一种果蔬样品匀浆差动变速破壁过滤一体机的制作方法

本实用新型涉及样品检测仪器领域，尤其涉及一种植物样品检测用仪器。

背景技术：
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随着生活水平的提高，人们对食品安全问题格外关注，现代农业中农药得到广泛应用，农药可能残留在瓜果蔬菜上；伴随着环境污染的加剧，农业灌溉水体与种植土壤的污染都可能使种植的瓜果蔬菜吸收沾染有毒有害物质，民以食为天，食以安为先，食品检测监管部门必须为消费者把好食品安全关，在对果蔬进行检测之前需要先对样品进行粉碎,粉碎后的样品加入有机溶剂，然后对混合物进行匀浆处理，匀浆后的果蔬样品经过过滤后得滤液，所得滤液再进行后续的萃取和检测。

传统的匀浆机是竖直中空金属杆，在中空金属杆的下侧壁上有小孔，杆内安装有高速电机与刀组，通过电机带动刀组的旋转，使样品浆液产生对流运动，使样品与溶剂混合，经匀浆后的浆液通过滤纸过滤得到需要的澄清混合液。现有的匀浆机的作用仅仅是对样品与溶剂进行混合，样品中待检农药成份很多存在于植物细胞的内部，残留在其中的农药无法与溶剂接触，因此直接影响了待检测果蔬的检测结果的真实性和准确度。

在实际操作中，由匀浆机制得的待检测样品未能做到完全细胞破壁化处理，使得残留在植物细胞内部的农药成份无法与溶剂接触，从而直接影响农产品的农残检测精度，所得检测结果无法真实显示待检果蔬中的实际农残量。要想提高检测的真实性和精度的准确性，必须对待检测果蔬样品进行更彻底的破壁化处理并匀混，使存在于样品细胞内的农药成份能与溶剂充分接触，使检测结果能够更精准地代表待检测果蔬实体。

技术实现要素：
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为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型的目的是提供一种果蔬样品匀浆差动变速破壁过滤一体机，它能对待检测果蔬样品进行差动变速反复破壁化处理，使残留在植物细胞内部的农药成份能与溶剂充分接触，使检测结果能够更精准地代表待检测果蔬实体。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种果蔬样品匀浆差动变速破壁过滤一体机，其特征是：包括混合杯、搅拌器、搅拌电机、导流通道、旋转破壁锥形桶、固定锥形桶体、破壁滚压轮、变速电机、子电机和机架，固定锥形桶体固定在机架上，固定锥形桶体的轴线垂直分布，旋转破壁锥形桶设置在固定锥形桶体内，二者同轴设置，旋转破壁锥形桶和固定锥形桶体均为上大下小的中空圆台，破壁滚压轮设置在旋转破壁锥形桶内，且破壁滚压轮的外圆与旋转破壁锥形桶的内侧壁表面平行设置，二者之间的间隙为0.2～0.5毫米，破壁滚压轮由子电机驱动，旋转破壁锥形桶由变速电机驱动，混合杯固定设置在固定锥形桶体的上方，搅拌器设置在混合杯内，搅拌器由搅拌电机驱动，在混合杯与固定锥形桶体之间设有导流通道，导流通道的出液口与旋转破壁锥形桶的上口相通，在旋转破壁锥形桶的上段部分设有外挡边、内挡边、插槽和横挡边，外挡边和内挡边的下端均与壁体连为一体，插槽位于外挡边和内挡边之间，横挡边设置在内挡边的上端，过滤片密封插装在插槽内，在外挡边和内挡边上均匀设有透液孔，变速电机和子电机由控制系统控制，变速电机和子电机转向相反，在破壁过程中，变速电机的转速在500～1000转/分钟之间交替破壁运行，破壁后在过滤出液阶段的转速为5000转/分钟以上。

进一步，在旋转破壁锥形桶内设置有凸起物，凸起物与旋转破壁锥形桶的底面固定连接，其作用是提高旋转破壁锥形桶内的液体液面高度。

进一步，凸起物是上端面为凸起球面的圆台。

更进一步，所述凸起球面的圆台的外圆侧壁与破壁滚压轮的外圆侧壁平行。

进一步，旋转破壁锥形桶的锥角为40°～50°。

更进一步，旋转破壁锥形桶的锥角为45°。

进一步，在机架的上端设有端盖，子电机安装在端盖上。

进一步，在固定锥形桶体的下方设置有集液杯，集液杯的杯口直径大于固定锥形桶体的下端开口直径。

其工作过程如下：

将粉碎机制得的果蔬样品与有机溶剂倒入混合杯中，启动搅拌电机使搅拌器处于工作状态，果蔬样品与溶剂的混合浆液经过搅拌均匀后，从导流通道流经旋转破壁锥形桶的内侧壁进入旋转破壁锥形桶内腔，启动变速电机和子电机，变速电机驱动旋转破壁锥形桶转动，子电机驱动破壁滚压轮转动，旋转破壁锥形桶的转动方向与破壁滚压轮的转动方向相反，二者实现反向差动旋转，从旋转破壁锥形桶的内侧面从上向下流入的果蔬溶剂混合浆液在经过破壁滚压轮与旋转破壁锥形桶之间时受到破壁滚压轮的高速磨削和挤压，果蔬样品中的细胞经磨擦和挤压破壁后流到旋转破壁锥形桶的底部，此时旋转破壁锥形桶的转速500转/分钟，即处于低速状态，破壁滚压轮的转速为3000转/分钟以上，由此实现对果蔬溶剂混合浆液的第一次破壁处理，在此过程中，果蔬溶剂混合浆液的流动方向是从上到下，当混合杯中的果蔬溶剂混合浆液全部流尽后，关闭搅拌电机，然后提高变速电机的转速至1000转/分钟，此时，果蔬溶剂混合浆液从下向上反向流动进行第二次逆向破壁处理，交替改变变速电机的转速，转速变动范围为500转/分钟～1000转/分钟，每隔30秒～60秒变换一次，交潜变换3分钟后，果蔬样品中的细胞经过多次下流上行的破壁处理后实现完全破壁，最后即可进行最终破壁和过滤出液，将旋转破壁锥形桶的转速提速至5000转/分钟以上，果蔬溶剂混合浆液在如此高速转动条件下，受离心力作用迫使果蔬溶剂混合浆液沿旋转破壁锥形桶的侧壁内侧向上移动，在此过程中，果蔬溶剂混合浆液获得最终高速破壁后沿壁体流经内挡边部位被横挡边限定，通过透液孔和过滤片再通过外挡边的透液孔离心甩出澄清的果蔬溶剂混合液，果蔬溶剂混合液滴沿着固定锥形桶体的内壁流下汇入集液杯中。

本实用新型的优点是：

由于先将经粉碎的果蔬样品与有机溶剂倒入混合杯中，在搅拌器作用下实现对果蔬溶剂混合浆液的初步搅拌匀质，初步均质后的果蔬溶剂混合浆液从导流通道流入旋转破壁锥形桶的内侧壁上，在下流过程中由于变速电机驱动旋转破壁锥形桶处于低速转动，子电机驱动破壁滚压轮转动，旋转破壁锥形桶的转动方向与破壁滚压轮的转动方向相反，实现差动增速磨削，处于二者之间的果蔬溶剂混合浆液在高速挤压和磨擦作用下，浆液的细胞被挤破或擦破，从而实现细胞的破壁，旋转破壁锥形桶的转动方向与破壁滚压轮的转动方向相反其目的是提高二者间的相对运动速度，提高破壁效果。将旋转破壁锥形桶的旋转速设计成多档变速，其目的是，在500转/分钟的低速状态下，果蔬溶剂混合浆液从旋转破壁锥形桶的内侧面从上向下流入时，由破壁滚压轮与旋转破壁锥形桶之间通过挤压和磨擦实现顺流破壁，当果蔬溶剂混合浆液全部流到旋转破壁锥形桶的底部时，将旋转破壁锥形桶的转速提升到为1000转/分钟，经过顺流破壁后的果蔬溶剂混合浆液在离心力作用下，沿旋转破壁锥形桶的内侧面向上回流，在此过程中，果蔬溶剂混合浆液又被逆流破壁，在反复上下回流的过程中，果蔬溶剂混合浆液被高速转动的破壁滚压轮挤压和磨擦作用下，实现对果蔬溶剂混合浆液的彻底破壁，当果蔬溶剂混合浆液经过多次下流上行破壁后达到完全破壁后，将旋转破壁锥形桶的转速提速至5000转/分钟以上，果蔬溶剂混合浆液在如此高速转动条件下，受离心力作用迫使果蔬溶剂混合浆液沿旋转破壁锥形桶的侧壁内侧向上移动，当移到内挡边部位时，由横向挡边限位，只能通过透液孔和过滤片再通过外挡边的透液孔即得到澄清的果蔬溶剂混合液，果蔬溶剂混合液滴沿着固定锥形桶体的内壁流下汇入集液杯中。

用本实用新型制得的果蔬溶剂混合液则能真实代表果蔬，用这种果蔬溶剂混合液作为农产品的检测液的样液，所得检测结果更精确，重复精度更高。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为旋转破壁锥形桶的杯口壁的结构示意图；

图中，1-混合杯；2-搅拌器；3-搅拌电机；4-导流通道；5-旋转破壁锥形桶；6-固定锥形桶体；7-破壁滚压轮；8-变速电机；9-子电机；10-机架；11-端盖；12-集液杯；51-外挡边；52-内挡边；53-插槽；54-横挡边；55-壁体；56-过滤片；57-透液孔；58-凸起物；59-底面。

具体实施方式：

下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式：

一种果蔬样品匀浆差动变速破壁过滤一体机，如图1和图2所示，包括混合杯1、搅拌器2、搅拌电机3、导流通道4、旋转破壁锥形桶5、固定锥形桶体6、破壁滚压轮7、变速电机8、子电机9、机架10、端盖11和集液杯12，固定锥形桶体6固定在机架10上，固定锥形桶体6的轴线垂直分布，旋转破壁锥形桶5设置在固定锥形桶体6内，二者同轴设置，旋转破壁锥形桶5和固定锥形桶体6均为上大下小的中空圆台，破壁滚压轮7设置在旋转破壁锥形桶5内，且破壁滚压轮7的外壁与旋转破壁锥形桶5的内壁平行设置，二者之间的间隙为0.2～0.5毫米，破壁滚压轮7由子电机9驱动，旋转破壁锥形桶5由变速电机8驱动，混合杯1固定设置在固定锥形桶体6的上方，搅拌器2设置在混合杯1内，搅拌器2由搅拌电机3驱动，在混合杯1与固定锥形桶体6之间设有导流通道4，导流通道4的出液口与旋转破壁锥形桶5的上口相通，在旋转破壁锥形桶5的上段部分设有外挡边51、内挡边52、插槽53和横挡边54，外挡边51和内挡边52的下端均与壁体55连为一体，插槽53位于外挡边51和内挡边52之间，横挡边54设置在内挡边52的上端，防止液体从内挡边52的内侧面甩出，过滤片56密封插装在插槽53内，在外挡边51和内挡边52上均匀设有透液孔57，变速电机8安装在固定锥形桶体6的下端漏空架上，子电机9安装在端盖11上，端盖11设置在机架10的上端，变速电机8和子电机9均由控制系统控制，变速电机8和子电机9转向相反，变速电机8的转速要求如下：在破壁过程中，转速为500～1000转/分钟之间交替运行，在破壁后的过滤出液阶段的转速为5000～6000转/分钟。集液杯12设置在固定锥形桶体6的下方，且集液杯12的杯口直径大于固定锥形桶体6的下端开口直径。

在本例中，旋转破壁锥形桶5的锥角为45°，在旋转破壁锥形桶5内设置有凸起物58，凸起物58与旋转破壁锥形桶5的底面59固定连接，凸起物58的截面形状为扇面锥体，上大下小，凸起物58的扇面锥体锥面与破壁滚压轮7的外圆面平行，其作用是提高旋转破壁锥形桶5内的液体液面高度。