一种用于作物农残的浸提震荡装置及作物农残浸提方法与流程

本发明涉及植保工作领域，具体是一种用于作物农残的浸提震荡装置及作物农残浸提方法。

背景技术：

现代农业大量的应用农药控制农作物生产期间的病虫害及杂草生长，广泛使用给环境和食品卫生和安全带来了隐患，引起了诸多的健康问题和社会问题。故建立灵敏的农残分析技术是植保工作的重要环节。

在农残检测的过程中，后续检测一般使用成熟设备配合，或者试剂盒标准操作进行，一般误差较小，其准确的关键就在于样品前处理。也就是将作物中的农残样品最大限度的提取出来，并且尽量减少分析检测过程中的干扰物。

现在常见的对作物样本的前处理办法中，对作物的操作一般分为破坏型及非破坏型，破坏型也就是指对作物进行粉碎、研磨等操作，将作物与表面附着物一同进行前处理，这种方法一般步骤繁琐，且难以完全屏蔽作物本身的粉碎成分在后续处置中的干扰。另一种方法则是需要将作物样本通过浸泡的方法，将表面附着物溶解在溶剂中，根据需要使用水溶性溶剂提取或非水溶性溶剂提取。为了提高提取的效果，一般采用延长浸泡时间，或者加强溶液与样品的交换来提高提取效果。

现在常用的方法举例如下：

取有代表性的蔬菜样品，擦去表面泥土，剪成25px左右见方碎片，取5g放入带盖瓶中，加入10ml纯净水或缓冲溶液，震摇50次，静置10min以上。

现在常用于提取的装置有振荡器，现有的振荡器对于溶液的震荡、搅冗效果并不好，仅能够形成瓶内溶液的周向转动，或者上下混匀，前者在深度上的混合效果不好，而后者为自然翻转，其溶剂与样品的接触很不均匀，造成提取效果比较随机，不稳定，影响检验的准确性。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于作物农残的浸提震荡装置及作物农残浸提方法，它大大提高溶剂对样本表面的冲刷效果，提高浸提效果，减少浸提的不稳定性对后续检测数据的不良影响。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种用于作物农残的浸提震荡装置，包括震荡瓶和主机；

所述主机包括机座，所述机座上可转动的安装有转轴，所述转轴上周向限位固定有翻转板，所述翻转板上设有两排安装口，所述安装口内固定有转动轴承，所述震荡瓶的中部贯穿并周向限位的连接在转动轴承内圈，所述震荡瓶的数量与安装口的数量对应，所述转动轴承上套接固定有与其同轴的从动带轮，

所述翻转板上转动连接有安装轴，所述安装轴上安装有单向轴承，所述单向轴承外圈套装有主动带轮，所述主动带轮与从动带轮相对翻转板同侧设置，所述安装轴的外端周向限位的安装有从动锥齿轮所述转轴的一端套接有与其同轴的固定套，所述固定套的外端固定在安装架上，所述固定套的内端设有与其同轴的驱动锥齿轮，所述从动锥齿轮与驱动锥齿轮啮合，所有所述从动带轮和主动带轮上缠绕有传动带。

进一步的，所述震荡瓶包括瓶身对称的第一瓶体和第二瓶体，所述第一瓶体与第二瓶体的瓶身大小对应，所述第一瓶身上设置第一瓶口，所述第二瓶体上设有第二瓶口，所述第二瓶口沿瓶体深度方向向外延伸形成直管结构的连接内管，所述转动轴承的内圈与连接内管的外径相适应，所述连接内管贯穿转动轴承与第一瓶口螺纹固定，连接内管作为连接第一瓶体和第二瓶体的连通部分收窄，使组合后的震荡瓶形成沙漏型对称结构，在转动轴承内圈设置键槽，在连接内管的外壁上设置键，通过键连接实现连接内管与转动轴承的周向限位。

进一步的，所述翻转板为矩形的平板，所述翻转板上设置6个安装口，所述安装口以两排三列阵列分布，所述主动带轮设置于两排安装口一端的中央位置，所述传动带缠绕自外侧缠绕过位于四角位置的4个从动带轮，且自内侧缠绕过居中的两个从动带轮。

进一步的，所述震荡瓶根据容量设置多种型号。

作为本发明的另一个方面，一种作物农残浸提方法，使用上述震荡装置，并包括以下步骤：

取样，对作物进行表面干性清理，并剪切为碎片；

将样品碎片与试剂加入震荡瓶中，并将震荡瓶安装在翻转板上；

翻转5-8圈+0.5圈后静止0.5min；

翻转8-15圈+0.5圈后静止1.5min；

每间隔5s翻转180度3-8次；

关机，震荡瓶内即为所得浸提液。

对比现有技术，本发明的有益效果在于：

通过翻转板的翻转，同步带动震荡瓶的转动，并使震荡瓶保持持续自转，从而获得震荡瓶翻转后持续数圈自转的震荡动作，使其内部液体在震荡并的这种连贯配合的协同动作下，能够形成旋涡状下流震荡效果，获得与样本的有效冲刷，大大提高对表面成分的浸提效果。在经过较窄的连接内管的时候进一步增加螺旋湍流的激烈程度，提高溶液对样品表面的冲刷效果，进入下方的瓶体内实现撞击和混匀，在深度上获得较好的混匀效果。在经过较窄的连接内管的时候进一步增加螺旋湍流的激烈程度，提高溶液对样品表面的冲刷效果，进入下方的瓶体内实现撞击和混匀，在深度上获得较好的混匀效果。

附图说明

附图1是本发明的整体示意图。

附图2是本发明的附图1的a部放大图。

附图3是本发明的主机的示意图。

附图4是本发明主机的示意图。

附图5是本发明侧面示意图。

附图6是本发明俯视示意图。

附图7是本发明震荡瓶的内部结构示意图。

附图8是本发明震荡瓶的组件结构示意图。

附图中所示标号：

1、震荡瓶；2、第一瓶体；3、第二瓶体；4、第一瓶口；5、第二瓶口；6、连接内管；7、机座；8、安装架；9、转轴；10、翻转板；12、固定套；13、驱动锥齿轮；14、安装轴；15、主动带轮；16、从动锥齿轮；17、转动轴承；18、从动带轮；19、传动带。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

下述实施例中所涉及的仪器、试剂、材料等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规仪器、试剂、材料等，可通过正规商业途径获得。下述实施例中所涉及的实验方法，检测方法等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规实验方法，检测方法等。

实施例：一种用于作物农残的浸提震荡装置及浸提方法

本装置专门用于农残前处理中的溶剂提取辅助操作，主要包括相配合且可拆卸的主机和震荡瓶1。

1)震荡瓶1

本示例中所述震荡瓶1为6个一组，根据容量可以制作多种型号。

所述震荡瓶1包括第一瓶体2和第二瓶体3，所述第一瓶体2和第二瓶体3的瓶身大小相对应，所述第一瓶体2上具备第一瓶口4，所述第一瓶口4内设有内螺纹，所述第二瓶体3上设有第二瓶口5，所述第二瓶口5沿瓶体深度方向向外延伸形成直管结构的连接内管6，所述连接内管6的长度为10cm左右，所述连接内管6外端的外壁上设置外螺纹，从而连接内管6的外端部分与第一瓶口4内壁螺纹配合。

2)主机

包括机座7，所述机座7为铸铁平板，用以获得较稳定的支撑。

所述机座7上左右对称的设置安装架8，所述安装架8的顶端设有与其转动连接的转轴9，所述转轴9上固定安装有翻转板10，所述翻转板10为矩形的平板，所述翻转板10的一侧端面为正面，所述翻转板10的另一侧端面为背面，在所述翻转板10的背面设有u型的轴座，所述转轴9贯穿轴座并通过螺钉固定。

所述转轴9的一端套接有与其同轴的固定套12，所述固定套12的外端固定在安装架8上，所述固定套12的内端设有与其同轴的驱动锥齿轮13，所述翻转板10的正面设有与其通过轴承转动连接的安装轴14，所述安装轴14设置在翻转板10上靠近驱动锥齿轮13的一侧边缘，所述安装轴14的下部安装有单向轴承，所述单向轴承的外圈周向固定安装有主动带轮15，所述安装轴14的外端周向限位的安装有从动锥齿轮16，所述从动锥齿轮16与驱动锥齿轮13啮合。当转轴9转动的时候带动翻转板10同步转动，而驱动锥齿轮13被固定不动，从而通过翻转板10翻转使从动锥齿轮16相对驱动锥齿轮13周向的转动，通过二者啮合而实现对安装轴14的驱动转动，当翻转板10转动停止后，在单向轴承作用下，主动带轮15可在惯性作用下继续保持一段时间的转动。

所述翻转板10上设有6个圆形的安装口，所述安装口两排三列等距分布，所述安装口用于配合和固定震荡瓶1，所述安装口内固定有转动轴承17，所述转动轴承17外圈的中部固定在安装口内，所述转动轴承17位于翻转板10正面(设置有主动带轮15的一侧端面)外部套接固定有从动带轮18，所述转动轴承17的内圈与连接内管6的外径相适应，所述连接内管6的长度比转动轴承17的厚度长，其贯穿传动轴承后与第二瓶口5螺纹拧紧后，第一瓶体2和第二瓶体3之间的距离与转动轴承17厚度相对应，通过连接内管6贯穿转动轴承17与第一瓶体2的固定，如图所示，构成相对翻转板10两侧对称的两头大，中间连接部分较窄的葫芦形，第一瓶体2和第二瓶体3的瓶身膨胀而连接内管6作为连接第一瓶体2和第二瓶体3的连通部分收窄，形成类似沙漏型的结构。同时所述转动轴承17内圈设置摩擦垫，使所述连接内管6能够塞紧内圈而实现周向的限位，也可以使用在转动轴承17内圈设置键槽，在连接内管6的外壁上设置键，通过键连接实现连接内管6与转动轴承17的周向限位，使得转动轴承17被带动转动的时候，同步带动震荡瓶1也转动。

在翻转板10的正面设有缠绕在从动带轮18和主动带轮15上的传动带19，传动带19及带轮为带齿结构，

所述主动带轮15设置于翻转板10的一端，居中位于两排安装口之间；

所述传动带19的缠绕方式为，所述传动带19自主动带轮15的内侧绕过而配合；

所述传动带19缠绕自外侧缠绕过位于四角位置的4个从动带轮18，且自内侧缠绕过居中的两个从动带轮18，形成附图所示缠绕结构，这种结构能够获得较好的张紧效果，传动带19与带轮的配合紧密，传动有效。

所述转轴9通过步进电机驱动，所述步进电机安装在安装架8上，且步进电机通过变速齿轮箱与转轴9传动。

通过上述结构，本装置的工作流程为：

取有代表性的蔬菜样品，用纸巾或干布擦去表面附着物，剪成25px左右见方碎片；

取5g放入震荡瓶1中的第二瓶体3内，并加入纯净水或缓冲溶液；

将第一瓶体2对应放在安装口上方，自下而上将第二瓶体3的连接内管6贯穿转动轴承17内圈而与第一瓶口4螺纹固定拧紧，完成安装；

开启主机，根据试验效果定义首次翻转6.5圈后第二瓶体3在上第一瓶体2在下二者上下对调，静止0.5min；浸提液从上向下呈现旋涡状湍流进入下方的第一瓶体2；

再次翻转12.5圈后第一瓶体2和第二瓶体3位置再次对调，静止1.5min；浸提液从上向下以旋涡状湍流进入下方的第二瓶体3；

最后每间隔5s翻转180度，每翻转一次，第一瓶体2和第二瓶体3上下位置对调一次，5次左右后停止；每翻转一次完成一次溶液的向下对流。

拆下第一瓶体2和第二瓶体3，获得浸提液。

原理为：通过电力驱动转轴9转动，带动翻转板10转动，翻转板10翻转过程中带动主动带轮15转动，且翻转多圈后，翻转板10静止而带轮持续转动数圈，这样的效果在于，当翻转4-15圈过程中，所述震荡瓶1既能够实现正反翻转震荡，又能够周向的自转转动，让溶液与样品碎片实现剧烈的混合，获得较为剧烈的液体剪切效果、搅动效果，对样品表面获得高速有力的冲刷，能够大大提高对表面成分的浸提效果。当翻转停止后，第一瓶体2和第二瓶体3的上下位置对调，溶液在震荡瓶1自转的作用下螺旋流下，落入下方的瓶体中，在经过较窄的连接内管6的时候进一步增加螺旋湍流的激烈程度，提高溶液对样品表面的冲刷效果，进入下方的瓶体内实现撞击和混匀，在深度上获得较好的混匀效果。

通过上述翻转方法，能够获得对样本表面农残充分的提取效果，相比现在的震荡装置，能基本减少震荡方法，时间等操作环节对浸提的影响，让浸提获得的溶液在后处理中获得的检测数据能够与样本的实际情况相符合，提高检测精度，保证数据准确和对应。