一種近紅外漫反射有機磷農(nóng)藥殘留快速無損檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種近紅外漫反射有機磷農(nóng)藥殘留快速無損檢測裝置，包括光源（1）、光纖探頭（2）、微型光譜儀（3）、主控機（4）、外殼（5），所述光源（1）、光纖探頭（2）、微型光譜儀（3）、主控機（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（4）相連，外殼（5）內(nèi)還設(shè)有檢測室，檢測室內(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）進行分析，并得出最終檢測結(jié)果。
【專利說明】一種近紅外漫反射有機磷農(nóng)藥殘留快速無損檢測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及檢測物品上殘留農(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裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)藥及其殘留對人體健康的危害和造成對環(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)藥殘留檢測方法主要分為三類:生物測定技術(shù)、理化檢測方法和快速檢測法。生物測定技術(shù)對指示生物要求較高，檢測時間長，測定結(jié)果不能確定農(nóng)藥品種；理化檢測方法精度雖高，但需要復(fù)雜的對被測物的前期處理過程且檢測耗時長，不能滿足快速檢測的需要。近年來快速檢測法發(fā)展較快，如酶抑制法、免疫快速檢測法、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。并且以上三種檢測方式均無法實現(xiàn)真正的快速與無損農(nóng)藥速測。
[0003]現(xiàn)有快速農(nóng)殘檢測設(shè)備仍然通過化學(xué)試劑進行前處理，過程復(fù)雜，操作人員需要培訓(xùn)，不適合田間地頭，倉儲批發(fā)等場合使用。而常用的大型近紅外光譜測試仍然停留在實驗室，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，不能實時檢測市場上流通的大量農(nóng)副產(chǎn)品。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有檢測時間長、靈敏度低、成本高的問題，本實用新型提供一種近紅外漫反射有機磷農(nóng)藥殘留快速無損檢測裝置，能簡便、快速、靈敏的檢測農(nóng)副產(chǎn)品表面農(nóng)藥殘
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[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種近紅外漫反射有機磷農(nóng)藥殘留快速無損檢測裝置，包括光源、光纖探頭、微型光譜儀、主控機、外殼，所述光源、光纖探頭、微型光譜儀、主控機集成在外殼內(nèi)，通過USB接口將微型光譜儀和主控機相連，外殼內(nèi)還設(shè)有檢測室，檢測室內(nèi)設(shè)有被檢樣品托盤，外殼表面設(shè)有顯示屏。
[0006]本實用新型所述主控機為嵌入式，檢測室門設(shè)置在外殼的正面或側(cè)面，檢測室內(nèi)設(shè)置一個或多個光纖探頭，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)射波長范圍為:200nm-1000nm或1000nm-2500nm，且在整個測量頻譜范圍內(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試范圍與光源波長范圍相對應(yīng)，即200nm-1000nm或1000nm-2500nm兩種區(qū)間。
[0007]本實用新型檢測時，光源發(fā)出所需測試波長范圍內(nèi)的均勻光線，由光纖探頭照射到被檢樣品上，同時光纖探頭中有接收光纖，接收被檢樣品表面反射的光線，并送入頻譜儀進行分析，分析結(jié)果傳至主控機進行識別，最終在主控機屏幕上顯示檢測結(jié)果。
[0008]檢測原理:基于近紅外光譜分析方法，及含磷基團農(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)含磷基團在近紅外頻譜1900nm附近的合頻吸收特點，或者在近紅外頻譜(200nm-1000nm)處的高倍頻吸收特點，利用包括主成分分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的模式識別方法對含磷基團含量進行定性分析，并對常見含磷基團農(nóng)藥的種類進行判另IJ，實現(xiàn)對農(nóng)產(chǎn)品中有機磷農(nóng)藥殘留快速無損檢測。
[0009]采用了以上技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是:
[0010]1.檢測時間明顯縮短:目前以酶抑制法為主流的農(nóng)藥殘留速測設(shè)備，需對被檢樣品進行前期處理，該部分約耗時30分鐘，處理完成后放入速測設(shè)備進行檢測，該部分約耗5分鐘，整個測試過程需35分鐘時間；本裝置不需對樣品進行前期處理，也不損壞樣品結(jié)構(gòu)與品質(zhì)，直接放入檢測裝置內(nèi)，I分鐘以內(nèi)即可得到檢測結(jié)果，極大縮短檢測時間。
[0011]2.被檢樣品無損:對被檢樣品無需任何前期處理，經(jīng)過檢測的樣品也可繼續(xù)銷售，整個檢測過程樣品無損。
[0012]3.檢測結(jié)果更準(zhǔn)確:近紅外光譜檢測一直在大型定量檢測設(shè)備中應(yīng)用廣泛，其檢測準(zhǔn)確度要遠(yuǎn)高于酶抑制類檢測法。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0014]根據(jù)圖1所示，本實用新型一種近紅外漫反射有機磷農(nóng)藥殘留快速無損檢測裝置，包括光源1、光纖探頭2、微型光譜儀3、主控機4、外殼5,所述光源1、光纖探頭2、微型光譜儀3、主控機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4相連，整機最大功率不超過20W。所述外殼5采用長方體結(jié)構(gòu)，外殼5內(nèi)還設(shè)有檢測室，檢測室內(nèi)設(shè)有被檢樣品托盤6,外殼5表面設(shè)有顯不屏。
[0015]本實用新型所述主控機4為嵌入式，檢測室門設(shè)置在外殼5的正面或側(cè)面，供取放被檢測樣品使用，檢測室內(nèi)設(shè)置一個或多個光纖探頭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4的顯示屏，用于控制裝置、顯示儀器運行狀態(tài)或顯示檢測結(jié)果；所述光源I發(fā)射波長范圍為:200nm-1000nm或1000nm-2500nm，且在整個測量頻譜范圍內(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的測試范圍與光源I波長范圍相對應(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。微型光譜儀3主要檢測反射光譜，通過處理微型光譜儀3輸出吸收圖譜。所述主控機4用于對微型光譜儀3輸出的反射圖譜進行預(yù)處理、模式識別以及樣品集、預(yù)測集對比；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行消除噪聲，再對最終信息進行判斷分析，微型光譜儀3所得光譜信息由嵌入式主控機獲得并進行分析判斷。
[0016]本實用新型外殼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4 ；二是提供一個無外部光線的全黑檢測環(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，進一步減少干擾。
[0017]本實用新型光源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4進行進一步比對與識別，并得出最終檢測結(jié)果。通過比對不同含磷農(nóng)藥的光譜吸收特性，可是實現(xiàn)對常用有機磷農(nóng)藥的分類檢測。
[0018]本實用新型在檢測時，操作人員將被檢樣品置于設(shè)備檢測室內(nèi)，并將光纖探頭2貼近樣品，閉合檢測室門后開始檢測，為保證檢測準(zhǔn)確性，本裝置內(nèi)可放置多個光纖探頭2并且每個光纖探頭2檢測多次，最終取其平均值顯示檢測結(jié)果。
【權(quán)利要求】
1.一種近紅外漫反射有機磷農(nóng)藥殘留快速無損檢測裝置，其特征是:包括光源(I)、光纖探頭(2)、微型光譜儀(3)、主控機(4)、外殼(5)，所述光源(I)、光纖探頭(2)、微型光譜儀(3)、主控機(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(4)相連，外殼內(nèi)(5)還設(shè)有檢測室,檢測室內(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磷農(nóng)藥殘留快速無損檢測裝置，其特征是:所述主控機(4)為嵌入式，檢測室門設(shè)置在外殼(5)的正面或側(cè)面，檢測室內(nèi)設(shè)置一個或多個光纖探頭(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磷農(nóng)藥殘留快速無損檢測裝置，其特征是:所述光源(I)發(fā)射波長范圍為:200nm-1000nm或1000nm-2500nm，且在整個測量頻譜范圍內(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磷農(nóng)藥殘留快速無損檢測裝置，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磷農(nóng)藥殘留快速無損檢測裝置，其特征是:所述微型光譜儀(3)的測試范圍與光源(I)波長范圍相對應(yīng)，即200nm-1000nm或1000nm-2500nm 兩種區(qū)間。
【文檔編號】G01N21/359GK204044065SQ201420237121
【公開日】2014年12月24日 申請日期: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, 陸全華 申請人:江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院