一种食品检测样品自动化预处理系统及预处理方法与流程

本发明涉及食品检测的技术领域，尤其是涉及一种食品检测样品自动化预处理系统及预处理方法。

背景技术：

食品安全是一门描述食品处理、加工、贮藏过程中预防食源性疾病的学科。食品安全问题不但影响广大人民群众的生命财产，而且还制约着整个国家的经济发展。食品安全问题引起了人们的极大关注，食品检测成为了不可缺少的一项流程。

食品在出厂前需要对其进行抽检，对于固体食品，如饼干等。传统的食物样本检测步骤如下：首先，随机抽取一批用于检测的食物样本，利用研钵将待检测食物样本进行捣碎备用，再向装有捣碎食物样本的烧杯中加入适量的水，并利用玻璃棒不断的进行搅拌，直至搅拌均匀即可。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：用于食物检测的样本在粉碎的过程中，采用人工研磨的方式，费时费力；检测样本加水使其溶化混合的过程，需要人工采用玻璃棒不断的搅拌，这无疑增加了提高检测人员的劳动强度。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种食品检测样品自动化预处理系统及预处理方法，可以有效实现待检测食物样本的粉碎的自动化操作，同时可以自动对加入水后的食物样本进行充分混合均匀，从而减少了检测人员的研磨以及搅拌操作，极大提高食品检测前的预处理效率，减低检测人员的劳动强度。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种食品检测样品自动化预处理系统，包括用于支撑的工作平台，所述工作平台上方依次设有晃动机构以及安装板，所述安装板对称设有向上延伸的安装柱，两所述安装柱之间设有工作筒，所述工作筒两端螺纹分别设有上密封盘以及下密封盘，所述工作筒靠近安装柱的一侧设有延伸柱，所述延伸柱上转动设有安装轴，且安装轴朝安装柱方向穿设延伸，一所述安装柱远离工作筒的一侧设有供水的供水机构，所述上密封盘上设有供食品粉碎的粉碎机构，所述下密封盘上设有供食品搅拌的搅拌机构，所述上密封盘上设有供食品放入的进料筒，所述进料筒上设有进料阀，所述下密封盘上设有供食品样本放料的放料筒，所述放料筒上设有出料阀；

所述粉碎机构包括粉碎轴、粉碎电机、粉碎刀片以及粉碎螺栓，所述粉碎轴滑移穿设于上密封盘且一端向工作筒内延伸，另一端向工作筒外延伸，所述粉碎刀片沿粉碎轴周向依次设有若干，且位于工作筒中，所述粉碎电机设于上密封盘远离工作筒的一侧，且其传动轴与粉碎轴固定连接，所述粉碎螺栓设有若干并螺纹穿设于粉碎电机以及上密封盘上以对粉碎电机进行固定安装；

所述供水机构包括供水孔、第一供水管、第二供水管、供水泵、供水厢以及供水安装块，所述供水孔穿设于工作筒一侧的安装轴以及延伸柱中，且供水孔与工作筒相互连通，所述供水泵设于安装板上方，所述供水安装块设于安装板与供水泵之间以对供水泵进行固定支撑，所述供水厢设于安装板上，且位于供水泵一侧，所述第一供水管一端设于供水泵上，且另一端与供水孔相互连通，所述第二供水管一端与供水泵相连，另一端与供水厢相互连通。

作为本发明的优选技术方案，所述第一供水管上与安装轴之间通过流量计进行连接以监测加入的水量。

作为本发明的优选技术方案，所述供水孔中设有供水流单向流动的气门芯机构，所述气门芯机构包括气门芯主体、橡胶套、孔柱以及给水口，所述气门芯主体设于延伸柱中的供水孔中，且气门芯主体与安装轴内壁螺纹连接，所述孔柱设于气门芯主体靠近安装柱的一端侧，所述给水口设于气门芯主体远离安装柱的一端外周，且与孔柱相互连通，所述橡胶套套设于气门芯主体上并将给水口包裹，且橡胶套朝着工作筒内延伸。

作为本发明的优选技术方案，所述搅拌机构包括搅拌轴、搅拌扇叶、搅拌电机以及搅拌螺栓，所述搅拌轴穿设于下密封盘且一端向粉碎轴方向延伸，另一端向工作筒外延伸，所述搅拌扇叶设于搅拌轴靠近粉碎轴的一端，所述搅拌电机设于下密封盘远离工作筒的一侧，所述搅拌螺栓螺纹穿设于搅拌电机以及下密封盘上以供搅拌电机固定安装。

作为本发明的优选技术方案，所述工作筒远离供水机构的一侧还设有供工作筒转动的转动机构，所述转动机构包括转动电机、驱动齿轮以及传动齿轮，所述转动电机设于安装柱上，且其传动轴朝延伸柱方向延伸，所述驱动齿轮设于转动电机的传动轴上，所述传动齿轮套设于延伸柱上且与驱动齿轮相啮合传动。

作为本发明的优选技术方案，所述晃动机构包括支撑板、晃动弹簧以及晃动杆，所述支撑板设于工作平台上且位于安装板的下方，所述晃动杆设有若干，且对称设于安装板靠近支撑板的一侧，所述晃动弹簧套设于晃动杆上，且两端分别与支撑板以及安装板固定连接。

此外，本发明还提供了一种食品检测样品自动化预处理系统的预处理方法，其步骤如下：

s1、放料：打开进料阀，将待粉碎的食物样本从进料口放入到工作筒中；

s2、样品粉碎：通过粉碎机构对放入工作筒中的食物样本进行粉碎，此过程中，通过转动机构的翻转作用实现对食物样本的充分粉碎；

s3、加水摇匀：食物样本粉碎完成后，通过供水机构向工作筒中加入适量的水，继续保持粉碎机构以及转动机构的运转；同时启动搅拌机构加速食物样本在水中的溶解；

s4、样本备用：待摇匀结束食物样本充分混合后，依次停止机构运转，从出料阀盛接食物样本即可。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.本发明提供的一种食品检测样品自动化预处理系统及预处理方法，其粉碎机构有效对放入工作筒中的食物样本进行不断的粉碎，其供水机构及其上设置的气门芯机构可以有效实现水的单向供给，其转动机构可以促使粉碎机构对食物样本的粉碎，同时可以很好的实现加水后的混合均匀，其粉碎机构在加水后依然起到搅拌的作用；

2.本发明一种食品检测样品自动化预处理系统及预处理方法，其搅拌机构可以不断转动的搅拌扇叶可以有效实现加水后的搅拌均匀，从而使食物样本的检测更加准确；

3.本发明一种食品检测样品自动化预处理系统及预处理方法，其晃动机构在设备启动后，会随之设备的运转使工作筒发生水平方向上的晃动，可以有效对加水后的混合液体进行水平方向的晃动，进一步促进食物样本加水后的摇匀操作。

附图说明

图1是本发明主体结构示意图。

图2是本发明剖视结构示意图。

图3是图2中a处放大示意图。

图4是粉碎机构结构示意图。

图5是搅拌机构结构示意图。

图6是本发明实施例二中粉碎刀片结构示意图。

图中，1、工作平台；2、晃动机构；3、安装板；4、安装柱；5、工作筒；6、上密封盘；7、下密封盘；8、延伸柱；9、安装轴；10、供水机构；61、粉碎机构；71、搅拌机构；62、进料筒；621、进料阀；72、放料筒；721、出料阀；611、粉碎轴；612、粉碎电机；613、粉碎刀片；614、粉碎螺栓；101、供水孔；102、第一供水管；103、第二供水管；104、供水泵；105、供水厢；106、供水安装块；1021、流量计；91、气门芯机构；911、气门芯主体；912、橡胶套；913、孔柱；914、给水口；711、搅拌轴；712、搅拌扇叶；713、搅拌电机；714、搅拌螺栓；51、转动机构；511、转动电机；512、驱动齿轮；513、传动齿轮；21、支撑板；22、晃动弹簧；23、晃动杆；6131、刀片主体；6132、刀片刀刃。

具体实施方式

实施例一：

以下结合附图1-6对本发明作进一步详细说明。

本发明的一种食品检测样品自动化预处理系统，包括用于支撑的工作平台1，工作平台1上方依次设有晃动机构2以及安装板3，安装板3对称设有向上延伸的安装柱4，两安装柱4之间设有工作筒5，工作筒5上下两端分别螺纹设有上密封盘6以及下密封盘7，下密封盘7质量大于上密封盘6质量，以保证自然状态下时下密封盘7位于上密封盘6的下方，工作筒5靠近安装柱4的一侧设有延伸柱8，且延伸柱8与工作筒5一体成型，延伸柱8上转动设有安装轴9，且安装轴9朝安装柱4方向穿设延伸，延伸柱8与安装轴9之间通过轴承进行连接，一安装柱4远离工作筒5的一侧设有供水的供水机构10，上密封盘6上设有供食品粉碎的粉碎机构61，下密封板上设有供其搅拌的搅拌机构71，上密封盘6上设有供食品放入的进料筒62，进料筒62上设有进料阀621以控制工作筒5与外界的连通，下密封盘7上设有供食品搅拌的搅拌机构71，下密封盘7上设有供食品样本放料的放料筒72，放料筒72上设有出料阀721，便于食物样本的取出。

粉碎机构61包括粉碎轴611、粉碎电机612、粉碎刀片613以及粉碎螺栓614，粉碎轴611滑移穿设于上密封盘6且一端向工作筒5内延伸，另一端向工作筒5外延伸，粉碎轴611与上密封盘6转动设置，且粉碎轴611与上密封盘6相抵触的一侧设有密封圈，以防止加工过程中食物样本的溢出，粉碎刀片613沿粉碎轴611周向依次设有若干，且位于工作筒5中，粉碎电机612设于上密封筒远离工作筒5的一侧，且其传动轴与粉碎轴611固定连接，粉碎螺栓614设有若干并螺纹穿设于粉碎电机612以及上密封盘6上以对粉碎电机612进行固定安装。具体工作时，启动粉碎电机612，粉碎轴611在粉碎电机612的驱动下开始转动，从而驱使设置于粉碎轴611上的粉碎刀片613绕粉碎轴611周向进行转动，当待粉碎食物样本从进料阀621放入到工作筒5中后，粉碎刀片613对食物样本进行切割粉碎。

为保证上述粉碎机构61对食物样本充分切割粉碎，还设有供工作筒5转动的转动机构51，转动机构51包括转动电机511、驱动齿轮512以及传动齿轮513，转动电机511设于安装柱4上，且其传动轴朝延伸柱8方向延伸，驱动齿轮512通过螺栓固定设于转动电机511的传动轴上，传动齿轮513套设于延伸柱8上并通过焊接的方式进行连接，且传动齿轮513与驱动齿轮512相啮合以进行传动。具体工作时，粉碎机构61在对食物样本进行切割粉碎时，启动转动电机511，转动电机511驱使延伸柱8进行转动，从而驱使工作筒5进行翻转运动，在此过程中，工作筒5中的食物样本在工作筒5中上下翻滚，即粉碎刀片613可以不断的对食物样本进行不断的切割，从而有效实现对食物样本的充分粉碎。

食物样本粉碎结束后，需要向工作筒5中加入适量的水量，以使粉碎后的食物样本进行充分的溶化。供水机构10包括供水孔101、第一供水管102、第二供水管103、供水泵104、供水厢105以及供水安装块106，供水孔101穿设于工作筒5一侧的安装轴9以及延伸柱8中，且供水孔101与工作筒5相互连通，供水泵104设于安装板3上方，供水安装块106设于安装板3与供水泵104之间以对供水泵104进行固定支撑，供水厢105设于安装板3上，且位于供水泵104一侧，第一供水管102一端设于供水泵104上，且另一端与供水孔101相互连通，第二供水管103一端与供水泵104相连，另一端与供水厢105相互连通。第一供水管102上与安装轴9之间通过流量计1021进行连接以监测加入的水量。供水孔101中设有供水流单向流动的气门芯机构91，气门芯机构91包括气门芯主体911、橡胶套912、孔柱913以及给水口914，气门芯主体911设于延伸柱8中的供水孔101中，且气门芯主体911与安装轴9内壁螺纹连接，孔柱913设于气门芯主体911靠近安装柱4的一端侧，给水口914设于气门芯主体911远离安装柱4的一端外周，且与孔柱913相互连通，橡胶套912套设于气门芯主体911上并将给水口914包裹，且橡胶套912朝着工作筒5内延伸，橡胶套912与供水孔101内壁相抵触滑移。

具体工作时，初始未启动供水泵104时，橡胶套912进行套设于气门芯主体911上，给水口914在橡胶套912的弹力下将给水口914牢牢的密封住，同时橡胶套912与设有供水孔101的延伸柱8内壁向抵触，从而避免工作筒5的食物样本及其液体混合物的向外溢出；当需要向工作筒5中加入水时，启动供水泵104，供水厢105中的水在供水泵104的作用下，依次通过第一供水管102、第二供水管103、流量计1021、供水孔101以及气门芯机构91直至工作筒5中，其中水通过气门芯机构91时，橡胶套912在水压的作用下向使橡胶套912与气门芯主体911之间出现空隙，水随之依次通过孔柱913、给水口914以及橡胶套912与气门芯主体911之间的空隙，直至到达工作筒5中，从而实现工作筒5中水的加入。

搅拌机构71包括搅拌轴711、搅拌扇叶712、搅拌电机713以及搅拌螺栓714，搅拌轴711穿设于下密封盘7且一端向粉碎轴611方向延伸，另一端向工作筒5外延伸，搅拌轴711与下密封盘7相抵触的一侧设有密封圈，以防止加工过程中食物样本的溢出，搅拌扇叶712设于搅拌轴711靠近粉碎轴611的一端，搅拌电机713设于下密封盘7远离工作筒5的一侧，搅拌螺栓714螺纹穿设于搅拌电机713以及下密封盘7上以供搅拌电机713固定安装。具体工作时，当向工作筒5中加入水后，启动搅拌电机713，搅拌扇叶712在搅拌轴711转动下对工作筒5中食物样本和水的混合物进行充分的混合均匀。

晃动机构2包括支撑板21、晃动弹簧22以及晃动杆23，支撑板21设于工作平台1上且位于安装板3的下方，晃动杆23设有若干，且对称设于安装板3靠近支撑板21的一侧，晃动弹簧22套设于晃动杆23上，且两端分别与支撑板21以及安装板3固定连接。具体工作时，当设备启动后，晃动弹簧22在设备运转的震动作用下发生水平方向的晃动，从而促使食物样本在与水充分混合的均匀度。

实施例二：

在实施例一的基础上，与之不同的是，粉碎刀片613由刀片主体6131和刀片刀刃6132组成，粉碎刀片613沿粉碎轴611周向设有若干，刀片主体6131与粉碎轴611通过焊接的方式进行固定连接，刀片刀刃6132为扇叶形结构，刀片刀刃6132通过焊接的方式焊接于刀片主体6131边缘以对放入工作筒5中的食物样本进行切割粉碎。具体工作时，在对食物样本粉碎时，刀片刀刃6132对食物样本进行不断的切割粉碎；在加水溶化食物样本时，刀片刀刃6132的扇叶形结构会对工作筒5中的水产生螺旋搅拌的作用，从而加速食物样本在水中的溶解。

此外，本发明还提供了一种食品检测样品自动化预处理系统的预处理方法，其步骤如下：

s1、放料：打开进料阀621，将待粉碎的食物样本从进料口放入到工作筒5中；

s2、样品粉碎：通过粉碎机构61对放入工作筒5中的食物样本进行粉碎，此过程中，通过转动机构51的翻转作用实现对食物样本的充分粉碎；

s3、加水摇匀：食物样本粉碎完成后，通过供水机构10向工作筒5中加入适量的水，继续保持粉碎机构61以及转动机构51的运转；同时启动搅拌机构71加速食物样本在水中的溶解；

s4、样本备用：待摇匀结束食物样本充分混合后，依次停止机构运转，从出料阀721盛接食物样本即可。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。