一种全自动农药残留检测系统的制作方法

本实用新型涉及食品安全检测技术领域，更具体的说是涉及一种全自动农药残留检测系统。

背景技术：

酶抑制率法在有机磷和氨基甲酸酯类农药的快速检测领域具有深入的研究和广泛的应用。目前，基于酶抑制率法原理的果蔬农药残留快速检测方法已被列入国家标准和行业标准(GB/T5009.199-2003、NY/T 448-2001)，并广泛应用于蔬菜、水果、茶叶等生产基地、农贸市场、超市及监督部门，成为我国农药残留快速检测的主流技术。

农残提取与检测流程的标准化对于分析结果的准确度影响重大，现有的农药残留快速检测产品往往是基于传统的生化实验室仪器实现果蔬中农药残留提取及检测。传统农残检测步骤如下：(1)依靠电子秤或精密天平称取一定质量的果蔬样品(例如菜叶、果皮等)放入烧杯或提取瓶中；(2)人工使用移液器、移液枪或量筒等移液装置，移取一定体积的缓冲液加入烧杯或提取瓶内；(3) 使用实验室摇床或超声仪等设备，对浸泡于缓冲液中的样品进行农残提取；(4) 移取一定体积的浸泡提取液加入试管，再依次加入一定体积的酶液、显色剂和底物，充分混匀后放入分光光度计进行检测吸光度，通过一定时间内的吸光度变化值计算得到抑制率结果。

整个提取及检测过程略繁琐、全部依靠人工操作、提取效率低、检测准确度差，并且需要操作人员具备一定的专业知识。因此，市场亟需开发出一种“样本进、结果出”式的全自动农残检测系统，实现自动称重、自动加样、自动提取、自动进样及分析的全自动果蔬农残检测系统。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种全自动农药残留检测系统，能够实现对果蔬表面的农药残留实现全自动、快速的检测，极大减少了人力，且能够保证检测结果的精确性。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种全自动农药残留检测系统，包括：农残提取装置、提取液盛放装置、液体输送装置、检测装置和控制主机；

其中，所述液体输送装置包括蠕动泵、电控阀和多根彼此连通的输送导管，每个所述输送导管的进出样端口分别与所述农残提取装置、所述提取液盛放装置和所述检测装置位置一一对应；所述电控阀安装在多个所述输送导管交汇的位置处；所述蠕动泵安装在与所述农残提取装置位置对应的输送导管上；

所述控制主机分别与所述农残提取装置、所述蠕动泵、所述电控阀和所述检测装置电性连接；

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型通过将农残提取装置、液体输送装置和检测装置整合为一个整体，并在控制主机的控制作用下，一次性实现自动提取、自动进液、自动出液、自动检测和自动清洗的过程，整个过程简单，无需耗费过多人力，减少了对人工操作的依赖性，能够保证检测结果的准确性。本实用新型通过蠕动泵结合电磁阀，能够实现对液体的定时、定量和定向的输送，在保证液体与检测装置中的试剂充分反应的前提下，不发生液体浪费。

优选的，在上述一种全自动农药残留检测系统中，所述农残提取装置包括称重装置、振荡器和提取杯，所述振荡器固定在所述称重装置表面，所述提取杯安装在所述振荡器上；所述称重装置和所述振荡器分别与所述控制主机电性连接。

经由上述技术方案可知，本实用新型提取农药残留的过程中，通过称重装置对待检测的果蔬样品进行表面农残提取，并根据样品重量导入适量的提取液，确保充分反应，又不会造成提取液的浪费。振荡器不仅能够提供外力，使果蔬样品表面的农药残留在外力的作用下，高效洗脱至提取液中，还能够使提取液充分混合，确保检测结果的准确性。

优选的，在上述一种全自动农药残留检测系统中，所述液体输送装置还包括第一步进电机，与所述农残提取装置位置对应的输送导管的进出样端口连接有采样针一；所述第一步进电机的信号输入端与所述控制主机电性连接，驱动端与所述采样针一固定连接；所述第一步进电机驱动所述采样针一朝所述农残提取装置的方向做往返移动。

经由上述技术方案可知，第一步进电机在控制主机的控制作用下，驱动采样针做一定距离的位置移动，进而完成对提取液的输送过程。

优选的，在上述一种全自动农药残留检测系统中，所述液体输送装置还包括第二步进电机，与所述检测装置位置对应的输送导管的进出样端口连接有采样针二；所述第二步进电机的信号输入端与所述控制主机电性连接，驱动端与所述采样针二固定连接；所述第二步进电机驱动所述采样针二朝所述检测装置的方向做往返运动。第二步进电机在控制主机的控制作用下，使采样针二处于距检测装置最佳的距离，从而实现对提取液的定点导出。

优选的，在上述一种全自动农药残留检测系统中，所述电控阀为三通电控阀，所述输送导管设置有三根，所述电控阀的公共端和与所述农残提取装置位置对应的输送导管连接，所述电控阀的常开端和常闭端分别与另两根所述输送导管一一对应连接；即所述电控阀的常开端和与所述提取液盛放装置位置对应的输送导管连接，常闭端和与所述检测装置对应的输送导管连接；或所述电控阀的常闭端和与所述提取液盛放装置位置对应的输送导管连接，常开端和与所述检测装置对应的输送导管连接。

提取农残时，启动电控阀，使与提取液盛放装置对应的输送导管和与农残提取装置对应的输送导管连通，并启动蠕动泵，将提取液导入至提取杯中，当提取液导入预设的体积时，关闭电控阀和蠕动泵，启动振荡器，开始对果蔬表面的农药残留进行提取。提取完成后，启动电控阀，使与与农残提取装置对应的输送导管和与检测装置对应的输送导管连通，然后启动第一步进电机和第二步进电机，使其分别带动采样针一和采样针二对应伸入提取杯和检测装置进液口的位置处，启动蠕动泵，使农残液定量导入进液口中发生生化反应，反应过程中关闭蠕动泵。反应结束后，启动蠕动泵，使农残液回流至提取杯中。农残液回流完毕后，再次启动电控阀和蠕动泵，依次使与提取液盛放装置对应的输送导管和与农残提取装置对应的输送导管以及与检测装置对应的输送导管连通，提取液在蠕动泵的作用下在输送管路中定向流动，从而实现输送导管的清洗。

优选的，在上述一种全自动农药残留检测系统中，所述检测装置包括：固定板、以及分别固定在所述固定板上的加热片、温度传感器、生物芯片、光源和光敏传感器；所述加热片、所述温度传感器、所述光源和所述光敏传感器均与所述控制主机电性连接；

所述生物芯片具有进液口、第一反应池、第二反应池和排气孔，所述进液口、所述第一反应池、所述第二反应池和所述排气孔依次连通；所述进液口与所述采样针二的位置对应；

所述光源、所述光敏传感器和所述第二反应池位置对应，且所述光源发射的光线进入所述第二反应池，所述光敏传感器采集所述第二反应池的吸光度变化。

检测过程中，采样针二移动直至与进液口连接，同时启动加热片和温度传感器，实现对固定板的温度控制；温度达到标准后，启动蠕动泵控制农残液流动，当农残液进入并充满生物芯片的第一反应池，同时未进入第二反应池时，关闭蠕动泵并控制采样针一上移至提取杯上方，静置一段时间，使得农残液在第一反应池中充分反应。反应结束后，再次启动蠕动泵，使农残液进入并充满第二反应池，关闭蠕动泵，此时开启光源并等待一小时至光源稳定，光敏传感器按照固定的时间间隔采集光强信号，信号采集结束后，根据吸光度变化计算农残抑制率，从而实现对果蔬的快速检测。

优选的，在上述一种全自动农药残留检测系统中，所述控制主机包括壳体、电路板、显示器和功能按键；所述电路板位于所述壳体内部，所述显示器和所述功能按键嵌设于所述壳体外表面；

所述电路板上集成有单片机和多个具有不同功能的外围电路；所述显示器、所述功能按键、所述称重装置、所述振荡器、所述电控阀、所述蠕动泵、所述第一步进电机、所述第二步进电机、所述加热片、所述温度传感器、所述光源和所述光敏传感器分别通过相应的所述外围电路与所述单片机电性连接。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本实用新型提供的一种全自动农药残留检测系统的结构示意图；

图2附图为本实用新型提供的一种全自动农药残留检测系统的电气控制原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型实施例公开了一种全自动农药残留检测系统，包括：农残提取装置1、提取液盛放装置2、液体输送装置3、检测装置4和控制主机5；

其中，液体输送装置3包括蠕动泵31、电控阀32和三根彼此连通的输送导管33，电控阀32为三通电控阀，具有公共端、常开端和常闭端。每个输送导管33的进出样端口分别与农残提取装置1、提取液盛放装置2和检测装置4位置一一对应；电控阀32安装在三个输送导管33交汇的位置处；蠕动泵31安装在与农残提取装置1位置对应的输送导管33上。

本实施例中电控阀32的公共端和与农残提取装置1位置对应的输送导管33连接，电控阀32的常开端和常闭端分别与其余两根所述输送导管33一一对应连接。即电控阀32的常开端和与提取液盛放装置2位置对应的输送导管33连接，常闭端和与检测装置4对应的输送导管33连接；或电控阀32的常闭端和与提取液盛放装置2位置对应的输送导管33连接，常开端和与检测装置4对应的输送导管33连接。

控制主机5分别与农残提取装置1、蠕动泵31、电控阀32和检测装置4电性连接。

具体的，农残提取装置1包括称重装置11、振荡器12和提取杯13，振荡器12固定在称重装置11表面，提取杯13安装在振荡器12上；称重装置11和振荡器12分别与控制主机5电性连接。

液体输送装置3还包括第一步进电机34和第二步进电机36，与农残提取装置1位置对应的输送导管33的进出样端口连接有采样针一35，与检测装置4位置对应的输送导管33的进出样端口连接有采样针二37；第一步进电机34的信号输入端与控制主机5电性连接，驱动端与采样针一35固定连接；第一步进电机34驱动采样针一35朝农残提取装置1的方向做往返移动。第二步进电机36的信号输入端与控制主机5电性连接，驱动端与采样针二37固定连接；第二步进电机36驱动采样针二37朝检测装置4的方向做往返运动。

检测装置4包括：固定板41、以及分别固定在固定板41上的加热片42、温度传感器43、生物芯片44、光源45和光敏传感器46；加热片42、温度传感器43、光源45和光敏传感器46均与控制主机5电性连接；生物芯片 44具有进液口441、第一反应池442、第二反应池443和排气孔444，进液口441、第一反应池442、第二反应池443和排气孔444依次连通；进液口 441与采样针二37的位置对应；

光源45、光敏传感器46和第二反应池443位置对应，且光源45发射的光线进入第二反应池443，光敏传感器46采集第二反应池443的吸光度变化。

如图2所示，控制主机5包括壳体、电路板51、显示器52和功能按键53；电路板51位于壳体内部，显示器52和功能按键53嵌设于壳体外表面；电路板51上集成有单片机54和多个具有不同功能的外围电路55；显示器 52、功能按键53、称重装置11、振荡器12、电控阀32、蠕动泵31、第一步进电机34、第二步进电机36、加热片42、温度传感器43、光源45和光敏传感器46分别通过相应的外围电路55与单片机54电性连接。

本实用新型的检测农残的过程如下所示：

将果蔬样品放入提取杯13中，并将提取杯13安装在称重装置11上，去皮计算果蔬样品的重量，控制主机5根据果蔬样品的重量确定提取液的导入量。电控阀32断电，连通采样针一35和提取液盛放装置2，启动蠕动泵31，将提取液导入至提取杯13中，提取液导入完成后，关闭蠕动泵31。启动振荡器12，振荡一段时间实现农残提取，获得农残液。启动第一步进电机34，在第一步进电机34的控制下带动采样针一35下移至提取杯13中，启动蠕动泵 31，使农残液越过电控阀32，但不得进入提取液盛放装置2时关闭蠕动泵31。电控阀32通电，使采样针一35与采样针二37连通，启动第二步进电机36，控制采样针二37下移至生物芯片44的进液口441位置处，同时，启动加热片42、温度传感器43和蠕动泵31，在农残液充满第一反应池442但不进入第二反应池443的状态下关闭蠕动泵31。启动第一步进电机34，带动采样针一35上移至提取杯13上方。静止一段时间，使农残液在第一反应池442中充分反应，第一反应结束后，启动蠕动泵31，使农残液进入并充满第二反应池 443，此时关闭蠕动泵31，开启光源45等待一段时间直至光源稳定，光敏传感器46按照固定的时间间隔采集光强信号，并根据吸光度变化计算农残抑制率。

检测完成后，关闭光源45、加热片42和温度传感器43，启动蠕动泵31，讲反应后的农残液从生物芯片44上完全回流至提取杯13中，回流结束后，启动第二步进电机36，将采样针二37移动至检测装置4上方。电控阀32循环通断电，并启动蠕动泵31，控制蠕动泵31的蠕动方向，将一定量的提取液导入管路并实现不同方向的流通，进而实现对输送导管33的清洗。

本实用新型通过将农残提取装置1、液体输送装置3和检测装置4整合为一个整体，并在控制主机5的控制作用下，一次性实现自动提取、自动进液、自动出液、自动检测和自动清洗的过程，整个过程简单，无需耗费过多人力，减少了对人工操作的依赖性，能够保证检测结果的准确性。本实用新型通过蠕动泵31结合电磁阀32，能够实现对液体的定时、定量和定向的输送，在保证液体与检测装置4中的试剂充分反应的前提下，不会造成液体浪费。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。