便携式全自动农残检测系统和便携式全自动农残检测仪的制作方法

1.本实用新型涉及生物化学自动化检测领域，尤其涉及一种便携式全自动农残检测系统和便携式全自动农残检测仪。


背景技术：

2.随着人们生活质量的提高，对食材和加工食品的安全问题愈加重视。食品安全问题对社会经济的发展和社会的稳定有着紧密的联系，其中农药残留是食品安全十分重要的一个方面。现今，对农药残留的检测技术主要是两个方向：一个是传统的实验室检测技术，另一个就是现场检测(速测)技术。实验室检测技术虽然测试结果精度高，但是操作复杂需要一定的专业技能，且设备价值昂贵无法实现大范围普及。现场检测技术具有快速检测，易于操作的特性可以实现大范围的普及，人们对现场检测技术的需求日益增大。
3.现场速测仪器通常可以采用化学速测法、免疫分析法和酶抑制法等。其中，采用酶抑制法的速测仪器，检测的有机磷类和氨摹甲酸酯类农药的浓度范围，是三种速测仪中最广的，它能检测的限度(最低浓度)也是最低的，几乎接近气相色谱仪检测的限度，所以准确率比较高，可以达到80％以上，是三种速测仪中准确率最高的，因此出现误判的情况也是最少的。
4.然而，现有采用酶抑制法的检测系统(现场速测仪器)，自动化程度不足，检测效率偏低，现有的检测仪器结构复杂有待优化。


技术实现要素：

5.本实用新型解决的问题是提供一种便携式全自动农残检测系统和便携式全自动农残检测仪，以提高检测效率，减小检测过程中干扰的引入。
6.为解决上述问题，本实用新型提供一种便携式全自动农残检测系统，包括：微控制器，用于对检测数据进行处理以及对检测操作进行控制；紫外光发生器，用于产生检测用紫外光；紫外光强度探测器，用于探测所述检测用紫外光经过样品芯片后的强度，并用于将相应强度的紫外光信号转为第一电信号；信号处理组件，用于处理所述第一电信号，所述第一电信号对应于检测结果；激光发生器，用于产生定位激光；激光强度探测器，用于探测所述定位激光经过定位转盘和所述样品芯片后的强度，并用于将相应强度的激光信号转为第二电信号，所述第二电信号对应于定位结果。
7.可选的，所述便携式全自动农残检测系统还包括信息显示组件，所述信息显示组件用于显示系统信息；所述信号处理组件包括电流信号放大器和模数采集器。
8.可选的，所述激光强度探测器包括激光强度探测电路：所述激光强度探测电路包括激光强度传感器、激光信号放大单元、第一比较判断单元和第二比较判断单元；所述激光信号放大单元的输出端与所述第一比较判断单元的输入端和第二比较判断单元的输入端分别耦合；所述第一比较判断单元的输出端和所述第二比较判断单元的输出端连接至所述微控制器。
9.可选的，所述激光强度传感器为光电二极管；所述激光信号放大单元包括电流放大器和电压跟随放大器。
10.可选的，所述第一比较判断单元包括第一电压比较器，所述第一电压比较器的同相输入端与输出端之间连接有电阻和二极管；所述第二比较判断单元包括第二电压比较器，所述第二电压比较器的同相输入端与输出端之间连接有电阻和二极管。
11.可选的，所述激光强度探测电路还包括模数转换器，所述第一比较判断单元的输出端和所述第二比较判断单元的输出端经过所述模数转换器后再连接至所述微控制器。
12.可选的，所述紫外光强度探测器包括紫外光强度探测电路，所述紫外光强度探测电路包括紫外强度传感器、紫外光信号放大单元和差分放大器；所述紫外光信号放大单元的输出端连接所述差分放大器，所述差分放大器输出连接至所述微控制器。
13.可选的，所述紫外强度传感器为光电二极管；所述紫外光信号放大单元包括电流放大器和电压跟随放大器。
14.为解决上述问题，本实用新型还提供了一种便携式全自动农残检测仪，包括：样品芯片，所述样品芯片具有n个注入孔、n个反应孔和n个检测孔， n为2以上的整数；每个所述注入孔通向一个所述反应孔，每个所述反应孔通向一个所述检测孔；定位转盘，所述定位转盘设置在所述样品芯片下方，所述定位转盘具有一个大通孔和n-1个小通孔；所述大通孔位于其中一个所述反应孔下方，每个所述小通孔也位于其中一个所述反应孔下方；所述大通孔面积是所述小通孔面积2倍以上；电机，所述电机设置在所述定位转盘下方，用于带动所述定位转盘和所述样品芯片转动；微控制器，用于对检测数据进行处理和对检测操作进行控制；紫外光发生器，用于产生检测用紫外光；紫外光强度探测器，用于探测所述检测用紫外光经过所述样品芯片后的强度，并用于将紫外光信号转为第一电信号；激光发生器，用于产生定位激光；激光强度探测器，用于探测所述定位激光经过所述定位转盘和所述样品芯片后的强度，并用于将激光信号转为第二电信号。
15.可选的，所述样品芯片和定位转盘位于检测模块中，所述检测模块设置于仪器箱体中，所述仪器箱体转动连接有屏幕模组，所述屏幕模组同时作为所述仪器箱体的仪器箱盖。
16.可选的，所述检测模块还包括芯片检测电路板、霍尔传感器和磁铁；所述紫外光强度探测器为光电检测传感器，所述激光强度探测器为光电检测传感器。
17.可选的，所述样品芯片的底部贴合有芯片封口膜；所述定位转盘上设置有位于所述样品芯片上的芯片限位座，所述芯片限位座用于将所述样品芯片限位设置在所述定位转盘上。
18.可选的，所述检测模块还包括检测灯、加热片、导热片、模块下盖、模块支座、玻璃镜片和模块底座。
19.本实用新型提供的相应系统能够提高检测效率，提高检测过程的自动化程度，减小检测过程中干扰的引入。
20.本实用新型提供的便携式全自动农残检测仪，可以在低转速的状态下，就直接采集数据，而不需要在静止(静止即暂时停止转动)的状态下，分别采集多个检测孔数据，提高检测效率。相应仪器不需要采用双电机结构(即不需要额外增加一个步进电机)，而只需要一个电机，降低了仪器机械结构的复杂性。
21.本实用新型提供的便携式全自动农残检测仪，能够通过激光定位，使样品芯片上多个检测孔可以在低转速的状态下直接采集数据，不需要在静止的状态下分别采集各个检测孔数据，降低了机械结构的复杂性。
22.本实用新型提供的便携式全自动农残检测仪，在样品芯片在安装上，采用了防呆设计(包括数字的设计等)，使得在检测上能一一对应上相应的通道号，提高采集数据的效率，并通过各传感器的设计，能够自检样品芯片是否放入。
23.本实用新型提供的便携式全自动农残检测仪，通过芯片检测电路板安装霍尔传感器，霍尔传感器与模块下盖上的磁铁，能够用来检测模块上盖是否处于闭合状态。
24.本实用新型提供的便携式全自动农残检测仪，整机可以包含打印功能，能够自带蓄电池等功能。
附图说明
25.图1是本实用新型实施例提供的便携式全自动农残检测系统的原理框图；
26.图2是图1中微控制器对应的芯片及其外围电路图；
27.图3是图1中模数采集器对应的芯片及其外围电路图；
28.图4是激光强度探测电路的激光强度传感器和激光信号放大单元电路图；
29.图5是激光强度探测电路的第一比较判断单元电路图；
30.图6是激光强度探测电路的第二比较判断单元电路图；
31.图7是激光强度探测电路的模数转换器电路图；
32.图8是紫外光强度探测电路的电路图；
33.图9是本实用新型实施例提供的便携式全自动农残检测仪的示意图；
34.图10是本实用新型实施例提供的便携式全自动农残检测仪的另一状态示意图；
35.图11是图10所示的便携式全自动农残检测仪的屏幕模组示意图；
36.图12是图11所示的屏幕模组爆炸示意图；
37.图13是图10所示的便携式全自动农残检测仪的仪器箱体示意图；
38.图14是图10所示便携式全自动农残检测仪的检测模块爆炸示意图；
39.图15是图10所示的检测模块剖面示意图；
40.图16是图10所示的检测模块另一角度的剖面示意图；
41.图17是图14所示样品芯片的立体结构示意图；
42.图18是图17所示样品芯片的俯视结构示意图；
43.图19是图17所示样品芯片的剖面结构示意图；
44.图20是图14所示定位转盘的俯视结构示意图。
具体实施方式
45.现有农残检测仪器，通常需要两个电机。一个电机通常是高速电机，用于快速离心等操作。另一个电机通常为步进电机，用于在检测过程中，实现步进(即旋转一定角度后停止)，以便确认相应的检测孔序号(编号)，然后再进行检测，以及将检测结果与相应的样品序号(编号)对应起来。这种仪器的结构复杂，需要两个不同电机，同时，也导致相应的检测方式效率低。
46.为此，本实用新型提供一种新的便携式全自动农残检测系统和便携式全自动农残检测仪，相应的系统通过电路的设计，能够配合仪器的结构，实现不需要在停止的状态下，就直接进行相应的检测。此时，仪器不需要两个电机，而只需要一个高速电机就能够实现检测的全过程(只需要控制电机的不同旋转速度，以及电机的转动和停止)，并且，检测时可以在电机连续的低速旋转过程中进行，提高了检测效率，并且实现了更高的检测自动化程度。
47.为更加清楚的表示，下面结合附图对本实用新型做详细的说明。
48.本实用新型实施例提供一种便携式全自动农残检测系统，请参考图1，包括：
49.微控制器10，用于对检测数据进行处理以及对检测操作进行控制；
50.紫外光发生器20，用于产生检测用紫外光；
51.紫外光强度探测器30，用于探测检测用紫外光经过样品芯片后的强度，并用于将相应强度的紫外光信号转为第一电信号；
52.信号处理组件40，用于处理第一电信号，第一电信号对应于检测结果；
53.激光发生器50，用于产生定位激光；
54.激光强度探测器60，用于探测定位激光经过定位转盘和样品芯片后的强度，并用于将相应强度的激光信号转为第二电信号，第二电信号对应于定位结果。
55.所述便携式全自动农残检测系统还包括信息显示组件(未标注)，信息显示组件用于显示系统信息，本实施例中，信息显示组件具体为显示器70。
56.需要说明的是，显示器70可以是lcd显示屏或者oled显示屏等，同时，显示器70可以是具有触控输入作用的触控显示屏。
57.本实施例中，信号处理组件40包括电流信号放大器41和模数采集器42 (ad采集器)。电流信号放大器41先与紫外光强度探测器30连接，以用于将第一电信号进行放大。然后，电流信号放大器41将放大后的信号传输给模数采集器42。模数采集器42对信号进行模数转换之后，再传输给微控制器 10进行相应的处理，以得到相应的检测结果。
58.本实施例中，微控制器10可以采用型号为stm32f103ve的单片机芯片实现，它的具体芯片示意图如图2所示，具有75个封装引脚，并且图2示出了芯片的外围电路。
59.本实施例中，模数采集器42可以采用型号为ad7621astz的芯片来实现，它的具体芯片示意图如图3所示，具有48个封装引脚，同时，图3显示了芯片的外围电路。
60.模数采集器42与微控制器10之间采用并口通讯方式连接，相应的具体各引脚连接关系可以结合参考图2和图3，例如其中模数采集器42的第9引脚d0(ad0)连接微控制器10的第61引脚pd14(ad0)。
61.请结合参考图4至图7，激光强度探测器60包括激光强度探测电路，图 4至图7为激光强度探测电路的不同部分。
62.激光强度探测电路包括激光强度传感器、激光信号放大单元、第一比较判断单元和第二比较判断单元。
63.图4显示了激光强度探测电路的激光强度传感器(未标注)和激光信号放大单元(未标注)。本实施例中，所述激光强度传感器为光电二极管d1(型号可以为opr9)；所述激光信号放大单元包括电流放大器u10b(型号可以为tlc2262c)和电压跟随放大器u10a(型号可以为tlc2262c)。
64.光电二极管d1，采用具有高紫外可见光灵敏度的器件，并对红外光有很强的抑制
作用，防止测试过程中，受到其它波长的光线干扰，影响测试结果。
65.电流放大器u10b用于将光电二极管d1产生的电流放大转换成电压信号，电流放大器u10b的负输入端与输出端之间连接电阻r21，可以通过调节电阻r21的阻值来改变放大倍数，同时，负输入端与输出端之间连接电容c47，调节电容c47的容值，可以改变信号带宽。
66.电压跟随放大器u10a在电路系统中，起到缓冲、隔离和阻抗匹配的作用，并且能够提高带载(负载)能力。
67.本实施例中，激光信号放大单元的输出端(即图4中的pos_out端) 与第一比较判断单元(如图5所示)的输入端和第二比较判断单元(如图6 所示)的输入端(因此图5和图6均具有pos_out输入端)分别耦合。
68.如图5，第一比较判断单元包括第一电压比较器u9b，第一电压比较器 u9b的同相输入端与输出端之间连接有电阻r27和二极管d4(型号可以为 in5819)。
69.同时需要注意的是，第一比较判断单元的正输入端中，具有分压电阻r30 和分压电阻r31，通过设置分压电阻r30的阻值远小于分压电阻r31的阻值，保证正输入端接入的比较电压基本等于电路输入电压(约2.5v)。
70.如图6，第二比较判断单元包括第二电压比较器u9a，第二电压比较器 u9a的同相输入端与输出端之间连接有电阻r32和二极管d2(型号可以为 in5819)。
71.同时需要注意的是，第二比较判断单元的正输入端中，具有分压电阻r24 和分压电阻r26，通过设置分压电阻r24的阻值大于分压电阻r26的阻值(前者约为后者5倍)，保证正输入端接入的比较电压基本等于电路输入电压(约 2.5v)的约六分之一左右(约0.5v)。
72.第一比较判断单元的输出端和第二比较判断单元的输出端连接至微控制器10。但本实施例，并不是直接将第一比较判断单元的输出端和第二比较判断单元的输出端与微控制器10连接，而是通过模数转换器u13(型号可以为 74hc14)进行连接，即激光强度探测电路还包括模数转换器，如图7所示。
73.因此，第一比较判断单元的输出端(如图5所示的out1输出端)和第二比较判断单元的输出端(如图6所示的out2输出端)经过模数转换器u13 后，再连接至微控制器10，请结合参考图5、图6、图7和图2。
74.具体的，图5中第一比较判断单元的out1输出端和图6中第二比较判断单元的out2输出端，分别连接至图7中模数转换器u13的第11引脚 (out1)和第3引脚(out2)。然后，再由图7中模数转换器u13的第12 引脚(int_out1)和第2引脚(int_out2)，连接至图2中微控制器10的第79引脚(int_out1)和第78引脚(int_out2)。
75.本实施例中，紫外光强度探测器包括紫外光强度探测电路，紫外光强度探测电路如图8所示。
76.如图8，紫外光强度探测电路包括紫外强度传感器(未标注)、紫外光信号放大单元(未标注)和差分放大器u11(型号可以为ad8274)。
77.如图8，紫外光信号放大单元的输出端(图8中u12b的输出端)连接差分放大器u11，差分放大器输出端(图8中u11的adc_out输出端)连接至微控制器10(具体先连接图3所示模数采集器42的第43引脚，再连接至微控制器10)。
78.如图8，所述紫外强度传感器为光电二极管d3。
79.如图8，紫外光信号放大单元包括电流放大器u12a(型号可以为ad8606) 和电压跟
随放大器u12b(型号可以为ad8606)。电流放大器u12a和电压跟随放大器u12b的作用和关系，可以参考前述电流放大器u10b和电压跟随放大器u10a。电流放大器u12a负输入端与输出端之间并联连接的电阻 r25和电容c48，同样可以参考前述的电阻r21和电容c47。
80.本实施例提供的系统中，能够提高检测效率，提高检测过程的自动化程度，减小检测过程中干扰的引入，其优势后续结合相应的仪器设备结构进一步进行说明。
81.本实用新型实施例还提供一种便携式全自动农残检测仪，对应于上述系统，请结合参考图9至20。
82.图9和图10显示了所述便携式全自动农残检测仪的整体结构，便携式全自动农残检测仪包括屏幕模组100、仪器箱体200和检测模块300。图9显示了检测模块300的结构未打开时的状态，图10显示了检测模块300中模块上盖301(标注于图14)打开时的状态。
83.图11和图12屏幕模组100包括屏幕外壳101、触控屏102、显示屏103、过线盖104、装饰盖105、磁铁106和缓冲垫107。
84.图13显示了仪器箱体200包括检测模块300、检测面板201、阻尼转轴202、转轴盖203、开关按键204、通道指示灯导片205、检测模块控制板206、通道指示灯板207、m3固定铜柱208、打印机209、后盖板2010、四周固定衔接板2011(共四个)、接口盖板2012、接口侧板2013、安卓控制板固定件2014、散热风扇2015、控制板2016(具体可以为安卓控制板)、电池固定座2017、电池2018(具体可以为锂电池)、右侧板2019、前侧板2020、拉手2021和底板2022。这些结构组装在一起后，成为便携式全自动农残检测仪的主体部分。组装后的外形结构可以参考前述各图。
85.图14显示了检测模块300包括模块上盖301、芯片检测电路板302、霍尔传感器303(仅显示在图14，具体结构可以参考各类商用霍尔传感器)、紫外光强度探测器304、激光强度探测器305、o型垫圈306(起到配合装配镜片的作用)、凸透镜307、光电检测传感器308、检测灯309、模块下盖3010、样品芯片3011(亦可称检测芯片或样品检测芯片)、芯片封口膜3012、磁铁 3013、定位转盘3014(亦可称芯片转盘)、模块支座3015、玻璃镜片3016、导热片3017、芯片限位座3018、限位钢珠3019、钢珠固定座3020、弹簧 3021、电机连接轴3022、电机3023、加热片3024、检测模块底座3025、激光固定座3026、检测灯固定座3027、激光发生器3028和紫外光发生器 3029。
86.其中，光电检测传感器308可以配合检测灯309，用于检测相应芯片是否放入，也可以运用于作为背景对照等。
87.由上述可知，本实施例检测模块300还包括芯片检测电路板302、霍尔传感器303和磁铁3013，霍尔传感器303设置在芯片检测电路板302边上，再通过与磁铁3013配合，实现相应的电流检测，用于实现芯片是否放入的判断。
88.本实施例中，两个紫外光强度探测器均为光电检测传感器，激光强度探测器为光电检测传感器(激光光电检测传感器)。
89.其中，本实施例的各光电检测传感器可以为光电二极管(将光信号转换成电信号的光电传感器件)。
90.图14显示，样品芯片3011和定位转盘3014位于检测模块300中。前述图9、图10和图13还显示，检测模块300设置于仪器箱体200中。图9 和图10还显示，仪器箱体200转动连接有屏幕模组100，屏幕模组100同时作为仪器箱体200的仪器箱盖(未区分标注)。
91.图15显示了检测模块300其中一个角度的剖面示意图，即将图14所示的爆炸结构组装在一起后的一个角度。而图16显示了检测模块300另一个角度的剖面示意图。图15和图16共同显示了检测模块300的组装结构。
92.图17显示了样品芯片3011的立体结构，图18进一步显示了样品芯片 3011的俯视结构，并且，以虚线的方式显示了其内部的各个反应孔和检测孔，图19则显示了样品芯片3011的剖面(剖视)结构。样品芯片3011是一种农药残留检测芯片。样品芯片3011具有12个注入孔30112(各图中仅标注其中一个作为代表)、12个反应孔30113(图18的俯视结构透视图显示了各反应孔30113，图19的剖视结构显示了其中的两个反应孔30113，但两图都仅标注其中一个作为代表)和12个检测孔30114(图18的俯视结构透视图显示了各检测孔30114，图19的剖视结构显示了其中的两个检测孔30114，但两图都仅标注其中一个作为代表)。样品芯片3011上表面具有12个按顺序一周排列的数字，即数字1至12，每个数字即对应一个注入孔30112，而一个注入孔30112对应一个反应孔30113和一个检测孔30114，形成一个完整的注入、反应及检测通道。
93.另外，样品芯片3011上具有两个装配孔30111，用于装配使用。
94.结合参考图17至图19，样品芯片3011预装冻干酶试剂，用带背胶的芯片封口膜3012封住底部(图19)，样品芯片3011内置微型孔流道。具体的，样品芯片3011靠数字顶部的圆心小点孔为待测样品液注入孔30112，六边形沉槽孔为试剂反应孔30113，圆形沉槽孔为光强采集孔30114。
95.结合参考图14、图15和图16可知，样品芯片3011安装在定位转盘3014 上，图20则单独显示了定位转盘3014的俯视结构。如图20所示，定位转盘3014上同样具有12个按顺序一周排列的数字，即数字1至12。这些数字与样品芯片3011上的数字可以分别重合，定位转盘3014上12个小点为通孔，分为大通孔30141和小通孔30142，其中大通孔30141直径比其余小通孔30142的直径大10倍，因此通常激光只能通过大通孔30141有效照射到上方的激光强度探测器305，产生相应较大的光电信号，而激光通过小通孔30142时，相应的光电信号通常是微弱的，甚至无法被检测。
96.每个注入孔30112通向一个反应孔30113，每个反应孔30113通向一个检测孔30114；需要说明的是，反应孔30113和检测孔30114在图18中用虚线显示，因为它们是芯片的内部结构，其它用虚线显示的结构同样因为它们处于芯片内部；图18显示，靠近样品芯片3011中心的实线孔为注入孔 30112，六边形的虚线孔为试剂反应孔30113，圆形的虚线孔为检测孔30114 (光强采集孔)。
97.本实施例中，12个注入孔、反应孔和检测孔均设置为均匀围绕成一周分布。以注入孔30112为例，即各相邻两个注入孔30112与样品芯片3011中心形成的夹角是相等的，可以结合参考图18，在图18中体现为各数字编号是均匀围绕成一个圆圈分布的。
98.本实施例中，注入孔30112用于注入相应的样品，样品是用于检测农药残留的试剂，本实施例中，是仪器采用酶抑制法检测，因此，样品是相应的酶抑制法样品试剂。样品芯片3011是使用农药残留芯片技术，把化学分析过程的样品制备、反应、检测等基本操作单元，集成到一块芯片上，并且配合后续操作，自动完成分析全过程。本实施例中，每个样品芯片3011具有12 个检测通道(即相应的孔组合)，极大的提升分析速度。
99.定位转盘3014，定位转盘3014设置在样品芯片3011下方(请结合参考后续图15和
图16)；请结合参考图20，定位转盘3014具有1个大通孔 30141和11个小通孔30142(图20中仅标注其中一个小通孔30142为代表)；结合图14至图20，本实施例中，大通孔30141位于其中一个反应孔30113 下方，每个小通孔30142也位于其中一个反应孔30113下方。
100.本实施例中，大通孔30141面积是小通孔30142面积的10倍。其它实施例中，大通孔面积是小通孔面积的2倍以上，即可以实现相应的不同定位信号。
101.如图20，定位转盘3014还包括有两个侧伸柄30143，每个侧伸柄30143 上具有凸起30144，侧伸柄30143和凸起30144的设计是用于定位转盘3014 的装配。凸起30144可以配合装入样品芯片3011的装配孔30111中，从而实现定位转盘3014与样品芯片3011的配合。
102.电机3023，电机3023设置在定位转盘3014下方，用于带动定位转盘 3014和样品芯片3011转动。本实施例中，电机可以是高速电机(转速可以根据需要从低速至高速进行控制)。
103.微控制器(未示出，参考前述系统实施例内容)，用于对检测数据进行处理和对检测操作进行控制。
104.紫外光发生器3029(对应于前述实施例)，用于产生检测用紫外光。
105.紫外光强度探测器304(应于前述实施例)，用于探测检测用紫外光经过样品芯片3011后的强度，并用于将紫外光信号转为第一电信号，图14、图 15和图16中显示了紫外光强度探测器304，它是一种光电传感器(具体如前述实施例所述，可以是光电二极管)。即本实施例中，紫外光强度探测器304 是将紫外光信号转换成电信号的光电传感器件。
106.本实施例中，配合紫外光发生器3029的还有相应的下透镜(位于图15 所示上方的凸透镜307)和上透镜(位于图15所示下方的凸透镜307)。而样品芯片3011的检测孔30114正是会转至下透镜和上透镜(凸透镜307) 之间。也就是说，检测孔30114转到紫外光强度探测器304和紫外光发生器 3029之间。
107.激光发生器3028(对应于前述实施例)，用于产生定位激光。
108.激光强度探测器305(对应于前述实施例)，用于探测定位激光经过定位转盘3014和样品芯片3011后的强度，并用于将激光信号转为第二电信号，图14、图15和图16中显示了激光强度探测器305，激光强度探测器305为光电传感器(具体如前述实施例所述，可以是光电二极管)。
109.结合图14和图19，样品芯片3011的底部贴合有芯片封口膜3012。定位转盘3014上设置有位于样品芯片3011上的芯片限位座3014，芯片限位座3014用于将样品芯片3011限位设置在定位转盘3014上。所述便携式全自动农残检测仪还包括加热片3024和导热片3017，导热片3017叠置在加热片3024上，而芯片位于导热片3017上方。需要说明的是，加热片3024 和导热片3017需要能够保证相应光线的通过，或者需要通过设置通孔等结构保证相应光线的通过。
110.请参考图15和图16中还显示了样品芯片3011和定位转盘3014的组合结构，可以看到，在这个组合结构中，还包括芯片限位座3018和电机连接轴 3022。芯片限位座3018用于将样品芯片3011和定位转盘3014串叠在一起。电机连接轴3022用于将串叠在一起的样品芯片3011和定位转盘3014与电机3023的转动轴固定在一起，以便电机3023能够带动它们进行振动和转动等动作。
111.样品芯片3011具有一个中通的凸环(未标注)，用于与芯片限位座3018 配合。定位
转盘3014具有位于中间的开孔(未标注)，以用于电机连接轴3022 的穿过，以便于电机连接轴3022与芯片限位座3018配合。
112.需要说明的是，其它实施例中，注入孔、反应孔和检测孔的个数可以为两个以上，注入孔和反应孔俯视形状并不限于相应的俯视图所示。
113.如前所述，定位转盘3014具有1个大通孔30141和11个小通孔30142。结合图14至图20，在一种情况下，大通孔30141可以位于1号注入孔30112 对应的反应孔30113下方，11个小通孔30142此时位于2号至12号注入孔 30112对应的反应孔30113下方。因此，也可以说，大通孔30141是与1号注入孔30112对应的，小通孔30142是与2号至12号注入孔30112对应的。
114.本实用新型提供的便携式全自动农残检测仪，是这样实现相应的功能的：
115.微控制器(cpu)能够控制电机3023对样品芯片3011(农药残留芯片) 进行振板、离心、激光光强采集和紫外光光强采集等功能；
116.振板是通过控制电机3023的急停急转，将样品芯片3011反应孔中的冻干试剂与待检测样品溶液充分混匀；
117.离心是通过控制电机3023快速转动，以将对应反应孔的反应溶液离心到对应检测孔；
118.激光光强采集是通过控制电机3023低速旋转，再根据激光发生器3028 和激光强度探测器305，来判断是哪个检测孔在进行检测；
119.紫外光光强采集是通过控制电机3023低速旋转，再根据紫外光发生器3029和紫外光强度探测器，来实现对穿过相应检测孔后相应紫外光的剩余强度的采集。
120.具体的功能实现过程可以参考以下内容：
121.本实用新型检测原理运用的是紫外分光光度法，根据有机磷农药在碱性条件下与4-(4-硝基苄基)吡啶(nbp)发生磷酸化和烷化，产生紫色化合物；
122.具体的，待测样品经过化学处理后，从样品芯片3011的注入孔30112 注入到反应孔30113；反应孔30113中有冻干试剂(冻干试剂即包括前述 nbp)，冻干试剂与待检测样品混匀后反应，再通过微控制器控制电机3023 快速转动，将反应孔30113的反应溶液离心到检测孔30114；之后，通过微控制器控制电机3023低速旋转，根据激光发生器、激光强度探测器305和定位转盘3014实现定位；
123.在检测孔30114中的反应溶液会对紫外光发射器(紫外光发生器3029) 发出的紫光进行吸收，未被吸收的紫外光会进一步到达紫外光强度探测器304，紫外光强度探测器304就会探测被反应溶液(即样品)吸收过后，剩余紫外光的光强，并转换为微电流，再进行电流-电压转换(iv转换)；之后，前述实现例的模数采集器可以将采集回来的电压信号发送给微控制器，微控制器处理数据并判断农药残留量。
124.在上述便携式全自动农残检测仪实现功能的过程中，前述实施例提到的系统参与了以下过程：
125.光强采集，通过微控制器控制电机3023低速旋转，根据定位转盘3014、激光发生器3028和激光强度探测器305实现定位；具体的，在样品芯片3011 和定位转盘3014共同低速旋转过程中，各样品芯片3011的检测孔30114会依次按顺序出现在紫外光发生器3029和紫外光强度探测器304上下之间，而当其中一个检测孔出现在紫外光发生器3029和紫外光强
度探测器304上下之间时，定位转盘3014中的一个大通孔30141或小通孔30142也会恰好出现在激光发生器3028和激光强度探测器305上下之间；
126.而一旦相应大通孔30141或小通孔30142出现在激光发生器3028和激光强度探测器上下之间，激光发生器3028发出的激光就能够通过这个通孔到达激光强度探测器305，产生相应的光电信号(激光只能通过相应通孔照射到上方的光电传感器)；
127.由于大通孔30141和小通孔30142带来的光电信号不同，因此，在样品芯片3011和定位转盘3014共同低速旋转过程中，前述实施例提到的激光强度探测电路，就会在第一比较判断单元的out1输出端和第二比较判断单元的out2输出端分别产生相应的光电信号(信号不连续，或可称中断信号)；
128.光电信号在经过模数转换器u13转换之后，从模数转换器u13的 int_out1输出端和int_out2输出端输出给微控制器；微控制器会据此判断是大通孔30141还是小通孔30142位于激光发生器3028和激光强度探测器上下之间；
129.而本实施例设置在情况下，大通孔30141是与1号注入孔30112对应的，小通孔30142是与2号至12号注入孔30112对应的，因此，此时微控制器就能够相应判断出转至紫外光发生器3029和紫外光强度探测器上下之间的是几号注入孔对应的检测孔(大通孔30141能够确定出1号注入孔对应的检测孔作为起始孔位，则后面的11个小通孔30142能够相应确定出2号至12 号注入孔对应的检测孔)；
130.进一步的，微控制器就能够将检测孔中反应溶液的农药残留量与相应的样品编号对应在一起，实现了检测结构的自动判断和自动匹配。
131.上述过程中，采用光电二极管作为光电传感器的激光强度探测电路，能够将激光发生器3028穿过样品芯片3011、定位转盘3014、导热片3017和加热片3024的激光光强信号，传输至前述实施例的激光信号放大单元，在激光信号放大单元中进行电流电压转换和放大，形成输入比较电压，分别传输给第一比较判断单元和第二比较判断单元，与它们的参考比较电压进行比较；第一比较判断单元和第二比较判断单元产生相应的比较结果信号，由各自的 out1输出端和out2输出端传输给模数转换器u13(模数转换器u13可以对信号消抖以防止微控制单元发生误判)，之后的步骤可以参考前段内容。
132.如前述实施例所述，第一比较判断单元的参考比较电压可以为2.5v，第二比较判断单元的参考比较电压可以为0.5v。两个参考比较电压的大小关系，与大通孔30141和小通孔30142的面积大小关系相关，通常对它们进行协同调整。
133.本实施例中，可以在找到起始孔位(如大通孔30141)后，再进行各检测孔对应光强信号的采集，但两者几乎是同时进行的。采集可以是先对起始孔位对应的检测孔(通道)进行，之后再依次对剩余的11检测孔(通道)进行。
134.本实施例中，样品芯片3011的一个检测孔与定位转盘3014的一个通孔 (大通孔30141或小通孔30142)，是位于同一个剖面上的，这保证了前述原理的进行。
135.本实施例利用激光进行定位，使样品芯片3011上的12个检测孔，可以在低转速的状态下，就直接采集数据，而不需要在静止(静止即暂时停止转动)的状态下，分别采集12个检测孔数据，提高检测效率。
136.本实施例的便携式全自动农残检测仪不需要采用双电机结构(即不需要额外增加一个步进电机)，而只需要一个电机(高速电机)，降低了仪器机械结构的复杂性。
137.同时，整个检测过程操作方法简单，测试速度快，测试结果准确(能快速有效反应检测样品对应的食品是否健康安全)。
138.本实施例提供的便携式全自动农残检测仪，能够通过激光定位，使样品芯片3011上12个检测孔可以在低转速的状态下直接采集数据，不需要在静止的状态下分别采集12个检测孔数据，降低了机械结构的复杂性。
139.本实施例提供的便携式全自动农残检测仪，其样品芯片3011在安装上，采用了防呆设计(包括数字的设计等)，使得在检测上能一一对应上相应的通道号，提高采集数据的效率，并通过各传感器的设计，能够自检样品芯片3011 是否放入。
140.本实施例提供的便携式全自动农残检测仪，通过芯片检测电路板302安装霍尔传感器303，与模块下盖3010上的磁铁3013，能够用来检测模块上盖301是否处于闭合状态。
141.本实施例提供的便携式全自动农残检测仪，整机可以包含打印功能，能够自带蓄电池等功能。
142.虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。