一种食品安全的电化学发光检测仪的制作方法

文档序号:14875429发布日期:2018-07-07 05:36阅读:484来源:国知局

本实用新型涉及食品检测设备领域,尤其涉及一种食品安全的电化学发光检测仪。



背景技术:

近年来,由于法律法规不健全、市场机制不完善、利益驱动多元化等原因,导致食品安全事故频发。2013年3月开始,禽流感H7N9首次在我国出现并传播,据中国畜牧业协会调查至2014年2月H7N9已导致家禽业损失超800亿元。荷兰牛奶农场发生的黄曲霉毒素污染事件、法国多款知名品牌瓶装水检测出药物或杀虫剂的残留物事件、台湾的塑化剂和黑心油事件等食品安全事件,不但造成经济上的损失,还危及人民的生命健康安全,严重影响了人民的生活、社会的安定。

随着科学技术的发展,检验手段与方法多种多样,检测仪器越来越灵敏,检测方法的检测限也越来越低,仍存在体积大、难搬运、耗时长、成本高等缺点,不利于食品这类存在数量大、储存难、易污染等特点的产品的检测。

目前食品安全快速检测仪器主要用于各种食品与农产品中农药残留、甲醛、亚硝酸盐、二氧化硫、双氧水、有效氯、组胺、挥发性盐基氮、病害肉和过氧化苯甲酰等的快速定量测定,主要有电导式检测仪、ATP荧光检测仪、胶体金检测卡读卡仪等食品安全快速检测仪器等。电导式检测仪仅仅能检测甲醛、亚硝酸盐、二氧化硫、双氧水、有效氯、组胺、挥发性盐基氮等无机物,检测灵敏度很低;ATP荧光检测仪仅仅可以检测食源性致病菌的总量,不能检测具体的致病菌种类和致病性;胶体金检测卡读卡仪可以检测兽药残留、毒素和部分微生物及疫病,但检测灵敏度太低;荧光免疫层析分析仪检测灵敏度虽然提高很多,但由于存在非特异性荧光干扰,检测结果的假阳性比例较高。

电化学发光检测方法是近些年来发展起来的一种新型检测方法,该方法检测的突出特点是检测灵敏度非常高(可达到皮克级)同时具备检测线性宽、检测时间短等特点。罗氏公司于2010年推出了电化学发光检测仪,但该仪器价格高、不使用开放的试剂及耗材,且目前该仪器主要用于医学检测方面,没有用于食品安全检测方面,因此需要一种用于食品安全的电化学发光检测设备,以进一步提高检测水平,满足基层监管单位的执法力度和执法水平。



技术实现要素:

针对上述现有技术的不足,本实用新型提供食品安全的电化学发光检测仪,能够安全快速检测食品与农产品中有害物质的含量,灵敏准确,同时检测数据实时上传和防篡改功能,保证数据的真实性,体积小,适合现场快速检测和初筛。

为实现上述目的,本实用新型的提供以下的技术方案:电化学发光检测设备由电化学模块、发光检测模块、检测池运动控制模块、二维码识别模块、数据处理模块、数据上传模块、软件模块,所述七大模块一体形成为食品检测的设备,发光检测模块分别与电化学模块、检测池运动控制模块连接;电化学模块分别与数据处理模块、数据上传模块、软件模块、检测池运动控制模块的I/O端相连,并与计算机的通讯端口相连,能实时读取样品信息、检测数据、实时无线上传等功能。

为了进一步实现本实用新型,所述电化学模块包括通信部分、高速采样部分、数模处理部分、电流转换部分、增溢控制部分以及核心处理器。

为了进一步实现本实用新型,所述发光检测模块包括电流电压转换模块部分、积分方法和普通控制部分、高压控制部分和反馈部分、标准光源部分、光电倍增管和高压管理部分。

为了进一步实现本实用新型,所述光电倍增管负高压设置在300V~900V之间。

为了进一步实现本实用新型,所述检测池运动控制模块包括ARM核心板、电机控制模块、通信模块、报警电路、运动定位电路、网口通信模块、防干扰电源。

为了进一步实现本实用新型,所述网口通信模块包括串口、并口、USB、红外、蓝牙。

为了进一步实现本实用新型,所述二维码识别模块包括扫描系统、信号整形和译码器。

为了进一步实现本实用新型,所述软件模块具有可视的人机交互界面,包括数据库查询、统计分析、图谱或标准曲线比较的信息处理模块、调用模块。

有益效果

本实用新型的电化学发光分析仪是新型智能化食品安全快速检测仪,体积小、重量轻,便于携带;成本低,能满足现场检测人员的需求;可实现多种食品安全有害物质的定量检测且灵敏准确、检测速度快、检测方法简单,适合现场快速检测和初筛;具有检测数据实时上传和防篡改功能,保证数据的真实性,可确保食品生产企业、质控人员、质检人员、进出口商检、政府管理部门等第一时间获得现场检测的第一手资料,为相关监管部门提供了一种全新的日常检测和监管设备,能够进一步提高监管水平和工作效率。同时可以减少政府对大型检测仪器的进口依赖,检测成本大幅降低,有利于实现企业自检,从而实现安全食品是来自生产企业而非检验检疫部门。

附图说明

图1为本实用新型食品安全的电化学发光分析仪结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述:

本实用新型食品安全电化学发光检测仪由电化学模块、发光检测模块、检测池运动控制模块、二维码识别模块、数据处理模块、数据上传模块、软件模块七大模块组成,发光检测模块分别与电化学模块、检测池运动控制模块连接;电化学模块分别与数据处理模块、数据上传模块、软件模块、检测池运动控制模块的I/O端相连,并与计算机的通讯端口相连,能实时读取样品信息、检测数据、实时无线上传等功能。

电化学模块包括如下工作模块:通信部分、高速采样部分、数模处理部分、电流转换部分、增溢控制部分以及核心处理器,所述电化学模块一般包括D/A/D(数模)转换模块和信号处理装置,D/A/D转换模块可实现数模处理和高速采样两个功能,一是将计算机送来的数字脉冲转换成模拟信号作为恒电位模块的信号源,二是对发光检测模块输出的模拟电压信号进行采样转换为数字信号传输给计算机,该模块是计算机和模拟设备间的一个转换界面。本分析系统可以通过计算机生成一个顺序输出的正矩形数字脉冲信号,脉冲周期、占空比、上限和下限电位均独立用数字输入,可根据需要生成所需的数字脉冲;在发光检测器上采集的光强信号同样是脉冲信号,经过转换后以数字脉冲的形式读入计算机中并可实时显示,信号采集速率可由指令输入控制,采入的光强数据脉冲可以由软件模块处理,采用两种方式,一是由软件读出每个脉冲的峰高对时间作图作为ECL测定曲线,二是对每个脉冲进行积分对时间作图作为ECL测定曲线。

发光检测模块包括如下工作模块:电流电压转换模块部分、积分方法和普通控制部分、高压控制部分和反馈部分、标准光源部分、光电倍增管和高压管理部分。光信号由光电倍增管按特定波长检测接收。再经微电流放大器放大、计算机数据处理,即可转换为与光强度成正比的电信号。在一定的条件下,反应中的化学发光强度与一氧化氮的生成量成正比,而一氧化氮的量又与食品中的总氮含量成正比,故可以通过测定化学发光的强度来测定食品中的总氮含量,同样的道理,可以用于各种食品与农产品中农药残留、甲醛、亚硝酸盐、二氧化硫、双氧水、有效氯、组胺、挥发性盐基氮、病害肉和过氧化苯甲酰等的快速定量测定。光电倍增管负高压是影响仪器检测灵敏度及稳定性的关键,合理的负高压设定能够保证仪器既有足够的灵敏度又有较低的噪声,在本仪器中,较适合的光电倍增管负高压设置最好在300V~900V之间,此时倍增管的暗噪音较小;如光电倍增管负高压已设置较高,但灵敏度仍不足,则可通过改变放大器的增益予以补偿。

检测池运动控制模块包括如下工作模块:ARM核心板、电机控制模块、通信模块、报警电路、运动定位电路、网口通信模块、防干扰电源。用于仪器各个单元和总体的控制,具有仪器运行、程控操作和故障诊断等强大功能。

二维码识别模块一般由扫描系统、信号整形和译码器三部分组成。扫描系统以光源扫射黑条白空粗间的条码符号,由于条和空对光的反射不同,不同宽条的条符反射,光持续时间不同,产生强度不同的反射光,再进光电装换元件接收并转换成相应强度的电信号,最后通过信号整形。由译码器解释。系统自动识别样品的批号和失效期,并可识别校验校准曲线等信息。

数据处理模块用于检测数据的处理和存储;显示器通常通过键盘、鼠标和触摸屏等方式进行操作。

数据上传模块通过RS232等数据接口与其他计算机、打印机等设备传输数据,具人工智能双向通讯系统,仪器可自动上传检测数据和防篡改功能,远程通讯及监控功能,可远处为相关监管部门提供了一种全新的日常检测和监管设备,实现网络工作,电化学发光分析仪可以由USB供电驱动控制,电脑直接供电,不需要外接工作电源或电池供电。数据传输模式可以由串口、并口、USB、红外、蓝牙等通讯设备完成。

软件模块多采用WINDOWS界面,具全图形化设计,多菜单选择,信息引导,故障报警,帮助提示,人机“对话”。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式,本实用新型并不局限于上述实施方式,在实施过程中可能存在局部微小的结构改动,如果对本实用新型的各种改动或变型不脱离本实用新型的精神和范围,且属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内,则本实用新型也意图包含这些改动和变型。

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