一种食品安全快检专用样品粉碎定量取样器的制作方法

本发明涉及测试取样技术领域，尤其是涉及一种食品安全快检专用样品粉碎定量取样器。

背景技术：

食品检测样品的前处理通常包含采样、粉碎、称取、提取分离等步骤。由于食品安全快检工作具有样本量大，样品种类多以及流通速度快等特点，而其检测过程对效率的要求非常高，但是样品的前处理往往又会占据检测过程的大部分时间，因此会严重影响检测效率。目前，实验室和现场快检多采用传统的刀切或剪取，然后用料理机粉碎，最后通过勺取天平称量定量，过程相对繁琐，耗费人工较长。

现在虽然设计了快速粉碎取样枪试图解决快检效率低的问题。然而，由于其采用的是螺柱研磨粉碎，所以这种粉碎方式不仅需要设计强度较高的侧壁与研磨螺柱共同构成研磨空间，而且粉碎效率较低。另外其用于收集存储粉碎后样品的结构为试管，且需要设计导流槽使取样枪前端的样品通过该导流槽流至试管内，取样整体结构复杂高，且一旦导流槽发生堵塞便难以进行取样操作。可知改进后的取样枪依然存在诸多的弊端，无法达到预期目的。

由此可见，如何研究出一种食品安全快检专用样品粉碎定量取样器，具备一次性完成定量粉碎和取样，操作简单快速，可大大提高取样效率的优点，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种食品安全快检专用样品粉碎定量取样器。

本发明一种食品安全快检专用样品粉碎定量取样器，包括取样器主体和包覆于其外侧呈手枪状的保护外壳。所述取样器主体包括电动机和用于为所述电动机提供运转动力的移动电源，所述移动电源设于所述保护外壳底部，并与所述电动机电连接，所述电动机前端活动连接有中轴，该活动连接方式包括螺纹连接或松键连接与固定环、螺钉等的搭配链接。所述中轴前端为呈尖状结构的中轴钻头，所述中轴前端套接有用于碎样取样的刀片，所述刀片与所述中轴固定连接，所述刀片外套有半定量盛样杯，所述半定量盛样杯杯口朝下，所述半定量盛样杯杯底中心开设有安装孔，所述中轴穿过所述安装孔与所述杯底可拆卸连接。所述半定量盛样杯底部的安装孔周边开设有方便退样操作的透气孔。所述半定量盛样杯和所述电动机间的所述中轴套接安装有用于自动调控电动机转速的变频器和用于手动控制电动机转速的变速箱，所述变频器包括控制元件和测试元件。所述测试元件包括扭矩传感器，所述变频器与所述电动机电连接，所述变速箱与所述电动机齿轮传动连接。所述取样器主体还包括开关键，所述半定量盛样杯外侧固定连接有定位环，该固定连接方式包括焊接等。

本发明的工作原理为：当所述刀片正转时可连续高速切削并向半定量盛样杯内摔打以实现样品的粉碎与获取；当所述刀片反转时所述刀片的高速旋转使所述半定量盛样杯内形成向外的流冲力以实现样品的转移；所述开关键包括三个档位，由外至内依次为电机开启键，变频器关闭键和变频器开启键。

进一步地，所述刀片与所述中轴的固定连接方式为焊接或铆接。

进一步地，所述刀片的形状为螺旋状或对向反斜角状，所述刀片的刀叶数量大于等于两个。

进一步地，所述移动电源为可反复充放电的锂电池组。

进一步地，所述半定量盛样杯的内径等于或略大于所述刀片的长度。

进一步地，所述透气孔的数量为多个且以所述中轴为中心轴线呈环形阵列等间距排布。

进一步地，所述中轴与所述半定量盛样杯杯底通过螺丝固定连接。

进一步地，所述半定量盛样杯依据其可容纳样品最大体积的不同而分为多个型号。

进一步地，所述半定量盛样杯的杯口边缘磨有刀口。

进一步地，在非工作状态下，所述半定量盛样杯外侧套设有用于保护所述刀片的杯状刀头护套。

本发明一种食品安全快检专用样品粉碎定量取样器，与现有技术相比具有以下优点：

第一，该食品安全快检专用样品粉碎定量取样器中，通过所述半定量盛样杯和所述刀片以及所述中轴的合理设计使在所述电动机的带动下，所述半定量样品杯、所述刀片以及所述中轴同步转动，通过所述刀片的正转与反转实现样品如肉类、果蔬等的粉碎取样、放样操作，尤其是通过在所述半定量盛样杯外侧固定所述定位环的位置后可以实现重复提取相同数量样品的目的，进而使得快检取样碎样和放样操作更加简单，显著提高取样、放样效率。

第二，该食品安全快检专用样品粉碎定量取样器中，通过设置所述移动电源为所述电动机提供工作动力，使所述取样器主体在使用过程中不受固定电源安装位置的限制，因而该设计提高了其测试取样操作的灵活性。此外，由于锂电池具有可重复充放电、体积小、重量轻等优点，所以将所述移动电源设计为锂电池组可显著降低所述移动电源的净重并有效延长其使用寿命。

第三，该食品安全快检专用样品粉碎定量取样器中，因为待取样食品的硬度不同，因此在采取不同硬度的食品时需要及时调节电动机的转速，以保证所述刀片取样操作的顺利进行。该设计中一方面通过设置所述变速箱使工作人员可以通过手动调节所述变速箱而达到调节所述电动机转速的目的；另一方面则是通过设置所述变频器使其感知中轴所承受的扭矩大小，进而将扭矩传感器测得的电信号传递至其控制元件即控制器中，再通过所述控制器合理调整所述电动机的转速大小。此外，该设计与所述开关键设计的结合促使食品测试取样、放样操作都更加快捷。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中扣合刀头护套后的结构示意图；

图3为本发明中半定量盛样杯的主视图；

图4为本发明中半定量盛样杯的结构示意图；

图5为本发明中对向反斜角双叶刀片的仰视图；

图6为本发明中螺旋状双叶刀片的主视图。

图中：1、移动电源，2、保护外壳，3、开关键，4、电动机，5、变速箱，6、变频器，7、刀头护套，8、中轴钻头，9、刀片，10、定位环，11、半定量盛样杯。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例和附图对本发明进行进一步的描述。

如图1-6所示，一种食品安全快检专用样品粉碎定量取样器，包括取样器主体、包覆于其外侧呈手枪状的保护外壳2、取样器碎样取样用刀片9、中轴钻头8、半定量盛样杯11、刀头护套7、可正反转的电动机4和锂电池组构成的移动电源1。

为了使电动机4提供的转速既可以自动调节又可以手动调节，所以所述半定量盛样杯11和所述电动机4间的所述中轴套接安装有用于自动调控电动机转速的变频器6和用于手动控制电动机转速的变速箱5。所述变频器6与所述电动机4电连接，所述变速箱5与所述电动机4齿轮传动连接。

所述变频器6包括控制元件和测试元件。所述测试元件包括扭矩传感器。所述取样器主体还包括开关键3，所述开关键3包括三个档位，由外至内依次为电机开启键，变频器关闭键和变频器开启键。所述变频器6和所述变速箱5为现有技术。

如图5和图6所示，所述刀片9可采用螺旋状双叶刀片设计或对向反斜角双叶刀片设计。当然，所述刀片9的数量可以为多个，其分部方式如同现有技术中电风扇扇叶的分布方式，即等间距均匀环形分布。由于多刀叶结构仅在数量上做出调整，以提高切削样品的效率，这种结构易于被人们所理解，所以并未在说明书附图中呈现。

所述刀片9固定在取样器主体的中轴钻头8上。所述刀片9正转时可对鲜肉、冻肉及水果蔬菜等连续高速切削和向半定量盛样杯11内摔打，同步实现样品的粉碎和获取；所述刀片9反转时，高速旋转的刀9可使半定量盛样杯11内形成向外的流冲力，使半定量盛样杯11内样品迅速被带出到提取管或离心管中。刀片9材料可使用刀具专用不锈钢或其他满足要求的聚合硬质材料。

中轴钻头8的前端具有尖状结构，与刀片9通过焊接或铆接方式牢固结合后可使整个刀头对样品进行圆盘区域无死角碎样取样，中轴的中部与半定量盛样杯11杯底采用螺丝或其他易拆卸结合固定方式，以方便部件更换、检修和清洗维护。中轴可采用不锈钢或其他满足要求的硬质材料。中轴尾部与电动机4即常规手电钻电机结合固定，获取旋转动力。

如图3和图4所示，半定量盛样杯11开口朝下，开口边缘磨成刀口，刀口可以为普通的平刃也可设计为锯齿状刀刃以达到增强切割样品的能力。半定量盛样杯11的内径可与刀片9的长度一致，当两者一致时刀片9两端可以采用与半定量盛样杯11内壁固定结合的方式，如焊接固定等等。当然，半定量盛样杯11的内径也可以略大于刀片9的长度。半定量盛样杯11杯身厚度以保证杯体强度的条件下尽量轻薄为原则。

半定量盛样杯11杯底中心开方孔，中轴穿过以螺丝等方式固定，取肉操作时杯体和刀片9同步旋转，杯底通过中轴的外环开孔即所述透气孔，可保证中轴钻头8反转时半定量盛样杯11内具有足够的对外流冲力，使样品轻松从杯内退出。半定量盛样杯11杯体外侧设计一圈定位环10，可保证采样器钻头整体深入样品取样时每次的进入深度保持一致，从而实现半定量取样。

取样器的刀头护套7也采用杯状设计，可方便快速套在刀头上。刀头护套7主要用于取样器在不直接使用时如运输包装或携带过程中，对刀头进行保护，同时对人起到防护作用。

电动机4主要用于提供取样和退样动力，采用可充电式方便携带、能适应现场和野外快速取样。取样器整体可根据不同样品和检测项目的差异，对刀片9的长度、半定量盛样杯11的杯体尺寸、定位环10固定位置等进行调整，实现不同取样量和取样要求的需求。根据所述杯体尺寸的不同将所述半定量盛样杯11划分为不同的型号，每个型号的半定量盛样杯11均配备有固定位置的所述定位环10以及相应长度的所述刀片9。

本发明在实际应用中十分方便，例如一般肉品中氯霉素的快速检测采用胶体金免疫层析法，检测过程非常简单，只需要把处理好的样品提取液滴几滴到检测卡的样品孔中，等待5min即可判断检测结果；但是，肉品的前处理需要切取、粉碎、称量等步骤花费时间较长，所需的设备器具也较多，采用本发明的取样器后可在1min内迅速钻取到所需的定量肉样，直接转移到含提取液的离心管中，震荡提取离心分离后即可得样品提取液。

综上所述，本发明的有益效果为：本食品安全快检专用样品粉碎定量取样器可同步快速实现取样、碎样和半定量，简化了取样流程，节省了取样时间和人工，大大提高了快检样品的前处理效率。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。