一种食用植物油中倍硫磷含量检测装置的制作方法

本实用新型属于食品安全检测技术领域，具体涉及一种食用植物油中倍硫磷含量检测装置。

背景技术：

倍硫磷，又称为百治屠，是一种对人、畜低毒的有机磷杀虫剂，主要用于大豆、水稻、蔬菜等作物的害虫防治。食用植物油是人们生活的必需品，其质量安全备受关注。由于食用植物油原料喷洒倍硫磷农药等原因，食用植物油会含有倍硫磷农药残留。国家标准GB2763-2014规定其在食用植物油中的最大残留限量为0.01mg/kg。

目前，食用植物油中倍硫磷含量的检测方法主要有高效液相色谱法、气相色谱-质谱法、气相色谱法及酶联免疫法等。上述方法存在操作过程繁琐、耗时长、成本高及非环保等缺点，且不能实现现场快速检测。

激光诱导击穿光谱(LIBS)技术是一种新兴的无损光谱分析技术，具有快速、非接触式、多成分同时测定等优点。LIBS的基本原理是利用一束高能短脉冲激光聚焦到被测样品上，产生等离子体，并根据等离子体发光光谱来定量检测物质含量。但直接利用LIBS技术检测食用植物油原液，由于存在液体飞溅及扰动等因素影响，检测精度会大大下降。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的是现有食用植物油中倍硫磷含量检测耗时长、成本高且精度低的技术问题，提供了一种基于双脉冲LIBS和快速富集法的食用植物油中倍硫磷含量快速检测方法及装置，克服现有检测方法的缺点，提高倍硫磷的检测精度，使之满足国家标准的检测要求。

为了解决本实用新型的技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种食用植物油中倍硫磷含量检测装置，包括计算机1、高精度光谱仪2、双脉宽固体激光器3、数字延时发生器4、能量计5、风机6、水浴箱7、玻璃瓶8和倒“L”型玻璃管9，所述玻璃瓶8置于水浴箱7中，并与倒“L”型玻璃管9一端连接，其连接处设有阀门10；所述倒“L”型玻璃管9另一端与所述风机6连接；所述倒“L”型玻璃管9水平段中部内放置活性炭11，所述倒“L”型玻璃管9水平段上方从下至上依次放置积分球12、凸透镜13和分束器14；所述积分球12左侧放置光纤15，所述光纤15与高精度光谱仪2连接，所述高精度光谱仪2分别与计算机1、数字延时发生器4连接，所述数字延时发生器4与双脉宽固体激光器3连接，所述能量计5与计算机1连接。

优选地，所述双脉宽固体激光器3设置在所述分束器14左侧，所述能量计5设置在所述分束器14右侧。

与现有技术相比，本实用新型获得的有益效果是：

本实用新型提供的一种食用植物油中倍硫磷含量检测装置，根据倍硫磷和食用植物油的沸点差异采用水浴法将倍硫磷汽化，利用活性碳吸附汽化的倍硫磷，实现倍硫磷含量的富集。利用双脉冲LIBS技术激发样本等离子体信号，采用积分球尽可能收集光谱信号，并对激光能量波动进行校正，对待测食用植物油样本中的倍硫磷含量进行快速检测。本实用新型提供的一种食用植物油中倍硫磷含量检测装置，具有快速、稳定性好、检测精度高的优点，可实现食用植物油中倍硫磷含量的快速检测。

附图说明

图1本实用新型的结构示意图。

附图标记：1、计算机；2、高精度光谱仪激光打码机；3、双脉宽固体激光器；4、数字延时发生器；5、能量计；6、风机；7、水浴箱；8、玻璃瓶；9、倒“L”型玻璃管；10、阀门；11、活性炭；12、积分球；13、凸透镜；14、分束器；15、光纤；16、激光束I；17、激光束Ⅱ。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步说明。

参见附图1，一种食用植物油中倍硫磷含量检测装置，包括计算机1、高精度光谱仪2、双脉宽固体激光器3、数字延时发生器4、能量计5、风机6、水浴箱7、玻璃瓶8和倒“L”型玻璃管9，所述玻璃瓶8置于水浴箱7中，并与倒“L”型玻璃管9一端连接，其连接处设有阀门10；所述倒“L”型玻璃管9另一端与所述风机6连接；所述倒“L”型玻璃管9水平段中部内放置活性炭11，所述倒“L”型玻璃管9水平段上方从下至上依次放置积分球12、凸透镜13和分束器14；所述积分球12左侧放置光纤15，所述光纤15与高精度光谱仪2连接，所述高精度光谱仪2分别与计算机1、数字延时发生器4连接，所述数字延时发生器4与双脉宽固体激光器3连接，所述能量计5与计算机1连接。

进一步地，所述双脉宽固体激光器3设置在所述分束器14左侧，所述能量计5设置在所述分束器14右侧。

所述一种食用植物油中倍硫磷含量检测装置的检测方法，包括如下步骤：

S1：将食用油置于玻璃瓶8中，关闭阀门10，再将玻璃瓶8放入95℃的水浴箱7中，根据倍硫磷和食用植物油的沸点差异，使食用油中的倍硫磷汽化，而食用植物油不汽化。

S2：打开双脉宽固体激光器3，产生两束激光(两束激光之间的时间间隔为90ns，由数字延时发生器4控制)依次经过分束器14，经分束器14反射的激光光束I16经过凸透镜13，再经过积分球12，聚焦到活性炭11表面，产生等离子体信号，并通过积分球12进入光纤15；发出第二束激光1.28μs后，开始采集从光纤15进入的光谱信号，获得活性炭的LIBS光谱，记为R1；未经分束器14反射的激光光束Ⅱ17进入能量计5，检测其能量值，并计算激光能量检测值与设定值的偏差，记为P_R；若偏差P_R的绝对值大于5％，则能量计5发出警报，重新采集LIBS光谱；若偏差P_R的绝对值小于或等于5％，则将偏差P_R传输给计算机1，并以系数(1-P_R)^3/2乘以光谱R1进行光谱校正，校正后的活性炭的LIBS光谱记为R1’。

S3：关闭双脉宽固体激光器3，打开阀门10，采用风机6将汽化的倍硫磷气体在倒“L”型玻璃管9中循环5分钟，并在活性炭11表面对倍硫磷气体进行吸附，实现倍硫磷浓度的富集。

S4：关闭风机6，关闭阀门10，打开双脉宽固体激光器3，按照步骤S3对已吸附倍硫磷气体的活性炭11进行LIBS光谱采集，获得食用油的LIBS光谱，记为S1；根据能量计5测得的激光能量值，按照步骤S2中的原则进行处理，校正后食用油的LIBS光谱记为S1’。

S6：将光谱S1’-R1’作为食用油的最终LIBS光谱，记为V1。

S7：对于食用油光谱V1，提取波长247.86nm、253.40nm、255.33nm、384.89nm、386.04nm、388.16nm、426.72nm、545.38nm、656.29nm、771.19nm、833.52nm、921.29nm及940.57nm的光谱数据；以247.86nm谱线为内标对253.40nm及255.33nm分析谱线数据进行校正(即将253.40nm及255.33nm的光谱数据除以247.86nm的光谱数据)，校正后的253.40nm及255.33nm分析谱线数据分别记为λ_{253.40/247.86}和λ_{255.33/247.86}；以426.72nm谱线为内标对384.89nm、386.04nm、388.16nm及545.38nm分析谱线数据进行校正，校正后的384.89nm、386.04nm、388.16nm及545.38nm分析谱线数据分别记为λ_{384.89/426.72}，λ_{386.04/426.72}，λ_{388.16/426.72}及λ_{545.38/426.72}；以833.52nm谱线为内标对656.29nm及771.19nm分析谱线数据进行校正，校正后的656.29nm及771.19nm分析谱线数据分别记为λ_{656.29/833.52}及λ_{771.19/833.52}；以940.57nm谱线为内标对921.29nm分析谱线数据进行校正，校正后的921.29nm分析谱线数据记为λ_{921.29/940.57}。

S8：将校正后的分析谱线数据代入回归方程，快速得到食用植物油样本中的倍硫磷含量。

以上列举的仅是本实用新型的具体实施例之一。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多类似的改形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型所要保护的范围。