一种便携式拉曼检测仪的制作方法

本实用新型涉及样品拉曼检测技术领域，尤其涉及一种便携式拉曼检测仪，用于固体物质和液体物质的检测，如农药残留、兽药残留、保健食品中非法添加化学成分的检测。

背景技术：

剧毒、农药残留类物质对人们的身体健康危害重大，我国对剧毒类物质的管控一直都很严格，但鼠药、农药由于其使用的广泛性，对其监控、管理难度较大。目前，剧毒、农药残留的检测通常使用色谱法，需要采样完毕后送至专业实验室进行检测，无法在采样现场完成快速检测。

目前通常采用的色谱检测法具有以下不足：

(1)成本高：一个样本检测费用为500～1000元，给监管部门、送检单位造成较大经济压力；

(2)技术要求高：作为专业、精密仪器，不仅采购成本高，而且对专业技术人员操作要求，对检测技术要求高；

(3)出具报告时间较长：由于不能在现场直接检测，送样、前处理等阶段需要较长时间，因此，报告出具有时间较长，至少需要5～6小时，这对需要快速出具检测结果的农贸市场等造成了极大的不便，产生较大的食品安全隐患。

为此，急需一种快速、精确、小巧便携的设备及配套的检测方法，在采样现场即能快速进行检测，并现场出具检测报告，这样，对于我国食品安全监管部门而言，可以将一些剧毒类、农药残留类物质产生的食品安全风险、隐患降到最低，保障人民的食品安全。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种便携式拉曼检测仪，以解决现有色谱仪成本高、技术要求高、检测流程周期长的问题。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种便携式拉曼检测仪，包括盒体及设置于盒体中的拉曼检测模块、工控电脑和外围控制系统，拉曼检测模块中引出有拉曼探头，拉曼检测模块包括控制主板、激光光源和光谱仪，控制主板控制激光光源发射激光，并通过光谱仪色散拉曼信号光，进而探测不同波长的拉曼信号强度，工控电脑包括工业主机和显示器，拉曼检测模块与工业主机数据交互连接，显示器与工业主机信号连接，外围控制系统包括外设接口板、锂电池和打印机，锂电池分别与拉曼检测模块、工控电脑供电连接，外设接口板分别与拉曼检测模块、工控电脑数据交互连接，打印机用于自动打印检测报告。

特别地，拉曼探头包括主体部、发射光纤和接收光纤，主体部上设置有检测口，检测口正对目标检测点，主体部中设置有透镜，透镜用于缩小激光激发区域从而提高收集效率，发射光纤自光谱仪连接至主体部，接收光纤自主体部连接至光谱仪，信号光由发射光纤发出，经透镜聚焦、滤波、反射后，被接收光纤收集。

特别地，激光光源发射的激光波长为(785±0.1)nm，激光功率为0～500mw连续可调。

特别地，光谱仪的光学分辨率为(6～10)cm^-1。

特别地，拉曼检测模块位于盒体的右下部，工业主机位于盒体的左下部，显示器位于盒体的上部，外围控制系统位于盒体的中部，外设接口板、锂电池、打印机依次横向排列。

特别地，盒体上设置有放置并卡紧拉曼探头的固定块。

特别地，外设接口板包含usb口、网口、电源输入口和rs232口。

特别地，控制主板上设置有电池管理模块与电源降压模块。

综上，本实用新型的有益效果为，与现有技术相比，所述便携式拉曼检测仪通过拉曼检测模块、拉曼探头、工控电脑和外围控制系统的相互配合，能够快速进行数据分析与结果判定并立即出具检测报告，达到简单、快速得到检测结果、保障食品安全的目的。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的便携式拉曼检测仪的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的便携式拉曼检测仪中拉曼探头的示意图；

图3是本实用新型实施例提供的便携式拉曼检测仪的内部部件示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

请参阅图1至3所示，本实施例提供一种便携式拉曼检测仪，其包括盒体5及设置于盒体5中的拉曼检测模块1、工控电脑2和外围控制系统3。

拉曼检测模块1中引出有拉曼探头4，拉曼检测模块1包括控制主板11、激光光源12和光谱仪13，控制主板11控制激光光源12发射激光，并通过光谱仪13色散拉曼信号光，进而探测不同波长的拉曼信号强度。

盒体5上设置有放置并卡紧拉曼探头4的固定块6，拉曼探头4包括主体部41、发射光纤42和接收光纤43，主体部41上设置有检测口44，检测口44正对目标检测点，主体部41中设置有透镜，透镜用于缩小激光激发区域从而提高收集效率。发射光纤42自光谱仪13连接至主体部41，接收光纤43自主体部41连接至光谱仪13，信号光由发射光纤42发出，经透镜聚焦、滤波、反射后，被接收光纤43收集。

激光光源12发射的激光波长优选为(785±0.1)nm，激光功率为0～500mw连续可调，光谱仪13的光学分辨率为(6～10)cm-1。

工控电脑2包括工业主机21和显示器22，拉曼检测模块1与工业主机21数据交互连接，显示器22与工业主机21信号连接，比如采用hdmi线和usb线。工业主机21自带散热风扇，能24小时持续不间断运行。显示器22为触控屏，通过内置软件进行简单交互控制和数据显示。

外围控制系统3包括外设接口板31、锂电池32和打印机33，锂电池32分别与拉曼检测模块1、工控电脑2供电连接，控制主板11上设置有电池管理模块与电源降压模块。外设接口板31分别与拉曼检测模块1、工控电脑2数据交互连接，打印机33用于自动打印检测报告。外设接口板31包含usb口、网口、电源输入口和rs232口。

为控制盒体5体积，优化结构布局，优选拉曼检测模块1位于盒体5的右下部，工业主机21位于盒体5的左下部，显示器22位于盒体5的上部，外围控制系统3位于盒体5的中部，外设接口板31、锂电池32、打印机33依次横向排列。

检测过程：首先将拉曼探头4对准目标检测点，按照显示屏软件提示进行激光光源12波长和激光功率设置，点击显示屏上检测按钮，激光光源12发出激光，通过光谱仪13进行色散，经过发射光纤42和透镜聚焦，再由接收光纤43对拉曼信号光收集并传输回光谱仪13，控制主板11将检测数据通过usb线传输给工业主机21和显示屏，最后通过打印机33自动打印检测报告。

综上，上述的便携式拉曼检测仪通过拉曼检测模块、拉曼探头、工控电脑和外围控制系统的相互配合，能够快速进行数据分析与结果判定并立即出具检测报告，达到简单、快速得到检测结果、保障食品安全的目的。

以上实施例只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述事例限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：

1.一种便携式拉曼检测仪，其特征在于，包括盒体及设置于所述盒体中的拉曼检测模块、工控电脑和外围控制系统，所述拉曼检测模块中引出有拉曼探头，所述拉曼检测模块包括控制主板、激光光源和光谱仪，所述控制主板控制所述激光光源发射激光，并通过所述光谱仪色散拉曼信号光，进而探测不同波长的拉曼信号强度，所述工控电脑包括工业主机和显示器，所述拉曼检测模块与所述工业主机数据交互连接，所述显示器与所述工业主机信号连接，所述外围控制系统包括外设接口板、锂电池和打印机，所述锂电池分别与所述拉曼检测模块、工控电脑供电连接，所述外设接口板分别与所述拉曼检测模块、工控电脑数据交互连接，所述打印机用于自动打印检测报告。

2.根据权利要求1所述的便携式拉曼检测仪，其特征在于：所述拉曼探头包括主体部、发射光纤和接收光纤，所述主体部上设置有检测口，所述检测口正对目标检测点，所述主体部中设置有透镜，所述透镜用于缩小激光激发区域从而提高收集效率，所述发射光纤自所述光谱仪连接至所述主体部，所述接收光纤自所述主体部连接至所述光谱仪，信号光由发射光纤发出，经透镜聚焦、滤波、反射后，被接收光纤收集。

3.根据权利要求1所述的便携式拉曼检测仪，其特征在于：所述激光光源发射的激光波长为(785±0.1)nm，激光功率为0～500mw连续可调。

4.根据权利要求1所述的便携式拉曼检测仪，其特征在于：所述光谱仪的光学分辨率为(6～10)cm^-1。

5.根据权利要求1所述的便携式拉曼检测仪，其特征在于：所述拉曼检测模块位于盒体的右下部，所述工业主机位于盒体的左下部，所述显示器位于盒体的上部，所述外围控制系统位于盒体的中部，所述外设接口板、锂电池、打印机依次横向排列。

6.根据权利要求1所述的便携式拉曼检测仪，其特征在于：所述盒体上设置有放置并卡紧所述拉曼探头的固定块。

7.根据权利要求1所述的便携式拉曼检测仪，其特征在于：所述外设接口板包含usb口、网口、电源输入口和rs232口。

8.根据权利要求1所述的便携式拉曼检测仪，其特征在于：所述控制主板上设置有电池管理模块与电源降压模块。

技术总结
本实用新型公开了一种便携式拉曼检测仪，包括盒体及设置于盒体中的拉曼检测模块、工控电脑和外围控制系统，拉曼检测模块中引出有拉曼探头，拉曼检测模块包括控制主板、激光光源和光谱仪，控制主板控制激光光源发射激光，并通过光谱仪色散拉曼信号光，进而探测不同波长的拉曼信号强度，工控电脑包括工业主机和显示器，拉曼检测模块与工业主机数据交互连接，显示器与工业主机信号连接，外围控制系统包括外设接口板、锂电池和打印机，锂电池分别与拉曼检测模块、工控电脑供电连接，外设接口板分别与拉曼检测模块、工控电脑数据交互连接，打印机用于自动打印检测报告。上述检测仪能够快速进行数据分析与结果判定并立即出具检测报告。

技术研发人员：周丽;张文涛;徐彬;季磊晶;邹晓兰;李林
受保护的技术使用者：无锡中德伯尔生物技术有限公司
技术研发日：2020.08.11
技术公布日：2021.04.30