一种用于检测汞含量的高精度紫外可见分光光度计的制作方法

本发明涉及食品检测设备领域，特别涉及一种用于检测汞含量的高精度紫外可见分光光度计。

背景技术：

食品中无机成分的检验在食品安全检验中占有相当重要的地位。比如汞的测定，一致是一个被政府和民众特别关注的检验项目。因为汞容易在生物体内传递，可以被水体蓄积。汞进入人体内，特别是进入人脑后几乎不能够被排出，蓄积到一定程度就会引起中毒，损害中枢神经。汞的分析一般由紫外可见分光光度计完成。

紫外可见分光光度计是基于紫外可见光分光光度法原理，利用物质分子对紫外可见光谱区的辐射吸收来进行分析的一种分析仪器，主要由光源、单色器、吸收池、检测器和信号处理器组成。其中，吸收池又称比色皿，供盛放试液进行吸光度测量之用，其底及两侧为毛玻璃，另两面为光学透光面，为减少光的反射损失，吸收池的光学面必须完全垂直于光束方向，但是在实际使用过程中，由于仪器的搬运振动或者放置等因素，吸收池容易偏移初始位置，影响紫外光的传播，改变内部试液的紫外可见光的吸收辐射量，使得设备检测存在偏差，降低了检测精度，不仅如此，在对试液测试过程中，由于吸收池并非密封结构，设备因外部因素发生抖动或者振动时，试液容易溅到吸收池外部，影响设备内部的清洁，进而造成现有的紫外可见分光光度计实用性降低。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于检测汞含量的高精度紫外可见分光光度计。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于检测汞含量的高精度紫外可见分光光度计，包括外壳、控制面板、密封口和盖板，所述控制面板固定在外壳上，所述控制面板上设有显示屏和若干按键，所述密封口位于外壳的上方，所述盖板的外周与密封口的内壁密封连接，所述外壳内设有plc、光源、单色器、检测器、托板、密封机构、定位机构和吸收池，所述光源、吸收池和检测器在水平方向上依次设置，所述单色器通过定位机构设置在托板的上方，所述密封机构位于盖板的下方，所述显示屏、按键、光源和检测器均与plc电连接；

所述密封机构包括密封板、气袋、连接组件和两个充气组件，所述密封板通过连接组件设置在吸收池和盖板之间，两个充气组件分别位于吸收池的两侧，所述气袋的形状为环形，所述密封板的外周固定在气袋的内侧，所述密封板的外径小于吸收池的内径，所述气袋的外径大于吸收池的内径，所述充气组件包括竖杆、第一气缸、第一活塞、固定杆和弹簧，所述竖杆固定在盖板和托板之间，所述第一气缸固定在竖杆上，所述第一气缸竖直向下设置，所述固定杆固定在第一气缸内，所述固定杆位于第一活塞的下方，所述弹簧的两端分别与第一活塞和固定杆连接，所述弹簧处于压缩状态，所述第一气缸与气袋连通；

所述定位机构包括升降组件、升降板、第二气缸、第二活塞、两个支柱和若干定位组件，所述升降组件与升降板传动连接，所述升降板通过支柱固定在托板的下方，所述第二活塞固定在升降板的下方，所述第二气缸固定在外壳内的底部，所述定位组件周向均匀分布在托板的外周，所述定位组件包括连接管、第三气缸、第三活塞和定位杆，所述第三气缸固定在托板的上方，所述定位杆的一端与第三活塞固定连接，所述定位杆的另一端抵靠在吸收池上，所述第三气缸通过连接管与第二气缸连通。

作为优选，为了方便控制密封板升降移动，所述连接组件包括凹口、第一电机和两个连接单元，所述凹口设置在密封板的上方，所述第一电机位于两个连接单元之间，所述第一电机与plc电连接，所述连接单元包括轴承、丝杆、移动块和支杆，所述第一电机和轴承均固定在凹口内的底部，所述第一电机与丝杆的一端传动连接，所述丝杆的另一端设置在轴承内，所述移动块套设在丝杆上，所述移动块抵靠在凹口内的底部，所述移动块通过支杆与盖板铰接。

作为优选，为了避免丝杆锈蚀，所述丝杆上涂有防腐镀锌层。

作为优选，为了方便吸收池移动，所述托板的上方设有若干支撑块，所述支撑块的上方设有若干缺口，所述缺口内设有滚珠，所述缺口与滚珠相匹配，所述滚珠的球心位于缺口内，所述滚珠抵靠在吸收池的下方。

作为优选，为了减少吸收池受到的磨损，所述第三活塞的远离第三气缸的一端设有硅胶轮，所述硅胶轮抵靠在吸收池的侧面。

作为优选，为了限制第三活塞的移动范围，所述第三活塞的位于第三气缸内的一端的两侧均设有若干限位块，所述限位块周向均匀分布在第三气缸的内部上。

作为优选，为了驱动升降板进行升降移动，所述升降组件包括第二电机、转盘、驱动杆和条形口，所述条形口设置在升降板上，所述第二电机固定在外壳内，所述第二电机与plc电连接，所述第二电机与转盘传动连接，所述驱动杆固定在转盘的远离圆心处，所述驱动杆位于条形口的内侧。

作为优选，为了保证第二电机的驱动力，所述第二电机为直流伺服电机。

作为优选，为了加固升降板、支柱与托板之间的连接，所述升降板、支柱与托板为一体成型结构。

作为优选，为了方便托板伸出密封口，所述托板的直径不大于盖板的直径。

本发明的有益效果是，该用于检测汞含量的高精度紫外可见分光光度计通过定位机构可将吸收池调整至托板上方中心处并进行固定，使得光束以垂直于吸收池侧面角度穿过，提高设备检测精度，还可带动托板和盖板升降移动，方便检测时对外壳进行密封，不仅如此，密封机构通过体积可变的气袋挤压作用在吸收池的内壁上，对吸收池进行密封，防止吸收池过度受挤压损坏，并避免试液溅到设备内部，影响清洁，进而提高了设备的实用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的用于检测汞含量的高精度紫外可见分光光度计的结构示意图；

图2是本发明的用于检测汞含量的高精度紫外可见分光光度计的密封机构的结构示意图；

图3是图2的a部放大图；

图4是本发明的用于检测汞含量的高精度紫外可见分光光度计的升降组件的结构示意图；

图中：1.外壳，2.控制面板，3.盖板，4.光源，5.单色器，6.检测器，7.吸收池，8.托板，9.密封板，10.气袋，11.竖杆，12.第一气缸，13.第一活塞，14.固定杆，15.弹簧，16.升降板，17.第二气缸，18.第二活塞，19.支柱，20.连接管，21.第三气缸，22.第三活塞，23.定位杆，24.第一电机，25.轴承，26.丝杆，27.移动块，28.支杆，29.支撑块，30.滚珠，31.硅胶轮，32.限位块，33.第二电机，34.转盘，35.驱动杆。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种用于检测汞含量的高精度紫外可见分光光度计，包括外壳1、控制面板2、密封口和盖板3，所述控制面板2固定在外壳1上，所述控制面板2上设有显示屏和若干按键，所述密封口位于外壳1的上方，所述盖板3的外周与密封口的内壁密封连接，所述外壳1内设有plc、光源4、单色器5、检测器6、托板8、密封机构、定位机构和吸收池7，所述光源4、吸收池7和检测器6在水平方向上依次设置，所述单色器5通过定位机构设置在托板8的上方，所述密封机构位于盖板3的下方，所述显示屏、按键、光源4和检测器6均与plc电连接；

plc，即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制。

用户在使用该设备对食品进行汞含量检测时，通过控制面板2上的按键进行操作，发送指令给plc，plc接收到指令后，控制外壳1内部的定位机构启动，在这里，定位机构不仅可用于固定吸收池7的位置，同时还可驱动托板8进行升降移动，通过密封机构带动盖板3进行升降移动，将盖板3和托板8向上移动，伸出密封口后，向吸收池7内添加食品溶液后，定位机构带动盖板3和托板8向下移动，使得盖板3堵住密封口的同时，定位机构作用在吸收池7上，使得吸收池7调整至托板8的中心位置处，此时由密封机构对吸收池7的上方进行密封，防止吸收池7内的试液溅到设备内部，影响设备的清洁，而后plc控制光源4启动，发射紫外光，通过单色器5将光源4产生的紫外可见光分解为单色光和分出所需的单色光束，单色光紧固吸收池7内的试液，利用试液中的汞吸收紫外光后，通过检测器6接收穿过吸收池7和试液的光束，将接收到的光信号转变为电信号，而后将信号传递给plc，plc根据信号值确定试液中的汞含量后，通过显示屏进行显示，由于在进行检测时，吸收池7位于托板8的中心处的上方，并通过定位机构固定了吸收池7的位置，防止吸收池7发生抖动偏移，使得光束以垂直与吸收池7侧面的角度穿过吸收池7和吸收池7内的溶液，减少光的反射损失，便于检测器6接收到准确的光信号，便于转为精确的电信号，从而保证了试液中汞含量的精确测量，进而提高了设备的实用性。

如图2-3所示，所述密封机构包括密封板9、气袋10、连接组件和两个充气组件，所述密封板9通过连接组件设置在吸收池7和盖板3之间，两个充气组件分别位于吸收池7的两侧，所述气袋10的形状为环形，所述密封板9的外周固定在气袋10的内侧，所述密封板9的外径小于吸收池7的内径，所述气袋10的外径大于吸收池7的内径，所述充气组件包括竖杆11、第一气缸12、第一活塞13、固定杆14和弹簧15，所述竖杆11固定在盖板3和托板8之间，所述第一气缸12固定在竖杆11上，所述第一气缸12竖直向下设置，所述固定杆14固定在第一气缸12内，所述固定杆14位于第一活塞13的下方，所述弹簧15的两端分别与第一活塞13和固定杆14连接，所述弹簧15处于压缩状态，所述第一气缸12与气袋10连通；

密封机构中，通过竖杆11固定在盖板3和托板8之间，便于实现盖板3和托板8的同步升降移动，在密封板9两侧的充气组件中，通过压缩状态的弹簧15作用在第一活塞13内，使得第一活塞13向上移动，将第一气缸12内的空气挤入到气袋10中，使得环形的气袋10膨胀，保证环形气袋10的外径大于吸收池7的内径，而后通过连接组件可控制密封板9的升降移动，密封板9向下移动时，利用膨胀的气袋10塞入到吸收池7的顶部，使气袋10的外周保持与吸收池7顶部的内部密封连接，防止检测过程中吸收池7内的试液溅到设备内部，在这里，利用气袋10抵靠在吸收池7内部上，实现吸收池7顶部的密封，由于气袋10可通过空气的流动实现气袋10的膨胀或收缩，因此气袋10可通过其体积的变化，采用柔性的方式作用在吸收池7的内壁上，避免吸收池7受到刚性的挤压作用而损坏。

如图2和图4所示，所述定位机构包括升降组件、升降板16、第二气缸17、第二活塞18、两个支柱19和若干定位组件，所述升降组件与升降板16传动连接，所述升降板16通过支柱19固定在托板8的下方，所述第二活塞18固定在升降板16的下方，所述第二气缸17固定在外壳1内的底部，所述定位组件周向均匀分布在托板8的外周，所述定位组件包括连接管20、第三气缸21、第三活塞22和定位杆23，所述第三气缸21固定在托板8的上方，所述定位杆23的一端与第三活塞22固定连接，所述定位杆23的另一端抵靠在吸收池7上，所述第三气缸21通过连接管20与第二气缸17连通。

定位机构中，通过升降组件可作用在升降板16上，带动升降板16进行升降移动，升降板16向上移动时，通过支柱19作用在托板8上，使得托板8和通过竖杆11与托板8固定连接的盖板3向上移动，吸收池7伸出密封口的外部，同时升降板16带动第二活塞18向上移动，通过连接管20将各个定位组件中的第三气缸21内的空气抽入到第二气缸17中，进而使得第三活塞22带动定位杆23远离吸收池7，方便将吸收池7从托板8上取下，可在吸收池7内放入待检测的食品溶液，即试液，也可将吸收池7内的试液倒出，对吸收池7进行清洗后，放在托板8上方，使得吸收池7位于各个定位组件之间，而当升降组件带动升降板16向下移动的同时，通过支柱19带动托板8和盖板3向下移动，使得盖板3堵住密封口，可防止外部杂物进入外壳1内，并防止检测时紫外光泄露到外部，影响用户的安全健康，在升降板16向下移动的过程中，带动第二活塞18在第二气缸17内向下移动，将第二气缸17内的空气通过各连接管20挤入到第三气缸21中，使得第三活塞22远离第三气缸21的底部移动，进而使得各个定位组件中，各个紧固杆同时向托板8的中心轴线靠近移动，一方面可将吸收池7调整到托板8的上方，另一方面，利用各紧固杆抵靠在吸收池7的外周上，从而固定吸收池7的位置，防止吸收池7发生偏移抖动，保证光源4发出的光束以垂直于吸收池7侧面的角度穿过吸收池7及其内部的溶液，减少光的反射损失，便于检测器6精确接收光信号，提高汞含量的检测精度。

如图3所示，所述连接组件包括凹口、第一电机24和两个连接单元，所述凹口设置在密封板9的上方，所述第一电机24位于两个连接单元之间，所述第一电机24与plc电连接，所述连接单元包括轴承25、丝杆26、移动块27和支杆28，所述第一电机24和轴承25均固定在凹口内的底部，所述第一电机24与丝杆26的一端传动连接，所述丝杆26的另一端设置在轴承25内，所述移动块27套设在丝杆26上，所述移动块27抵靠在凹口内的底部，所述移动块27通过支杆28与盖板3铰接。

plc控制凹口内的第一电机24启动，带动两侧的连接单元中的丝杆26在轴承25的支撑作用下旋转，丝杆26通过螺纹作用在移动块27上，使得两个移动块27紧贴凹口内的底部，沿着丝杆26的轴线进行相反方向的移动，当两个移动块27相互靠近时，通过支杆28拉近盖板3与密封板9之间的距离，带动密封板9向上移动，当两个移动块27相互远离后，通过支杆28推动密封板9远离盖板3，使得密封板9向下移动，进而实现了密封板9的升降移动。

作为优选，为了避免丝杆26锈蚀，所述丝杆26上涂有防腐镀锌层。利用防腐镀锌层避免了丝杆26与空气中的氧接触后发生锈蚀，影响丝杆26与移动块27之间的连接。

作为优选，为了方便吸收池7移动，所述托板8的上方设有若干支撑块29，所述支撑块29的上方设有若干缺口，所述缺口内设有滚珠30，所述缺口与滚珠30相匹配，所述滚珠30的球心位于缺口内，所述滚珠30抵靠在吸收池7的下方。

通过支撑块29缺口内的滚珠30可对吸收池7进行支撑，滚珠30可在缺口内滚动，方便吸收池7在滚珠30的支撑作用下发生移动，调节吸收池7的位置，同时减少吸收池7底部受到的磨损。

作为优选，为了减少吸收池7受到的磨损，所述第三活塞22的远离第三气缸21的一端设有硅胶轮31，所述硅胶轮31抵靠在吸收池7的侧面。硅胶轮31具有弹性缓冲功能，避免与吸收池7发生刚性的接触，并减少吸收池7受到的磨损。

作为优选，为了限制第三活塞22的移动范围，所述第三活塞22的位于第三气缸21内的一端的两侧均设有若干限位块32，所述限位块32周向均匀分布在第三气缸21的内部上。通过限位块32限制了第三活塞22的移动范围，防止第三活塞22脱离第三气缸21。

如图4所示，所述升降组件包括第二电机33、转盘34、驱动杆35和条形口，所述条形口设置在升降板16上，所述第二电机33固定在外壳1内，所述第二电机33与plc电连接，所述第二电机33与转盘34传动连接，所述驱动杆35固定在转盘34的远离圆心处，所述驱动杆35位于条形口的内侧。

plc控制第二电机33启动，带动转盘34转动，使得转盘34上的驱动杆35绕着转盘34的轴线进行圆周运动的同时，驱动杆35作用在条形口的内壁上，带动升降板16进行升降移动。

作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第二电机33的驱动力，所述第二电机33为直流伺服电机。

作为优选，利用一体成型结构稳固的特点，为了加固升降板16、支柱19与托板8之间的连接，所述升降板16、支柱19与托板8为一体成型结构。

作为优选，为了方便托板8伸出密封口，所述托板8的直径不大于盖板3的直径。通过保证托板8的直径不大于盖板3的直径，确保托板8的尺寸小于等于密封口的尺寸，方便托板8通过密封口伸到外壳1的上方。

该设备在进行食品中的汞含量检测时，通过升降组件可带动升降板16进行升降移动，在升降板16向上移动的同时，通过第二活塞18和第二气缸17作用在各个定位组件中，使得定位杆23靠近托板8的中心轴线移动，将吸收池7调整至托板8的中心处的上方并进行固定，使得光源4发出的光束以垂直于吸收池7侧面的角度，穿过吸收池7和吸收池7内的试液，提高检测器6接收到的光信号精度，并通过升降板16还可带动托板8和盖板3下移，对密封口进行密封，防止紫外光泄露，不仅如此，通过连接组件带动密封板9向下移动的同时，利用膨胀的气袋10挤压在吸收池7内顶部的内壁上，对吸收池7进行密封，防止吸收池7内的吸收液溅到设备内部，影响设备的清洁，气袋10可通过空气量的改变进行膨胀收缩，采用柔性接触避免过度挤压吸收池7造成吸收池7的损坏，进而提高了设备的实用性。

与现有技术相比，该用于检测汞含量的高精度紫外可见分光光度计通过定位机构可将吸收池7调整至托板8上方中心处并进行固定，使得光束以垂直于吸收池7侧面角度穿过，提高设备检测精度，还可带动托板8和盖板3升降移动，方便检测时对外壳1进行密封，不仅如此，密封机构通过体积可变的气袋10挤压作用在吸收池7的内壁上，对吸收池7进行密封，防止吸收池7过度受挤压损坏，并避免试液溅到设备内部，影响清洁，进而提高了设备的实用性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。