一種農(nóng)藥殘留輔助檢測(cè)裝置和檢測(cè)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種農(nóng)藥殘留輔助檢測(cè)裝置和檢測(cè)方法，輔助檢測(cè)裝置包括農(nóng)藥殘留速測(cè)卡、電源、裝置本體、溫度控制組件、攝像組件和控制器，溫度控制組件和攝像組件分別用于根據(jù)控制器的控制進(jìn)行恒溫加熱及拍攝。檢測(cè)方法包括：①應(yīng)用輔助檢測(cè)裝置檢測(cè)多種膽堿酯酶抑制率已知的樣本表面提取液的膽堿酯酶抑制時(shí)間，各種樣本表面提取液的膽堿酯酶抑制率和抑制時(shí)間一一對(duì)應(yīng)形成多組樣本數(shù)據(jù)，②以多組樣本數(shù)據(jù)中膽堿酯酶抑制率為變量，抑制時(shí)間為自變量得到帶形狀參數(shù)的四次Hermite插值樣條，③對(duì)待測(cè)樣本采用S1的方法得到待測(cè)樣本膽堿酯酶抑制時(shí)間，帶入四次Hermite插值樣條，得到待測(cè)樣本中農(nóng)藥的殘留率。該方法簡(jiǎn)單，且檢測(cè)準(zhǔn)確性高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】-種農(nóng)藥殘留輔助檢測(cè)裝置和檢測(cè)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及農(nóng)藥檢測(cè)領(lǐng)域，具體指一種農(nóng)藥殘留輔助檢測(cè)裝置和檢測(cè)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著食品安全問(wèn)題在國(guó)內(nèi)受到越來(lái)越多的重視，果蔬中農(nóng)藥殘留問(wèn)題也得到了極 大的關(guān)注。水果和蔬菜中殘留的農(nóng)藥主要是有機(jī)磯類(lèi)、氨基甲酸醋類(lèi)該兩大類(lèi)殺蟲(chóng)劑，其用 量較大且毒性較高。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 5009. 199-2003蔬菜中有機(jī)磯和氨基酸脂類(lèi)農(nóng)藥殘留 量的快速檢測(cè)速測(cè)卡法》制定了采用農(nóng)藥高度敏感的膽堿醋酶和顯色劑做成的酶試紙農(nóng)藥 殘留速測(cè)卡根據(jù)膽堿醋酶抑制率來(lái)測(cè)定果蔬中有機(jī)磯和氨基甲醋殘留量的方法。該方法主 要是通過(guò)農(nóng)藥抑制顯色過(guò)程的方式實(shí)現(xiàn)檢測(cè)，顯色反應(yīng)后，農(nóng)藥的抑制作用會(huì)逐漸減小，農(nóng) 藥殘留速測(cè)卡的顏色會(huì)逐漸變深，直至呈現(xiàn)無(wú)農(nóng)藥殘留的藍(lán)色。因此，農(nóng)藥殘留含量的多少 直接與顯色抑制時(shí)間有關(guān)，農(nóng)藥殘留越多，抑制時(shí)間越長(zhǎng)，從無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色時(shí)間越長(zhǎng)；無(wú)農(nóng) 藥殘留，直接呈現(xiàn)藍(lán)色，抑制時(shí)間為0。然而目前采用的方法主要是根據(jù)農(nóng)藥殘留速測(cè)卡的 顯色與空白卡對(duì)比，（藍(lán)色表示農(nóng)藥殘留極少、淺藍(lán)色代表有少量農(nóng)藥殘留、白色農(nóng)藥殘留 極大），該方法主要通過(guò)人工視覺(jué)主觀判斷或色譜分析實(shí)現(xiàn)，前者誤差較大，后者操作復(fù)雜， 檢測(cè)周期長(zhǎng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的是；提供一種能夠輔助檢測(cè)農(nóng) 藥殘留的裝置。
[0004] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種能夠快速、準(zhǔn)確、直觀地實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥殘留的檢測(cè)的 方法。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述第一個(gè)目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種農(nóng)藥殘留輔助檢測(cè)裝置， 包括農(nóng)藥殘留速測(cè)卡、電源、裝置本體、溫度控制組件、攝像組件和控制器；所述裝置本體包 括上蓋體和下蓋體，下蓋體上具有加熱區(qū)域；所述上蓋體和下蓋體橫向的邊緣可轉(zhuǎn)動(dòng)連接； 所述溫度控制組件包括加熱體、測(cè)溫件和控溫件；所述加熱體設(shè)置在下蓋體內(nèi)，用于為加熱 區(qū)域加熱；所述測(cè)溫件的檢測(cè)端設(shè)置在加熱體上，測(cè)溫件的數(shù)據(jù)輸出端與控制器連接；所 述控溫件的控制命令輸入端與控制器的溫度控制命令輸出端連接，控溫件的控制命令輸出 端與加熱體的命令接收端連接；所述攝像組件包括圖像采集器和計(jì)時(shí)器；所述圖像采集器 的采集信號(hào)輸入端與控制器的采集控制信號(hào)輸出端連接，圖像采集器的圖像采集端對(duì)著加 熱區(qū)域；所述計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)信號(hào)輸入端與控制器的計(jì)時(shí)控制信號(hào)輸出端連接，計(jì)時(shí)器的計(jì) 時(shí)信號(hào)輸出端與控制器的計(jì)時(shí)控制信號(hào)輸出端連接；所述電源分別為溫度控制組件、攝像 組件和控制器供電。
[0006] 作為優(yōu)化，還包括顯示屏，所述顯示屏設(shè)置下蓋體上，顯示屏的顯示信號(hào)輸入端與 圖像采集器的信號(hào)輸出端連接，所述電源為顯示屏供電。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述第二個(gè)目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案；一種農(nóng)藥殘留的檢測(cè)檢測(cè)方 法，具體包括如下步驟：
[000引 S1 ;形成多組樣本數(shù)據(jù)；
[0009] 1)設(shè)定溫度Tj，j = 1, 2, 3,….，m，m為自然數(shù)；
[0010] 2)令j = l，k=l;
[0011] 扣啟動(dòng)權(quán)利要求1或2中的農(nóng)藥殘留輔助檢測(cè)裝置，使該農(nóng)藥殘留輔助檢測(cè)裝置 加熱區(qū)的溫度恒定為T(mén)j;
[0012] 4)在農(nóng)藥殘留速測(cè)卡上選擇定位點(diǎn)，通過(guò)定位點(diǎn)確定顯色區(qū)域，然后在顯色區(qū)域 內(nèi)選取特征點(diǎn)，一個(gè)特征點(diǎn)即作為一個(gè)特征區(qū)域；
[0013] 5)配制多種膽堿醋酶抑制率已知的樣本表面提取液，各種樣本表面提取液的抑制 率分別記為Ui，i = 1，2,3…，n，共配制n個(gè)樣本；
[0014] 6)令 i = 1 ;
[0015] 7)在農(nóng)藥殘留速測(cè)卡選定的特征區(qū)域上沾取膽堿醋酶抑制率為y i的樣本表面提 取液；
[0016] 8)所述步驟7)特定區(qū)域不再發(fā)生顯色反應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)開(kāi)始至特定區(qū)域最終變?yōu)樗{(lán) 色，且藍(lán)色不再發(fā)生變化的時(shí)間點(diǎn)為至的時(shí)間為膽堿醋酶抑制率為y i的樣本表面提取液 的膽堿醋酶抑制時(shí)間tyj;
[0017] 9) i = i+1 ;更換新的農(nóng)藥殘留速測(cè)卡，返回執(zhí)行步驟7);
[001引 10)當(dāng)i > n時(shí)，執(zhí)行步驟11);
[0019] 11) j = j+1 ；
[0020] 12)更換新的農(nóng)藥殘留速測(cè)卡，返回執(zhí)行步驟3);
[002U 13)當(dāng)j > m時(shí)，執(zhí)行步驟14);
[0022] 14)將各種樣本表面提取液的膽堿醋酶抑制率和抑制時(shí)間一一對(duì)應(yīng)，由此形成多 組樣本數(shù)據(jù)；
[0023] S2;W多組樣本數(shù)據(jù)中膽堿醋酶抑制率為變量，抑制時(shí)間為自變量，在標(biāo)準(zhǔn)S次 化rmite基函數(shù)中引入形狀參數(shù)A 1，構(gòu)造帶形狀參數(shù)的四次化rmite基函數(shù)，得到帶形狀 參數(shù)的四次化rmite插值樣條，A i為任意實(shí)數(shù)；
[0024] S3 ;對(duì)于農(nóng)藥殘留量未知的待測(cè)樣本檢測(cè)：
[0025] I )對(duì)于農(nóng)藥殘留量未知的待測(cè)樣本制備其表面提取液，然后啟動(dòng)上述的農(nóng)藥殘 留輔助檢測(cè)裝置，使該農(nóng)藥殘留輔助檢測(cè)裝置加熱區(qū)的溫度恒定為T(mén)j.;
[0026] II )在農(nóng)藥殘留速測(cè)卡上選擇定位點(diǎn)，通過(guò)定位點(diǎn)確定顯色區(qū)域，然后在顯色區(qū) 域內(nèi)選取特征點(diǎn)，一個(gè)特征點(diǎn)即作為一個(gè)特征區(qū)域；
[0027] III)在農(nóng)藥殘留速測(cè)卡選定的特征區(qū)域上沾取待測(cè)樣本表面提取液；
[002引 IV )所述步驟III)特定區(qū)域不再發(fā)生顯色反應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)開(kāi)始至特定區(qū)域最終變?yōu)?藍(lán)色，且藍(lán)色不再發(fā)生變化的時(shí)間點(diǎn)為至的時(shí)間為待測(cè)樣本表面提取液的抑制時(shí)間；
[0029] V )將待測(cè)樣本表面提取液的抑制時(shí)間帶入步驟S2中帶形狀參數(shù)的四次化rmite 插值樣條中，求得在溫度Tj.下，待測(cè)樣本表面提取液的膽堿醋酶抑制率，并最終得到待測(cè)樣 本表面提取液的農(nóng)藥殘留率。
[0030] 作為優(yōu)化，所述步驟S2所述的帶形狀參數(shù)的四次化rmite基函數(shù)計(jì)算方法為：
[0031]

【權(quán)利要求】
1. 一種農(nóng)藥殘留輔助檢測(cè)裝置，其特征在于：包括農(nóng)藥殘留速測(cè)卡、電源、裝置本體、 溫度控制組件、攝像組件和控制器； 所述裝置本體包括上蓋體和下蓋體，下蓋體上具有加熱區(qū)域； 所述上蓋體和下蓋體橫向的邊緣可轉(zhuǎn)動(dòng)連接； 所述溫度控制組件包括加熱體、測(cè)溫件和控溫件；所述加熱體設(shè)置在下蓋體內(nèi)，用于為 加熱區(qū)域加熱；所述測(cè)溫件的檢測(cè)端設(shè)置在加熱體上，測(cè)溫件的數(shù)據(jù)輸出端與控制器連接； 所述控溫件的控制命令輸入端與控制器的溫度控制命令輸出端連接，控溫件的控制命令輸 出端與加熱體的命令接收端連接； 所述攝像組件包括圖像采集器和計(jì)時(shí)器；所述圖像采集器的采集信號(hào)輸入端與控制器 的采集控制信號(hào)輸出端連接，圖像采集器的圖像采集端對(duì)著加熱區(qū)域；所述計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí) 信號(hào)輸入端與控制器的計(jì)時(shí)控制信號(hào)輸出端連接，計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)信號(hào)輸出端與控制器的計(jì) 時(shí)控制信號(hào)輸出端連接； 所述電源分別為溫度控制組件、攝像組件和控制器供電。
2. 如權(quán)利要求1所述的農(nóng)藥殘留輔助檢測(cè)裝置，其特征在于：還包括顯示屏，所述顯示 屏設(shè)置下蓋體上，顯示屏的顯示信號(hào)輸入端與圖像采集器的信號(hào)輸出端連接，所述電源為 顯示屏供電。
3. -種農(nóng)藥殘留的檢測(cè)檢測(cè)方法，其特征在于：具體包括如下步驟： Sl:形成多組樣本數(shù)據(jù)： 1) 設(shè)定溫度T」，j= 1，2, 3,--，m，m為自然數(shù)； 2) 令j= 1，k= 1 ; 3) 啟動(dòng)權(quán)利要求1或2中的農(nóng)藥殘留輔助檢測(cè)裝置，使該農(nóng)藥殘留輔助檢測(cè)裝置加熱 區(qū)的溫度恒定為T(mén)j; 4) 在農(nóng)藥殘留速測(cè)卡上選擇定位點(diǎn)，通過(guò)定位點(diǎn)確定顯色區(qū)域，然后在顯色區(qū)域內(nèi)選 取特征點(diǎn)，一個(gè)特征點(diǎn)即作為一個(gè)特征區(qū)域； 5) 配制多種膽堿酯酶抑制率已知的樣本表面提取液，各種樣本表面提取液的抑制率分 別記為Ui，i= 1，2, 3?，n，共配制n個(gè)樣本； 6) 令i= 1 ; 7) 在農(nóng)藥殘留速測(cè)卡選定的特征區(qū)域上沾取膽堿酯酶抑制率為^的樣本表面提取 液； 8) 所述步驟7)特定區(qū)域不再發(fā)生顯色反應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)開(kāi)始至特定區(qū)域最終變?yōu)樗{(lán)色， 且藍(lán)色不再發(fā)生變化的時(shí)間點(diǎn)為至的時(shí)間為膽堿酯酶抑制率為y}的樣本表面提取液的膽 堿酯酶抑制時(shí)間ti;Tj; 9)i=i+1 ;更換新的農(nóng)藥殘留速測(cè)卡，返回執(zhí)行步驟7); 10) 當(dāng)i>n時(shí)，執(zhí)行步驟11); 11)j=j+1 ; 12) 更換新的農(nóng)藥殘留速測(cè)卡，返回執(zhí)行步驟3); 13) 當(dāng)j>m時(shí)，執(zhí)行步驟14); 14) 將各種樣本表面提取液的膽堿酯酶抑制率和抑制時(shí)間一一對(duì)應(yīng)，由此形成多組樣 本數(shù)據(jù)； 52 :以多組樣本數(shù)據(jù)中膽堿酯酶抑制率為變量，抑制時(shí)間為自變量，在標(biāo)準(zhǔn)三次 Hermite基函數(shù)中引入形狀參數(shù)A i，構(gòu)造帶形狀參數(shù)的四次Hermite基函數(shù)，得到帶形狀 參數(shù)的四次Hermite插值樣條，Ai為任意實(shí)數(shù)； 53 :對(duì)于農(nóng)藥殘留量未知的待測(cè)樣本檢測(cè)： I )對(duì)于農(nóng)藥殘留量未知的待測(cè)樣本制備其表面提取液，然后啟動(dòng)權(quán)利要求1或2中 的農(nóng)藥殘留輔助檢測(cè)裝置，使該農(nóng)藥殘留輔助檢測(cè)裝置加熱區(qū)的溫度恒定為T(mén)j; II )在農(nóng)藥殘留速測(cè)卡上選擇定位點(diǎn)，通過(guò)定位點(diǎn)確定顯色區(qū)域，然后在顯色區(qū)域內(nèi) 選取特征點(diǎn)，一個(gè)特征點(diǎn)即作為一個(gè)特征區(qū)域； III)在農(nóng)藥殘留速測(cè)卡選定的特征區(qū)域上沾取待測(cè)樣本表面提取液； IV)所述步驟III)特定區(qū)域不再發(fā)生顯色反應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)開(kāi)始至特定區(qū)域最終變?yōu)樗{(lán) 色，且藍(lán)色不再發(fā)生變化的時(shí)間點(diǎn)為至的時(shí)間為待測(cè)樣本表面提取液的抑制時(shí)間； V)將待測(cè)樣本表面提取液的抑制時(shí)間帶入步驟S2中帶形狀參數(shù)的四次Hermite插 值樣條中，求得在溫度L下，待測(cè)樣本表面提取液的膽堿酯酶抑制率，并最終得到待測(cè)樣本 表面提取液的農(nóng)藥殘留率。
4. 如權(quán)利要求3所述的農(nóng)藥殘留的檢測(cè)方法，其特征在于：所述步驟S2所述的帶形狀 參數(shù)的四次Hermite基函數(shù)計(jì)算方法為：
式中比⑴、hi+1(l)、/?,.(/)與 /?,,.丨丨（/)是四次Hermite基函數(shù)，I= (t-tiVU^-ti)，1^表 示膽堿酯酶抑制率為U 樣本表面提取液對(duì)應(yīng)的抑制時(shí)間。
5. 如權(quán)利要求4所述的農(nóng)藥殘留的檢測(cè)方法，所述步驟S2所述的帶形狀參數(shù)的四次 Hermite插值計(jì)算方法中需計(jì)算各樣本點(diǎn)處的斜率，斜率推算方法為：通過(guò)加權(quán)調(diào)和平均 的辦法計(jì)算各中間樣本點(diǎn)的斜率，采用單向推導(dǎo)的辦法計(jì)算首尾樣本點(diǎn)的斜率，中間樣本 點(diǎn)斜率Ui'的計(jì)算公式為：
【文檔編號(hào)】G01N21/78GK104502338SQ201410837688
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月29日
【發(fā)明者】肖國(guó)專(zhuān), 董宇 申請(qǐng)人:廈門(mén)安東電子有限公司