专利名称：食品·药品二氧化硫快速测定仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种便携式灵敏、简便、快速分析仪器，具体涉及一种用于现场快速测定食品和药品中二氧化硫含量的检测仪器。
背景技术：
食品安全问题是关系到人民健康的重大问题，越来越引起全社会的关注。特别是近年来，国际上相继发生一系列震惊世界的食品污染事件(如疯牛病、二恶英、口蹄疫等)，使食品的安全性成为人们关注的热点，引起了有关国际组织、机构以及各国政府的高度重视。同时，食品安全快速检测技术及检测仪器的研究与开发也同样得到各国家有关部门的高度重视。很多快速检测方法被纳入各个国家的标准方法。美国AOAC已经采纳了很多微生物快速检测技术，但多数是ELISA方法，PCR方法也在微生物检测中得到应用。
目前国外用于食品和药品中二氧化硫含量的现场快速检测主要采用试纸法、电极法和化学试剂盒方法。这些方法存在着准确度低、抗干扰差等问题。在国内，检测食品和药品中二氧化硫含量的方法大都采用国标光度法。该方法只能在实验室条件下进行，每个项目的分析速度大约在3～4小时。而用于现场快速定量检测食品和药品中二氧化硫含量的专用仪器尚未见报导。
发明内容
针对上述问题，本实用新型的主要目的是提供一种可以快速、简便、准确地现场定量测定食品和药品中二氧化硫含量的快速测定仪。
为达到上述目的，本实用新型所提供的食品·药品二氧化硫快速测定仪，包括壳体和安装在壳体内的光源、单色器、比色池、光电检测器、微处理器、可充电电源以及安装在机壳外部上面板的液晶显示屏、比色池固定环、确认按键、返回按键、上翻按键、下翻按键、机壳外部右侧面上方的电源控制开关、机壳外部后面左右两端的电源接口与RS-232/USB接口。
所述比色池为单通道反应比色池，其通道体的横截面为六方形，顶端为圆形并设有卡口。
所述光源与单色器为多个设定波长的发光二极管。
所述发光二极管为超高亮发光二极管，呈直线错开设置在所述比色池通道体的一侧，且所述光电检测器为光频转换传感器，以相同数目对应于所述通道体的另一侧。
所述比色瓶为带刻度的玻璃比色瓶，其进样口设置有密封塞，所述比色瓶外壁临近进样口对应锁合，以锁定所述比色瓶。
本实用新型采用上述技术方案，其显著特点是1、采用国家标准方法(GB/T5009.34-2003)。
2、适用现场食品和药品中二氧化硫的定量测定。
3、采用单片机控制，具有测量、设置、记录、保存和光谱数据统计处理功能。设有RS-232/USB接口与PC机通讯，联机帮助等功能，自动化程度高。
4、试剂盒显色，样品和试剂用量少，防止并减少了二次污染。
5、屏幕中文显示，人机交互式操作，体积小、重量轻、携带方便。
本实用新型适用于比色法快速测定白砂糖、冰糖、果糖、饴糖、粉丝、竹笋、蜜饯、干果、干菜、蘑菇、蘑菇罐头、五味子、葡萄酒、果酒、液体葡萄糖、黑加仑汁、中草药、中成药、保健品等食品和药品中二氧化硫含量的快速定量检测。
图1为本实用新型外部结构示意图图2为本实用新型原理方框意图图3为本实用新型比色池结构示意图图4为本实用新型比色瓶结构示意图图5为本实用新型原理电路图具体实施方式
以下结合附图，说明本实用新型的具体实施方式
本实用新型提出的食品·药品二氧化硫快速测定仪是基于被测样品中二氧化硫与显示剂反应生成有色化合物，根据该化合物对可见光选择性吸收的原理而建立的比色分析方法。
如图1、图2所示，本实用新型具有一机壳1，机壳1的上表面设置有液晶显示屏2、比色池固定环3、返回按键4、确认按键5、上翻按键6、下翻按键7及机壳1右侧面的上方设置有电源控制开关8，机壳1后侧面的左右两端分别设置有电源接口9和RS-232/USB接口10。
机壳1中设置有光源/单色器11、比色池12、光电检测器13、微处理器14、可充电电源15。
如图3所示，比色池12具有一圆形的比色池通道16，其直径为19毫米，深度为35毫米。圆形比色池通道16的外部为六方形结构的比色池壳体18，在比色池通道16的圆形顶端边缘设有一卡口17，比色池通道16的圆形内圈向上伸出预定高度(如9毫米)并设置有与比色池固定环3连接的螺纹(图中未示)。圆形结构与六方形结构连为一体形成比色池壳体18。如图3所示，比色池12的底端封闭，以此形成单通道反应比色池，而在比色池壳体18的六方形壁面上贯穿里外设置有光源/单色器19。
光源/单色器为一定数目的超高亮发光二极管19，既作光源又作单色器，呈直线设置在六方形壁面的相邻三个侧面上。本实施例中，采用日本的日亚和丰田公司生产的超高亮发光二极管，亮度参数在1000mcd以上，波长分别为400nm、405nm、408nm、410nm、412nm、420nm、430nm、440nm、450nm、460nm、470nm、480nm、490nm、500nm、510nm、520nm、530nm、540nm、550nm、560nm、570nm、580nm、590nm、600nm、610nm、620nm、630nm、640nm、650nm、660nm、830nm、860nm、910nm、925nm、940nm、950nm、960nm、980nm、1006nm、1025nm，为满足不同检测方法对光源/单色器11的波长需要，本实施例选用上述波长中的两种波长的发光二极管，设置在相邻的两个壁面上，呈锥形对准光电检测器13。光源/单色器11采用连续或脉冲方式供电。该供电电路为常规电路，在此不再祥述。光电检测器13为一定数目的集成光电传感器20，安装在六方形壁的另外相邻的三个侧面。本实施例中，光电检测器13采用美国TI公司生产的集成光电传感器，型号为TSL201、TSL202、TSL203、TSL204、TSL205、TSL206、TSL207、TSL208、TSL209、TSL220、TSL230、TSL235、TSL245、TSL250、TSL251、TSL252、TSL253、TSK254、TSL255、TSL256、TSL257、TSL258、TSL259、TSL260、TSL261、TSL262。当然，本实用新型也可采用其它具有同等功效的集成光电传感器。光电检测器13将检测到的数据传输至微处理器14。
微处理器14用来接收光电检测器13的检测信号并由微处理器14进行数据处理，微处理器14为飞利浦公司生产的P51、P52系列，其主要参数内存为64K。由微处理器14数据处理的结果由液晶显示屏2显示出来，同时，也可将存储的数据通过RS-232/USB接口10与外围PC机通讯，由PC机给出分析结果。
可充电电源15为内置可充电的锂电池与电源接口9连接。当电源接口9与220V电源连接时，自动给可充电电源15的锂离子电池充电，并切断可充电电源15给仪器供电线路，当断开220V电源时，充电电源15自动给仪器供电。
本使用新型微处理器14、光源/单色器11、光电检测器13、可充电电源15、以及液晶显示屏2、返回按键4、确认按键5、上翻按键6、下翻按键7及电源控制开关8、电源接口9和RS-232/USB接口10等电器件的电路连接可参考图5进行，该电路仅为实现前述功能的一种具体电路连接方式，不作为对其它可能的电路连接的限制。
本实用新型放置样品的容器为比色瓶21，其放置在比色池通道16中。比色瓶21为圆柱形玻璃比色瓶，如图4所示，瓶壁面上带有刻度。比色瓶21的进样口处设置有一密封塞22与比色瓶21紧密盖合，防止比色瓶中的溶液溢出。在比色瓶21外壁邻近进样口处，设置有环形定位器23，环形定位器23采用的材质为塑料或铝，与比色瓶21外壁以螺纹连接，环形定位器23内设卡头24，与比色池卡口17配合将比色瓶21锁紧在比色池12中。使用时，比色瓶21直接插入比色池12中，密封塞22的端头较预留的比色池孔洞要稍大，可以用来密封仪器防止杂散光进入比色池通道16中。在这里，比色瓶21可以随时取出加入显色剂和待测样品，使显色反应在比色瓶21中完成之后再放入检测仪的比色池中进行比色测定。
本实用新型将光源和单色器合二为一，光源/单色器11可发出设定波长的单色光，并照射在光电检测器13上，将光信号变化为电信号，输入给微处理器14，微处理器14经过计算处理，将数据输出至显示屏2，便可直接读出测量数据。同时，微处理器14发出指令，记录测定结果，并由确认键5存储的数据通过RS-232/USB接口10与PC机通讯，由PC机给出分析结果。
以下结合具体操作介绍本实用新型的使用方法，以食品·药品中二氧化硫的测定为例。
样品处理水溶性固体样品(如白砂糖、冰糖、果糖、饴糖等)用电子台秤准确称取1.00克均匀样品，以少量水溶解，置于10毫升比色瓶中，加入一支二氧化硫试剂(五)，摇匀，静置5分钟后加入一支二氧化硫试剂(六)，再用移液器加入2.00毫升二氧化硫试剂(一)，用水稀释至10毫升，摇匀后备用。
其它固体样品(如粉丝、竹笋、蜜饯、干果、干菜、蘑菇、蘑菇罐头、五味子、中草药等)，将适量的固体样品移入搅碎机容器内，按照其说明书安装好，搅碎1分钟样品呈粉末状。
国标改良法准确称取1.00克搅碎混匀的样品，置于20毫升提取瓶中，用少量水将样品润湿，然后用移液器准确加入2.00毫升二氧化硫试剂(一)，用搅拌针搅拌均匀，浸泡4小时以上，再加2.00毫升试剂(一)和试剂(七)、试剂(八)各一支，加水稀释至20毫升刻度线处，用搅拌针搅拌均匀放置澄清后，再用针头式过滤器过滤上层清液后备用。
快速初筛法准确称取1.00克搅碎混匀的样品，置于20毫升提取瓶中，用少量水将样品润湿，然后用移液器准确加入4.00毫升二氧化硫试剂(一)，加水稀释至10毫升，用搅拌针搅拌均匀，放入样品提取仪中(在GDYQ-701S样品提取仪中预先加入500毫升蒸馏水或取仪去离子水后，再放入塑料篮，然后用4孔棕色塑料盖压紧塑料篮固定)提取10分钟(按提键一次即可)，取出加试剂(七)、试剂(八)各一支，加水稀释至20毫升刻度线处，用搅拌针搅拌均匀，放置15分钟溶液澄清后，再用针头式过滤器过滤上层清液后备用。
液体样品(如葡萄酒、果酒、液体葡萄糖、黑加仑汁、保健食品口服液等)准确移取1.00毫升液体样品(需要设置液体样品的密度)，置于10毫升比色瓶中，再用移液器准确加入2.00毫升二氧化硫试剂(一)，用水稀释至10毫升，摇匀后备用(若溶液不澄清可用针头式过滤器过滤后使用，过滤方法与固体样品相同)。
针头式过滤器使用方法将塑料连接管安装在注射器针头位置，吸取待过滤溶液约5毫升，取下塑料连接管，安装上针头式过滤器(预先在过滤器上安好滤膜，滤膜一次性使用，过滤器洗净后可重复使用，将待测溶液过滤于一支干净并且干燥过的比色瓶中备用。二氧化硫的测定样品用100～500微升移液器准确移取待测溶液0.50或0.10毫升至干燥过的比色瓶1中，用长颈塑料滴管移取二氧化硫试剂(一)稀释至10毫升刻度线处。再加入二氧化硫试剂(二)、(三)、(四)各一支后摇匀，静置显色20分钟后测定。
试剂空白用长颈塑料滴管移取二氧化硫试剂(一)至干燥过的比色瓶2的10毫升刻度线处。再加入二氧化硫试剂(二)、(三)、(四)各一支后摇匀，静置显色20分钟后测定(样品与试剂空白要同时操做)。旋紧比色瓶1与2定位器，擦净比色瓶外壁，将试剂空白比色瓶2放入比色瓶槽中锁定。
将GDYQ-801SB食品二氧化硫快速测定仪电源插头一端与市电(220V，50Hz)或车载电源连接，另一端与仪器连接。
按下“开/关”键后，按“选择”键，将光标移到A(国标法)，显示屏自动显示“准备好了”按“校零”键，仪器自动完成空白校零。
取出试剂空白比色瓶2，将样品比色瓶1放入比色槽中锁定。按“直读”键，显示屏自动显示出被测量样品的浓度值。
本仪器也可用自制工作曲线的方法测定二氧化硫，操作方法如下配置二氧化硫标准溶液做波长为所需波长的吸收曲线直方图，仪器自动显示出二氧化硫样品的溶液最大吸收波长。(标准样品的配制和实验条件等按照国标GB/T5009.34-1996)选定波长测量是将二氧化硫样品的最大吸收波长选定后，在此波长下测定不同浓度二氧化硫标准溶液样品的一系列吸光度，制作出吸光度与浓度关系的工作曲线。
开机后按“确认”键，显示屏上出现“测量模式选择”画面。
按“选择”键，将光标移到C，按“确认”键选择波长。
按“选择”键，将光标移到所选择的吸收波长处，然后按“确认”键，显示屏自动显示“准备好了”。
将试剂空白比色瓶2放入比色瓶槽中锁定。按“校零”键，仪器则自动完成空白校零，并显示“校零完成”。
取下比色瓶2，分别由小到大将不同浓度的二氧化硫标准溶液倒入比色瓶1中，然后放入比色瓶槽中锁定，按“直读”键，则显示屏分别显示出不同浓度二氧化硫标准溶液的吸光度和透过率，根据不同浓度二氧化硫标准溶液所显示出的吸光度值(A)，制作出吸光度与二氧化硫浓度的工作曲线。
将显色后的样品溶液倒入比色瓶1中，插入比色瓶槽中锁定比色瓶。
按“直读”键，显示出样品溶液中二氧化硫的吸光度值，通过二氧化硫标准溶液浓度与吸光度值的工作曲线，可知样品溶液中二氧化硫的含量。
权利要求1.一种食品·药品二氧化硫快速测定仪，包括一机壳，所述机壳上表面设置有若干按键及液晶显示屏，所述机壳外部还设置有电源控制开关及电源接口，所述机壳内部设置有比色池、光源/单色器、光电检测器、微处理器、可充电电源，其特征在于所述机壳上表面设置有比色池固定环，所述比色池中放置有比色瓶；所述机壳外部还设置有RS-232/USB接口。
2.如权利要求1所述的食品·药品二氧化硫快速测定仪，其特征在于所述比色池为单通道反应比色池，其通道体的横截面为六方形，顶端为圆形并设有卡口。
3.如权利要求1或2所述的食品·药品二氧化硫快速测定仪，其特征在于所述光源/单色器为多个设定波长的发光二极管。
4.如权利要求3所述的食品·药品二氧化硫快速测定仪，其特征在于所述发光二极管为超高亮发光二极管，呈直线错开设置在所述比色池通道体的一侧，且所述光电检测器为光电传感器，以相同数目对应置于所述通道体的另一侧。
5.如权利要求1或2所述的食品·药品二氧化硫快速测定仪，其特征在于所述比色瓶为带刻度的玻璃比色瓶，其进样口设置有密封塞，所述比色瓶外壁临近进样口处设置有定位器，所述定位器内设卡头，所述卡头与所述比色池定位卡口对应锁合，以锁定所述比色瓶。
6.如权利要求3所述的食品·药品二氧化硫快速测定仪，其特征在于所述比色瓶为带刻度的玻璃比色瓶，其进样口设置有密封塞，所述比色瓶外壁临近进样口处设置有定位器，所述定位器内设卡头，所述卡头与所述比色池定位卡口对应锁合，以锁定所述比色瓶。
专利摘要本实用新型涉及一种食品·药品二氧化硫快速测定仪，包括一机壳，所述机壳上表面设置有若干按键及液晶显示屏，所述机壳外部还设置有电源控制开关、RS－232/USB接口及电源接口，其特征在于所述机壳内部设置有比色池、光源/单色器、光电检测器、微处理器、可充电电源，所述机壳上表面设置有比色池固定环，所述比色池中放置有比色瓶。本实用新型可以快速、简便、准确地现场定量测定食品和药品中二氧化硫含量。
文档编号G01N21/01GK2762114SQ20042012217
公开日2006年3月1日 申请日期2004年12月30日 优先权日2004年12月30日
发明者于爱民, 王振德 申请人:长春吉大·小天鹅仪器有限公司