基于光电检测的化学检测智能一体箱的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种基于光电检测的化学检测智能一体箱，所述一体箱内设有超声波助溶模块、紫外灯照射模块、蠕动泵模块、电磁阀模块、定时模块、光电转化模块和温度控制模块，所述一体箱外设有触摸屏总控制模块，所述触摸屏总控制模块分别与超声波助溶模块、紫外灯照射模块、蠕动泵模块、电磁阀模块、定时模块、光电转化模块、温度控制模块连接，所述超声波助溶模块用来对农药快速溶解，所述紫外线照射模块用来对农药进行光电转化处理，所述蠕动泵模块用来将抽取高锰酸钾溶液，将其置入漏斗中，并通过电磁阀控制高锰酸钾溶液的下滴，所述定时模块能够根据紫外灯照射所需要的时间采取定时功能，无需人工掐表计时。
【专利说明】
基于光电检测的化学检测智能一体箱
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种化学检测设备，具体涉及一种基于光电检测的化学检测智能一体箱。
【背景技术】
[0002]作为农药检测一体机对象的农产品，与人民的身体健康和生命安全密切相关。目前我国主要的农业生产模式是化学农业，这种模式严重依赖于农药和化肥等人工合成化学品。在农作物种植过程中，大量农药和化肥被使用，并在农作物的生长过程中被吸收，特别是农药残留严重威胁人体健康，即使是少量的农药残留也可能导致癌症和其他疾病的发生。农用化学品的使用不仅带来食品安全问题，威胁消费者健康，也给环境带来巨大的破坏，危害了生物多样性，造成水体和土壤污染等。
[0003]近年来，检测机构在多家超市进行了农产品取样，其中包括白菜、菠菜、油菜、荷兰豆、苦瓜、黄瓜和西红柿等，该样品被送到国家认证的独立的第三方检测机构进行检测，采用气质联用仪多农残扫描和液质智联用仪多农残扫描两种方法，针对179种农药进行农药残留检测。
[0004]目前农药残毒检测技术发展很快，在国外的农药残毒样品检测过程中，多农药残毒检测技术和快速在线检测技术已成为一种趋势，逐渐取代了以往单一农药种类检测和离线式抽样检测技术。1963年提出的Mills检测方法和2003年提出的QuEChERS检测方法均属于多农药残毒检测分析方法。国外对农药残毒进行在线快速检测的工作也是近几年研究的重点，农残快速检测的应用主要集中在荧光分析和光谱分析这两种方法上，日本的
H.1shizawa实验室将傅立叶变换法和衰减全反射法结合用于叶形蔬菜的农药残毒的检测中去，实现了叶形果蔬表面农残的高精度快速检测;Richard D.Harris同合作者一起用光纤荧光免疫检测方法对一般水源中的农药残毒含量进行了检测，实现高精度检测。目前国内也提出了一些新型的农药残毒检测技术，如生物传感器检测、光电快速检测和超临界流体色谱检测等，这些检测技术均是在传统的气相色谱法、液相色谱法基础上发展起来的。其中光谱检测技术可实现固、液、气三种状态分析物的检测，检测过程中对分析物检测前处理步骤的要求低，检测速度快(如王玉田等采用三维荧光光谱对氨基甲酸酯类农药的浓度检测)；光电快速检测是一种采用激光红外探测器的非接触式检测方法，该方法是将农药残毒分析液发出的光信号转化成检测仪可识别的电信号，通过滤波、放大、A/D转换等步骤送入微处理器进行数据处理，必要时可将处理后的数据进行显示、存储和上传PC等，目前光电快速检测技术正向着纳米高精度、闭环反馈控制、远距离遥测等功能迈进，目标实现检测仪测量与检测仪控制的一体化。
【实用新型内容】
[0005]针对上述问题，本实用新型提供了一种基于光电检测的化学检测智能一体箱，其目的在于:使得能够在密闭的环境中，检测到蔬菜上农药的浓度，并利用ARM技术在触摸屏上显示与操作，十分便捷，使人们能够放心食用蔬菜。
[0006]本实用新型的技术解决方案:
[0007]基于光电检测的化学检测智能一体箱，其特征在于:所述一体箱内设有超声波助溶模块、紫外灯照射模块、蠕动栗模块、电磁阀模块、定时模块、光电转化模块和温度控制模块，所述一体箱外设有触摸屏总控制模块，所述触摸屏总控制模块分别与超声波助溶模块、紫外灯照射模块、蠕动栗模块、电磁阀模块、定时模块、光电转化模块、温度控制模块连接，所述超声波助溶模块用来对农药快速溶解，所述紫外线照射模块用来对农药进行光电转化处理，所述蠕动栗模块用来抽取高锰酸钾溶液，将其置入漏斗中，并通过电磁阀控制高锰酸钾溶液的下滴，所述定时模块能够根据紫外灯照射所需要的时间采取定时功能，无需人工掐表计时。
[0008]所述触摸屏模块由STM32F103ZET6芯片实现，用来显示实时温度，并将检测到的浓度数值显示出来，同时也用来控制其他各模块的开断，控制整个模块运转。
[0009]所述光电转化模块由光电倍增管和放大电路组成，所述光电倍增管型号为H10722，利用其高放大倍数将微弱的荧光转化成电信号，再利用放大电路放大电信号利于系统检测，再通过数据融合技术将电信号转化为浓度，进而实现浓度-光强一电压的相对关系公式，得出浓度大小。
[0010]所述一体箱内还设有线头储存箱。
[0011 ]本实用新型的有益效果:
[0012]本实用新型通过触摸屏控制化学一体箱的全部操作，为农药反应与检测营造一个密闭，恒温的环境，使其不受其它外界因素的干扰，提高了检测的精确度与方便性。检测完成之后，也能通过触摸屏将采集到的数据显示出来，有助于检测人员实时记录并分析数据。只需一人就可完成上述各种复杂的过程，大大的提高了检测农药浓度的效率，使人们更加放心的食用各类蔬菜。
【附图说明】
[0013]图1:本实用化学检测一体箱示意图。
[0014]图2:本实用新型触摸屏示意图。
[0015]其中:1触摸屏总控制模块2超声波助溶模块3紫外灯照射模块4蠕动栗模块5电磁阀模块6光电转化模块7 ARM模块8线头储存箱9温度控制模块。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和实施例来对本实用新型做进一步描述:
[0017]如图1至2所示，基于光电检测的化学检测智能一体箱，所述一体箱内设有超声波助溶模块、紫外灯照射模块、蠕动栗模块、电磁阀模块、定时模块、光电转化模块和温度控制模块，所述一体箱外设有触摸屏总控制模块，所述触摸屏总控制模块分别与超声波助溶模块、紫外灯照射模块、蠕动栗模块、电磁阀模块、定时模块、光电转化模块、温度控制模块连接，所述超声波助溶模块用来对农药快速溶解，所述紫外线照射模块用来对农药进行光电转化处理，所述蠕动栗模块用来将抽取高锰酸钾溶液，将其置入漏斗中，并通过电磁阀控制高锰酸钾溶液的下滴，所述定时模块能够根据紫外灯照射所需要的时间采取定时功能，无需人工掐表计时。
[0018]主要检测过程:
[0019]触摸屏总控制模块I控制整个装置的运行，开断，以及温度和浓度的显示，触摸屏的显示界面见图2，先将农药置入超声波助溶模块2，由触摸屏总控制模块I控制进行超声波助溶，约15分钟后将其取出，放入紫外灯照射模块3中，由触摸屏总控制模块I实现紫外灯定时开关功能，定时10分钟，十分钟后则自动关闭紫外灯，将经过处理的农药放入光电转化模块6中，等待农药的反应。将经模块②助溶过后的高锰酸钾溶液放在紫外灯照射模块3下，通过蠕动栗模块4将高锰酸钾溶液抽取至漏斗，通过触摸屏总控制模块I控制电磁阀模块5工作，让高锰酸钾溶液由上向下滴落，并与农药产生反应，发出荧光。温度控制模块9置于光电转化模块6处，通过温度传感器DS18B20检测实时温度，运用发热片给反应环境进行升温处理，使溶液反应处于恒温中。光电转化模块6能过通过光电倍增管检测到化学反应产生的荧光，并将微弱的荧光信号转换成电能，通过级联的方式加入放大电路，将采集到的电压进行放大处理，最后再由放大电路将采集的电压数值进行数据融合算法，将其转换成农药浓度，并在触摸屏上显示出来。
[0020]由于线路多杂，为了携带和使用方便，我们在一体箱的左侧添加了线头储存箱8，将所用到的过长线路和插头接口放在其中。
[0021 ]综上，本实用新型达到预期目的。
【主权项】
1.基于光电检测的化学检测智能一体箱，其特征在于:所述一体箱内设有超声波助溶模块、紫外灯照射模块、蠕动栗模块、电磁阀模块、定时模块、光电转化模块和温度控制模块，所述一体箱外设有触摸屏总控制模块，所述触摸屏总控制模块分别与超声波助溶模块、紫外灯照射模块、蠕动栗模块、电磁阀模块、定时模块、光电转化模块、温度控制模块连接，所述超声波助溶模块用来对农药快速溶解，所述紫外线照射模块用来对农药进行光电转化处理，所述蠕动栗模块用来抽取高锰酸钾溶液，将其置入漏斗中，并通过电磁阀控制高锰酸钾溶液的下滴，所述定时模块能够根据紫外灯照射所需要的时间采取定时功能，无需人工掐表计时。2.根据权利要求1所述的基于光电检测的化学检测智能一体箱，其特征在于:所述触摸屏模块由STM32F103ZET6芯片实现。3.根据权利要求1所述的基于光电检测的化学检测智能一体箱，其特征在于:所述光电转化模块由光电倍增管和放大电路组成，所述光电倍增管型号为H10722。4.根据权利要求1所述的基于光电检测的化学检测智能一体箱，其特征在于:所述一体箱内还设有线头储存箱。
【文档编号】G01N21/64GK205484050SQ201620098034
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月1日
【发明人】史洪玮, 王志超, 黄骏, 梁凤兰, 顾立琦, 徐东旭, 徐志颖, 董佳佳, 韩学波, 李龙, 李培童
【申请人】宿迁学院