一種近紅外漫反射有機(jī)磷農(nóng)藥殘留快速無損檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種近紅外漫反射有機(jī)磷農(nóng)藥殘留快速無損檢測(cè)裝置，包括光源（1）、光纖探頭（2）、微型光譜儀（3）、主控機(jī)（4）、外殼（5），所述光源（1）、光纖探頭（2）、微型光譜儀（3）、主控機(jī)（4）集成在外殼內(nèi)（5），通過USB接口將微型光譜儀（3）和主控機(jī)（4）相連，外殼（5）內(nèi)還設(shè)有檢測(cè)室，檢測(cè)室內(nèi)設(shè)有被檢樣品托盤（6），外殼（5）表面設(shè)有顯示屏。本實(shí)用新型光源（1）發(fā)出近紅外光線，通過光纖探頭（2）照射至被檢樣品表面，同時(shí)探頭中有部分光纖用于接收樣品表面的反射光線將此送入微型光譜儀（3）進(jìn)行分析，并得出最終檢測(cè)結(jié)果。
【專利說明】一種近紅外漫反射有機(jī)磷農(nóng)藥殘留快速無損檢測(cè)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及檢測(cè)物品上殘留農(nóng)藥的儀器，尤其是農(nóng)副產(chǎn)品上農(nóng)藥殘留快速無損檢測(cè)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)藥及其殘留對(duì)人體健康的危害和造成對(duì)環(huán)境的污染是人所共知的，特別是蔬菜中由于使用高毒農(nóng)藥或禁用農(nóng)藥而引起的中毒。目前農(nóng)藥殘留檢測(cè)方法主要分為三類:生物測(cè)定技術(shù)、理化檢測(cè)方法和快速檢測(cè)法。生物測(cè)定技術(shù)對(duì)指示生物要求較高，檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)，測(cè)定結(jié)果不能確定農(nóng)藥品種；理化檢測(cè)方法精度雖高，但需要復(fù)雜的對(duì)被測(cè)物的前期處理過程且檢測(cè)耗時(shí)長(zhǎng)，不能滿足快速檢測(cè)的需要。近年來快速檢測(cè)法發(fā)展較快，如酶抑制法、免疫快速檢測(cè)法、生物傳感器技術(shù)等，但是這些也存在靈敏度低或成本高等問題。并且以上三種檢測(cè)方式均無法實(shí)現(xiàn)真正的快速與無損農(nóng)藥速測(cè)。
[0003]現(xiàn)有快速農(nóng)殘檢測(cè)設(shè)備仍然通過化學(xué)試劑進(jìn)行前處理，過程復(fù)雜，操作人員需要培訓(xùn)，不適合田間地頭，倉(cāng)儲(chǔ)批發(fā)等場(chǎng)合使用。而常用的大型近紅外光譜測(cè)試仍然停留在實(shí)驗(yàn)室，且大都為近紅外光透射分析方法，樣品預(yù)處理過程較復(fù)雜，不能實(shí)時(shí)檢測(cè)市場(chǎng)上流通的大量農(nóng)副產(chǎn)品。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)、靈敏度低、成本高的問題，本實(shí)用新型提供一種近紅外漫反射有機(jī)磷農(nóng)藥殘留快速無損檢測(cè)裝置，能簡(jiǎn)便、快速、靈敏的檢測(cè)農(nóng)副產(chǎn)品表面農(nóng)藥殘
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[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種近紅外漫反射有機(jī)磷農(nóng)藥殘留快速無損檢測(cè)裝置，包括光源、光纖探頭、微型光譜儀、主控機(jī)、外殼，所述光源、光纖探頭、微型光譜儀、主控機(jī)集成在外殼內(nèi)，通過USB接口將微型光譜儀和主控機(jī)相連，外殼內(nèi)還設(shè)有檢測(cè)室，檢測(cè)室內(nèi)設(shè)有被檢樣品托盤，外殼表面設(shè)有顯示屏。
[0006]本實(shí)用新型所述主控機(jī)為嵌入式，檢測(cè)室門設(shè)置在外殼的正面或側(cè)面，檢測(cè)室內(nèi)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)光纖探頭，所述顯示屏設(shè)置在外殼的頂部、正面或側(cè)面；所述光源發(fā)射波長(zhǎng)范圍為:200nm-1000nm或1000nm-2500nm，且在整個(gè)測(cè)量頻譜范圍內(nèi)均勻分布；所述光纖探頭內(nèi)含多根光纖，光纖的一端連接紅外光源和微型光譜儀，另一端為同軸形狀光學(xué)探頭，置于被檢樣品托盤下方，與被檢樣品托盤底部固定連接；所述微型光譜儀的測(cè)試范圍與光源波長(zhǎng)范圍相對(duì)應(yīng)，即200nm-1000nm或1000nm-2500nm兩種區(qū)間。
[0007]本實(shí)用新型檢測(cè)時(shí)，光源發(fā)出所需測(cè)試波長(zhǎng)范圍內(nèi)的均勻光線，由光纖探頭照射到被檢樣品上，同時(shí)光纖探頭中有接收光纖，接收被檢樣品表面反射的光線，并送入頻譜儀進(jìn)行分析，分析結(jié)果傳至主控機(jī)進(jìn)行識(shí)別，最終在主控機(jī)屏幕上顯示檢測(cè)結(jié)果。
[0008]檢測(cè)原理:基于近紅外光譜分析方法，及含磷基團(tuán)農(nóng)藥在近紅外光譜區(qū)的特殊吸收區(qū)間，采用漫反射分析方式，根據(jù)含磷基團(tuán)在近紅外頻譜1900nm附近的合頻吸收特點(diǎn)，或者在近紅外頻譜(200nm-1000nm)處的高倍頻吸收特點(diǎn)，利用包括主成分分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的模式識(shí)別方法對(duì)含磷基團(tuán)含量進(jìn)行定性分析，并對(duì)常見含磷基團(tuán)農(nóng)藥的種類進(jìn)行判另IJ，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留快速無損檢測(cè)。
[0009]采用了以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0010]1.檢測(cè)時(shí)間明顯縮短:目前以酶抑制法為主流的農(nóng)藥殘留速測(cè)設(shè)備，需對(duì)被檢樣品進(jìn)行前期處理，該部分約耗時(shí)30分鐘，處理完成后放入速測(cè)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，該部分約耗5分鐘，整個(gè)測(cè)試過程需35分鐘時(shí)間；本裝置不需對(duì)樣品進(jìn)行前期處理，也不損壞樣品結(jié)構(gòu)與品質(zhì)，直接放入檢測(cè)裝置內(nèi)，I分鐘以內(nèi)即可得到檢測(cè)結(jié)果，極大縮短檢測(cè)時(shí)間。
[0011]2.被檢樣品無損:對(duì)被檢樣品無需任何前期處理，經(jīng)過檢測(cè)的樣品也可繼續(xù)銷售，整個(gè)檢測(cè)過程樣品無損。
[0012]3.檢測(cè)結(jié)果更準(zhǔn)確:近紅外光譜檢測(cè)一直在大型定量檢測(cè)設(shè)備中應(yīng)用廣泛，其檢測(cè)準(zhǔn)確度要遠(yuǎn)高于酶抑制類檢測(cè)法。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]根據(jù)圖1所示，本實(shí)用新型一種近紅外漫反射有機(jī)磷農(nóng)藥殘留快速無損檢測(cè)裝置，包括光源1、光纖探頭2、微型光譜儀3、主控機(jī)4、外殼5,所述光源1、光纖探頭2、微型光譜儀3、主控機(jī)4集成在外殼5內(nèi)，通過USB接口將微型光譜儀3和主控機(jī)4相連，整機(jī)最大功率不超過20W。所述外殼5采用長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，外殼5內(nèi)還設(shè)有檢測(cè)室，檢測(cè)室內(nèi)設(shè)有被檢樣品托盤6,外殼5表面設(shè)有顯不屏。
[0015]本實(shí)用新型所述主控機(jī)4為嵌入式，檢測(cè)室門設(shè)置在外殼5的正面或側(cè)面，供取放被檢測(cè)樣品使用，檢測(cè)室內(nèi)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)光纖探頭2，所述顯示屏為觸摸式，設(shè)置在外殼5的頂部、正面或側(cè)面，所述顯示屏為微型光譜儀3或主控機(jī)4的顯示屏，用于控制裝置、顯示儀器運(yùn)行狀態(tài)或顯示檢測(cè)結(jié)果；所述光源I發(fā)射波長(zhǎng)范圍為:200nm-1000nm或1000nm-2500nm，且在整個(gè)測(cè)量頻譜范圍內(nèi)均勻分布；所述光纖探頭2內(nèi)含多根光纖，光纖的一端連接紅外光源和微型光譜儀3，另一端為同軸形狀光學(xué)探頭，置于被檢樣品托盤6下方，與被檢樣品托盤6底部固定連接，所述同軸形狀光學(xué)探頭為同軸光纖，內(nèi)圈為發(fā)射光，外圈為接收光，其中部分用來傳輸光源I發(fā)出的照射光線，部分用于接收被檢樣品上的反射光線并將反射光線送入微型光譜儀3。探頭外裹橡膠墊，可以最大程度的吸收反射光線，所述光纖探頭2內(nèi)分為兩種:即用來傳輸光源I發(fā)出的照射光線和用于接收被檢樣品上的反射光線并將反射光線送入微型光譜儀3 ;所述微型光譜儀3的測(cè)試范圍與光源I波長(zhǎng)范圍相對(duì)應(yīng)，即200nm-1000nm或1000nm-2500nm兩種區(qū)間，任一區(qū)間光譜均可完成檢測(cè)。微型光譜儀3主要檢測(cè)反射光譜，通過處理微型光譜儀3輸出吸收?qǐng)D譜。所述主控機(jī)4用于對(duì)微型光譜儀3輸出的反射圖譜進(jìn)行預(yù)處理、模式識(shí)別以及樣品集、預(yù)測(cè)集對(duì)比；利用一階導(dǎo)、二階導(dǎo)、三階導(dǎo)、矢量歸一化和最大最小歸一化進(jìn)行消除噪聲，再對(duì)最終信息進(jìn)行判斷分析，微型光譜儀3所得光譜信息由嵌入式主控機(jī)獲得并進(jìn)行分析判斷。
[0016]本實(shí)用新型外殼5作用一是整合固定光源1、光纖探頭2、微型光譜儀3、主控機(jī)4 ；二是提供一個(gè)無外部光線的全黑檢測(cè)環(huán)境減少干擾；三是外殼5內(nèi)部鋪設(shè)吸光材料，用于吸收光纖探頭2照射到被檢樣品上的散射光，進(jìn)一步減少干擾。
[0017]本實(shí)用新型光源I發(fā)出近紅外光線，通過光纖探頭2照射至被檢樣品表面，同時(shí)光纖探頭2中有部分光纖用于接收樣品表面的反射光線將此送入微型光譜儀3進(jìn)行分析，光譜的獲得是采用照射和反射一體光纖探頭，直接照射被測(cè)物體，獲取漫反射光譜圖。微型光譜儀3形成反射圖譜并傳送至主控機(jī)4進(jìn)行進(jìn)一步比對(duì)與識(shí)別，并得出最終檢測(cè)結(jié)果。通過比對(duì)不同含磷農(nóng)藥的光譜吸收特性，可是實(shí)現(xiàn)對(duì)常用有機(jī)磷農(nóng)藥的分類檢測(cè)。
[0018]本實(shí)用新型在檢測(cè)時(shí)，操作人員將被檢樣品置于設(shè)備檢測(cè)室內(nèi)，并將光纖探頭2貼近樣品，閉合檢測(cè)室門后開始檢測(cè)，為保證檢測(cè)準(zhǔn)確性，本裝置內(nèi)可放置多個(gè)光纖探頭2并且每個(gè)光纖探頭2檢測(cè)多次，最終取其平均值顯示檢測(cè)結(jié)果。
【權(quán)利要求】
1.一種近紅外漫反射有機(jī)磷農(nóng)藥殘留快速無損檢測(cè)裝置，其特征是:包括光源(I)、光纖探頭(2)、微型光譜儀(3)、主控機(jī)(4)、外殼(5)，所述光源(I)、光纖探頭(2)、微型光譜儀(3)、主控機(jī)(4)集成在外殼內(nèi)(5)，通過USB接口將微型光譜儀(3)和主控機(jī)(4)相連，外殼內(nèi)(5)還設(shè)有檢測(cè)室,檢測(cè)室內(nèi)設(shè)有被檢樣品托盤(6),外殼(15)表面設(shè)有顯不屏。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種近紅外漫反射有機(jī)磷農(nóng)藥殘留快速無損檢測(cè)裝置，其特征是:所述主控機(jī)(4)為嵌入式，檢測(cè)室門設(shè)置在外殼(5)的正面或側(cè)面，檢測(cè)室內(nèi)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)光纖探頭(2)，所述顯示屏為觸摸式，設(shè)置在外殼(5)的頂部、正面或側(cè)面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種近紅外漫反射有機(jī)磷農(nóng)藥殘留快速無損檢測(cè)裝置，其特征是:所述光源(I)發(fā)射波長(zhǎng)范圍為:200nm-1000nm或1000nm-2500nm，且在整個(gè)測(cè)量頻譜范圍內(nèi)均勻分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種近紅外漫反射有機(jī)磷農(nóng)藥殘留快速無損檢測(cè)裝置，其特征是:所述光纖探頭(2)內(nèi)含多根光纖，光纖的一端連接光源(I)和微型光譜儀(3)，另一端為同軸形狀光學(xué)探頭，置于被檢樣品托盤(6)下方，與被檢樣品托盤(6)底部固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種近紅外漫反射有機(jī)磷農(nóng)藥殘留快速無損檢測(cè)裝置，其特征是:所述微型光譜儀(3)的測(cè)試范圍與光源(I)波長(zhǎng)范圍相對(duì)應(yīng)，即200nm-1000nm或1000nm-2500nm 兩種區(qū)間。
【文檔編號(hào)】G01N21/359GK204044065SQ201420237121
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月9日
【發(fā)明者】燕斌, 嚴(yán)利, 徐冬寅, 王富國(guó), 陸全華 申請(qǐng)人:江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院