专利名称：油菜硫甙芥酸测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于油菜籽中硫甙、芥酸含量进行精确、快速测定的仪器，它的应用能有效促进双低油菜的推广和发展，从而提高油菜的内在品质。
背景技术：
油菜是我国第一大油料作物，菜籽油占我国食用植物油总量的60％，而菜籽饼粕则是饲料业的优质蛋白源。油菜籽中硫甙、芥酸的含量是评价油菜籽品质好坏的一个指标。优质油菜为低硫甙、低芥酸油菜，通称双低油菜。由双低油菜榨制的菜籽油芥酸含量低，营养价值高，有益于人体健康；菜籽饼粕中硫甙的含量低，毒性低，蛋白含量高，氨基酸组成平衡，是优质的饲料蛋白源。因而双低油菜是当前油料发展的方向。然而，要发展双低油菜，对油菜籽中芥酸、硫甙的含量进行快速、精确测定是相当重要的一个环节。通过对油菜籽中芥酸、硫甙含量进行快速、精确测定，可以将双低油菜与普通油菜准确区分，实行分开收购、单独加工，实现双低油菜的优质优用。现有技术对油菜籽中芥酸、硫甙含量的精确测定是用不同方法，分开来进行的。市场上已分别有可以精确测定芥酸含量的气相色谱仪和可以精确测定硫甙含量的液相色谱仪。这些测量用仪器价格昂贵，若要实现对芥酸、硫甙的同时测定需两台仪器并用，不仅仪器成本高，而且测定程序复杂，耗时长，费用高，不适于在分布面广、检测量大的种植和收购现场使用。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种既能实现硫甙、芥酸快速同机测定，又便于现场使用的油菜硫甙、芥酸测量仪。
本实用新型为解决上述提出的问题所采用的技术方案为包括有由两个独立的测定光路组成的光学测量装置、由一A/D转换器和一单片机组成的数据处理装置、与单片机相连的测量结果输出装置，所述两个独立的测定光路为硫甙测定光路A1、芥酸测定光路A2，所述各测定光路的输出端分别通过信号放大装置与所述A/D转换器相连。
按照上述技术方案，所述硫甙测定光路A1包括有光源、聚焦透镜、样品池、滤色镜、硅探测器；所述芥酸测定光路A2包括有光源、聚焦透镜、样品槽、硅探测器。所述单片机中预装有芥酸、硫甙标准曲线。
本实用新型的设计机理是在用特异性外源酶与专用显色剂反应测定硫甙和用比浊法测定芥酸技术研究的基础上，集成了现代光、机、电、计算机等技术手段，将样品酶反应和浊反应后生成的反应物予以快速量化和直接表达，达到速测硫甙、芥酸含量的目的。具体而言，本实用新型的测定装置中硫甙测定光路A1依据定波长分光光度法设计而成。若要测定硫甙含量，将待测油菜籽中硫甙与特异性酶和专用显色剂反应后生成的有色产物置入硫甙测定光路A1中的样品池，光源发出的光束经聚焦透镜聚焦，穿过样品池中的有色产物后经滤色镜到达硅探测器，硅探测器根据吸收光强弱产生相应的电信号，将电信号通过信号放大装置输入数据处理装置，经单片机处理且与硫甙标准曲线对比后，便可输出硫甙测量结果，达到硫甙速测目的；芥酸测定光路A2依据漫反射比浊法设计而成，若要测定芥酸含量，将待测油菜籽中芥酸浊反应后生成的反应物装入芥酸测定光路A2中的样品槽，光源发出的光束经聚焦透镜聚焦，穿过样品槽中的反应物经折射到达硅探测器，硅探测器根据漫反射光强弱产生相应的电信号，将电信号通过信号放大装置输入数据处理装置，经单片机处理且与芥酸标准曲线对比后，便可输出芥酸测量结果，达到芥酸速测目的。
本实用新型取得的有益效果在于1、本实用新型包含两个独立的测定光路，实现了用化学法对芥酸、硫甙的同机测定，简化了操作，加快了测试速度；2、由于本实用新型专用于芥酸、硫甙含量的快速测定，仪器性能稳定，测定结果准确，特别适用于优质油菜籽品质指标芥酸、硫甙的测试；3、本实用新型通过优化光路设计，系统化集成，体积较小，方便携带并可直接显示输出芥酸、硫甙的含量结果，便于在现场使用，增强了实用性。
图1为本实用新型实施例的正视结构图。
图2为本实用新型实施例的结构原理图。
图3为图2中A1的光路原理图。
图4为图2中A2的光路原理图。
图5为图2中信号放大装置与A/D转换器间的电路连接图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步说明。
如图2所示，本实施例在结构上包括有光学测量装置，信号放大装置，数据处理装置，测量结果输出装置，以及键盘3等装置。本实施例是采用不同的光学结构来实现芥酸、硫甙的同机测定的，所述光学测量装置包含两套独立的测定光路，分别为硫甙测定光路A1与芥酸测定光路A2；所述信号放大装置包括两组放大线路；所述数据处理装置包括-A/D转换芯片和一单片机；所述测量结果输出装置包括有显示器1，打印机2。所述硫甙测定光路A1通过一组信号放大线路与数据处理装置中的A/D转换芯片相联，芥酸测定光路A2通过另外一组信号放大线路与数据处理装置中的A/D转换芯片相联，测量结果输出装置中的显示器1，打印机2与数据处理装置中的单片机相联。
如图3所示，所述硫甙测定光路A1包括有光源、聚焦透镜、样品池、滤色镜、硅探测器。光源安设在聚焦透镜的前方，样品池安设在聚焦透镜与滤色镜之间，滤色镜后方为硅探测器。如图4所示，所述芥酸测定光路A2包括有光源、聚焦透镜、样品槽、硅探测器，聚焦透镜安设在光源与样品槽之间，硅探测器安设在样品槽侧面，使得光源、样品槽、硅探测器三者以样品槽为顶角呈90℃排列。设计独立的两套测定光路目的是使之互不干扰。两个光源都采用12W钨灯，其供电可以使用高精度的集成稳压电路，来确保仪器本身的稳定性。在结构上，两个光源都能确保进行准确调焦，其三维坐标都能单独调节并锁定。在本实施例中设置聚焦透镜是为了获得高质量的平行光束。样品池与样品槽分别用来放置油菜籽样品酶反应和浊反应后生成的反应物。硫甙测定光路A1中的滤色镜采用490nm滤色镜。两个光路中的硅探测器均使用光电池，可将光信号转化成电流信号。由于温度直接影响芥酸测定结果，在本实施例芥酸测定光路中采取了隔热、通风以及降低热辐射措施以保持温度的相对稳定。为减少光的反射和杂散，本实施例中全部光路用特殊表面处理铝材制造，光路元件的表面黑度很高。芥酸测定样品池采用高消光效果材料制成，以降低硅光电池的背景电位。
本实施例中信号放大器装置中信号放大器型号均为美国TEXAS公司生产的TLC4502，属于可自校准、低噪声、高精度的集成运算放大器。
本实施例中数据处理装置中的A/D转换器采用美国TEXAS公司生产的型号为TLC1542的10位A/D转换芯片，单片机采用美国ATMFL公司生产的型号为AT89C55的单片机，单片机中预装有芥酸、硫甙标准曲线，可以对所有测量数据进行必要的处理包括与芥酸、硫甙标准曲线进行比较。
本实施例中测量结果输出装置中的显示器1采用了点阵式图形液晶显示器DG-16080，可用汉字直接显示硫甙含量(μmol/g)、芥酸含量(％)，打印机2采用了MP-A40汉字打印机及日本爱普生M-16打印头，可以将测量结果直接打印输出。当然，本实用新型也可以只配置显示器1。
如图5所示，本实施例中信号放大装置包括两组信号放大线路。U1A、U1B是硫甙检测通道信号放大器，可调电阻RP1用来调节放大倍数，与R1～R6、C1、C2一起组成硫甙检测通道信号放大线路；U2A、U2B是芥酸检测通道信号放大器，可调电阻RP2用来调节放大倍数，与R7～R12、C3、C4一起组成芥酸检测通道信号放大线路。两组信号放大线路各使用一条模拟信号端口与A/D转换芯片TLC1542相接，分别为A0、A1端口。LM385为精密稳压芯片，为A/D转换芯片提供精密参考电压。
权利要求1.一种油菜硫甙芥酸速测仪，其特征在于包括有由两个独立的测定光路组成的光学测量装置、由一A/D转换器和一单片机组成的数据处理装置、与单片机相连的测量结果输出装置，所述两个独立的测定光路为硫甙测定光路A1、芥酸测定光路A2，所述各测定光路A1、A2的输出端分别通过信号放大器与所述A/D转换器相连。
2.按权利要求1所述的油菜硫甙芥酸速测仪，其特征在于所述的硫甙测定光路A1包括有依次排列的光源、聚焦透镜、样品池、滤色镜、硅探测器。
3.按权利要求1所述的油菜硫甙芥酸速测仪，其特征在于所述芥酸测定光路A2包括有依次排列的光源、聚焦透镜、样品槽、硅探测器，其中光源、样品槽、硅探测器三者以样品槽为顶角呈90℃排列。
4.按权利要求1所述的油菜硫甙芥酸速测仪，其特征在于所述单片机中预装有芥酸、硫甙标准曲线。
5.按权利要求2或3所述的油菜硫甙芥酸速测仪，其特征在于所述的硅探测器均为光电池。
6.按权利要求1所述的油菜硫甙芥酸速测仪，其特征在于所述测量结果输出装置为显示器。
7.按权利要求1所述的油菜硫甙芥酸速测仪，其特征在于所述测量结果输出装置为显示器与打印机。
专利摘要本实用新型涉及一种用于油菜籽中硫甙、芥酸含量进行精确、快速测定的仪器，包括有由两个独立的测定光路组成的光学测量装置、由一A/D转换器和一单片机组成的数据处理装置、与单片机相连的测量结果输出装置，所述两个独立的测定光路为硫甙测定光路A1、芥酸测定光路A2，所述各测定光路的输出端分别通过信号放大装置与所述A/D转换器相连。它既能实现硫甙、芥酸同机快速测定，又因体积较小，方便携带并可直接显示输出芥酸、硫甙的含量结果，便于现场使用。
文档编号G01N21/25GK2672647SQ0324129
公开日2005年1月19日 申请日期2003年4月17日 优先权日2003年4月17日
发明者李培武, 孟子园, 周霞, 仝乘风, 李光明, 吴渝, 张文, 汪雪芳, 杨湄, 甘冬生 申请人:中国农业科学院油料作物研究所