中進(jìn)行比色測(cè)定。
本實(shí)用新型將光源和單色器合二為一，光源/單色器12可發(fā)出設(shè)定波長(zhǎng)的單色光，并照射在光電檢測(cè)器14上，將光信號(hào)變化為電信號(hào)，輸入給微處理器15，微處理器15經(jīng)過計(jì)算處理，將數(shù)據(jù)輸出至顯示屏2，便可直接讀出測(cè)量數(shù)據(jù)。同時(shí)，微處理器15發(fā)出指令，記錄測(cè)定結(jié)果，并由確認(rèn)鍵5存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)通過RS-232/USB接口11與PC機(jī)通訊，由PC機(jī)給出分析結(jié)果。
以下結(jié)合具體操作介紹本實(shí)用新型的使用方法
樣品處理1.水溶性固體樣品(如食鹽)準(zhǔn)確稱取約1.00克均勻樣品后，置于10毫升比色瓶中，加水溶解稀釋至5毫升刻度線備用。
2.其他固體樣品(如肉罐頭、熏肉、火腿、香腸、灌腸、魚類、肉類等)將適量的樣品移入攪碎機(jī)容器內(nèi)，按照其說明書安裝好，攪碎1分鐘樣品呈勻漿狀。準(zhǔn)確稱取1.00克樣品，置于20毫升提取瓶中，然后加水稀釋至10毫升刻線處，加入硝酸鹽或亞硝酸鹽試劑(四)一支，然后取一小片pH試紙，用攪拌針蘸一滴樣品溶液滴在pH試紙上，試紙變?yōu)榫G色或藍(lán)黑色(pH≥8)。否則，滴加硝酸鹽或亞硝酸鹽試劑(四)使之變?yōu)樗{(lán)黑色。用攪拌針攪拌混勻，然后再加入硝酸鹽或亞硝酸鹽試劑(五)一支，再用攪拌針攪拌混勻。
●國(guó)標(biāo)改良法將樣品提取瓶放入儀器上的60℃加熱器裝置中加熱提取15分鐘(在提取的過程當(dāng)中，用攪拌針攪拌1～2次)，取出靜置冷卻至室溫，然后用注射器取樣品上清液，再用針頭式過濾器過濾后備用。
●針頭式過濾器使用方法將塑料連接管安裝在注射器針頭位置，吸取待過濾溶液約10毫升，取下塑料連接管，安裝上針頭式過濾器(預(yù)先在過濾器上安好濾膜，濾膜一次性使用，過濾器洗凈后可重復(fù)使用)，將待測(cè)溶液過濾于一支干凈并且干燥過的比色瓶中備用(過濾時(shí)要棄去初濾液約2毫升左右)。
3.液體樣品(如礦泉水等)準(zhǔn)確移取1.00毫升液體樣品(需要設(shè)置液體樣品的密度)，置于10毫升比色瓶中，加水稀釋至5毫升刻度線備用(若溶液不澄清，可用針頭式過濾器過濾后使用，過濾方法與固體樣品相同)。
顯色操作●樣品用5.00毫升移液器準(zhǔn)確移取待測(cè)溶液2.50毫升置于干燥過的比色瓶1中，加水稀釋至5毫升刻度線處，加入硝酸鹽或亞硝酸鹽試劑(一)、(二)、(三)各一支后搖勻，在暗處?kù)o置顯色10分鐘后測(cè)定。
●試劑空白加水至干燥過的比色瓶2的5毫升刻度線處，再加入硝酸鹽或亞硝酸鹽試劑(一)、(二)、(三)各一支后搖勻，在暗處?kù)o置顯色10分鐘后測(cè)定。(樣品與試劑空白同時(shí)操作)測(cè)量操作●選擇“測(cè)量”項(xiàng)目，按5鍵，儀器顯示工作畫面。
●旋緊試劑空白比色瓶2定位器，擦凈比色瓶外壁，將比色瓶2放入比色槽中鎖定，按6鍵，儀器發(fā)出“嘟……”響聲，則“空白”測(cè)量完畢。
●取下比色瓶2，旋緊樣品比色瓶1定位器，擦凈比色瓶外壁，將樣品比色瓶1放入比色瓶槽中鎖定。按7鍵，儀器發(fā)出“嘟……”響聲，則“樣品測(cè)量完畢。顯示屏上顯示出被測(cè)樣品中的硝酸鹽和亞硝酸鹽的含量數(shù)值。
●根據(jù)測(cè)量情況可以選擇“保存”(按7鍵)或“不保存”(按7鍵)。如按4鍵，此數(shù)據(jù)就被保存，在“記錄”中就可以查到此數(shù)據(jù)。如果還有樣品要測(cè)定，可以換上所要測(cè)定的樣品比色瓶。按5鍵進(jìn)行測(cè)量，可以不重新測(cè)量試劑空白。
權(quán)利要求1.一種硝酸鹽、亞硝酸鹽快速測(cè)定儀，包括一機(jī)殼，所述機(jī)殼上表面設(shè)置有若干按鍵及液晶顯示屏，所述機(jī)殼外部還設(shè)置有電源控制開關(guān)、USB接口及電源接口，其特征在于所述機(jī)殼內(nèi)部設(shè)置有比色池、光源/單色器、光電檢測(cè)器、微處理器、可充電電源及加熱裝置，所述機(jī)殼上表面設(shè)置有比色池固定環(huán)，所述比色池中放置有比色瓶。
2.如權(quán)利要求1所述的硝酸鹽、亞硝酸鹽快速測(cè)定儀，其特征在于所述比色池為單通道反應(yīng)比色池，其通道體的橫截面為六方形，頂端為圓形并設(shè)有卡口。
3.如權(quán)利要求1所述的硝酸鹽、亞硝酸鹽快速測(cè)定儀，其特征在于所述加熱裝置的加熱介質(zhì)為一長(zhǎng)方形鋁塊，在所述長(zhǎng)方形鋁塊中設(shè)有多個(gè)圓形的加熱通道體，所述加熱通道體頂端的圓孔顯露于所述機(jī)殼的上表面。
4.如權(quán)利要求2所述的硝酸鹽、亞硝酸鹽快速測(cè)定儀，其特征在于所述加熱裝置的加熱介質(zhì)為一長(zhǎng)方形鋁塊，在所述長(zhǎng)方形鋁塊中設(shè)有多個(gè)圓形的加熱通道體，所述加熱通道體頂端的圓孔顯露于所述機(jī)殼的上表面。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的硝酸鹽、亞硝酸鹽快速測(cè)定儀，其特征在于所述光源與單色器為多個(gè)設(shè)定波長(zhǎng)的發(fā)光二極管。
6.如權(quán)利要求5所述的硝酸鹽、亞硝酸鹽快速測(cè)定儀，其特征在于所述發(fā)光二極管為超高亮發(fā)光二極管，呈直線錯(cuò)開設(shè)置在所述比色池通道體的一側(cè)，且所述光電檢測(cè)器為光電傳感器，以相同數(shù)目對(duì)應(yīng)置于所述通道體的另一側(cè)。
7.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的硝酸鹽、亞硝酸鹽快速測(cè)定儀，其特征在于所述比色瓶為帶刻度的玻璃比色瓶，其進(jìn)樣口設(shè)置有密封塞，所述比色瓶外壁臨近進(jìn)樣口處設(shè)置有定位器，所述定位器內(nèi)設(shè)卡頭，所述卡頭與所述比色池定位卡口對(duì)應(yīng)鎖合，以鎖定所述比色瓶。
8.如權(quán)利要求5所述的硝酸鹽、亞硝酸鹽快速測(cè)定儀，其特征在于所述比色瓶為帶刻度的玻璃比色瓶，其進(jìn)樣口設(shè)置有密封塞，所述比色瓶外壁臨近進(jìn)樣口處設(shè)置有定位器，所述定位器內(nèi)設(shè)卡頭，所述卡頭與所述比色池定位卡口對(duì)應(yīng)鎖合，以鎖定所述比色瓶。
9.如權(quán)利要求6所述的硝酸鹽、亞硝酸鹽快速測(cè)定儀，其特征在于所述比色瓶為帶刻度的玻璃比色瓶，其進(jìn)樣口設(shè)置有密封塞，所述比色瓶外壁臨近進(jìn)樣口處設(shè)置有定位器，所述定位器內(nèi)設(shè)卡頭，所述卡頭與所述比色池定位卡口對(duì)應(yīng)鎖合，以鎖定所述比色瓶。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種硝酸鹽、亞硝酸鹽快速測(cè)定儀，包括一機(jī)殼，所述機(jī)殼上表面設(shè)置有若干按鍵及液晶顯示屏，所述機(jī)殼外部還設(shè)置有電源控制開關(guān)、USB接口及電源接口，其特征在于所述機(jī)殼內(nèi)部設(shè)置有比色池、光源/單色器、光電檢測(cè)器、微處理器、可充電電源及加熱裝置，所述機(jī)殼上表面設(shè)置有比色池固定環(huán)，所述比色池中放置有比色瓶。
文檔編號(hào)G01N21/25GK2723986SQ20042008798
公開日2005年9月7日 申請(qǐng)日期2004年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月16日
發(fā)明者于愛民, 王振德 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春吉大·小天鵝儀器有限公司