一种拉曼光谱快速检测牛奶中糠氨酸含量的装置与方法

本发明属于食品安全检测，具体为一种拉曼光谱快速检测牛奶中糠氨酸含量的装置与方法。

背景技术：

1、拉曼光谱仪主要适用于科研院所、高等院校物理和化学实验室、生物及医学领域等光学方面，研究物质成分的判定与确认；还可以应用于刑侦及珠宝行业进行毒品的检测及宝石的鉴定。该仪器以其结构简单、操作简便、测量快速高效准确，以低波数测量能力著称；采用共焦光路设计以获得更高分辨率，可对样品表面进行um级的微区检测，也可用此进行显微影像测量。

2、在针对牛奶中糠氨酸含量的检测工作中，通常将牛奶样品置于检测机构上进行检测分析，操作步骤包括装料、送料、架设、取料等工序，操作十分繁杂，尤其针对批量牛奶样品的检测工作，自动化程度低，无疑大大增加工作负担，同时效率十分低下，无法实现高效、精确的糠氨酸含量的检测工作，有鉴于此，提出一种拉曼光谱快速检测牛奶中糠氨酸含量的装置与方法。

技术实现思路

1、为了克服上述缺陷，本发明提供了一种拉曼光谱快速检测牛奶中糠氨酸含量的装置与方法，解决了针对批量牛奶样品的检测工作，自动化程度低，无疑大大增加工作负担，同时效率十分低下，无法实现高效、精确的糠氨酸含量的检测工作的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种拉曼光谱快速检测牛奶中糠氨酸含量的装置，包括底板，所述底板上通过两组立板分别架设有投料输送机构和出料输送机构，所述底板的前后两侧均设有侧板，所述投料输送机构和出料输送机构之间设有检测支架，所述检测支架内壁设有若干个滚轮，所述检测支架的两侧均连接有导向框，所述导向框的底部通过支撑架与底板相固定，所述检测支架内设有送料组件，所述送料组件贯穿检测底座连接有连接轴，所述送料组件的顶端通过轴承与检测支架内顶部连接，所述检测支架上设有拉曼光谱仪主体和推料组件，所述连接轴外设有驱动组件，所述驱动组件与传动组件啮合，所述驱动组件的一侧与支撑架的一侧相固定。

3、作为本发明的进一步方案：所述投料输送机构和出料输送机构的输出轴上分别连接有从动轮和主动轮，所述主动轮通过传动带与从动轮传动连接，且每组立板的数量为四个。

4、作为本发明的进一步方案：所述送料组件包括旋转座，所述旋转座的中部连接有固定轴，所述固定轴的底端与连接轴的顶端固定连接，所述固定轴的顶部连接在检测支架内顶部，所述旋转座上设有四个挡料板，且挡料板为弧形设计，且四个挡料板之间的夹角为90度。

5、作为本发明的进一步方案：所述检测支架上开设有导向槽，所述推料组件包括电动液压杆，所述电动液压杆外通过两个固定块与检测支架的顶部固定连接，所述电动液压杆的输出端固定连接有连接板。

6、作为本发明的进一步方案：所述连接板的底部连接有推板，所述连接板滑动连接在导向槽内，且推板的一侧为弧形设计。

7、作为本发明的进一步方案：所述传动组件包括两个传动轮，两个传动轮分别固定连接在从动齿轮和投料输送机构上，两个传动轮之间通过皮带传动连接。

8、作为本发明的进一步方案：所述从动齿轮的一端连接在挡块上，所述挡块的底部与底板固定连接，所述从动齿轮与驱动组件连接。

9、作为本发明的进一步方案：所述驱动组件包括电机，所述电机机身外通过固定板与支撑架相固定，所述电机底部的输出轴连接有主动齿轮，所述电机顶部的输出轴固定连接有转盘，所述转盘上开设有弧形的凹槽，所述转盘的底部设有横杆，所述横杆的顶部固定有档杆。

10、作为本发明的进一步方案：所述转盘外设有驱动盘，所述驱动盘卡接在连接轴外，所述驱动盘外开设有四个滑轨和四个限位槽，所述转盘设置在其中一个限位槽内，所述档杆设置在其中一个滑轨内。

11、一种拉曼光谱快速检测牛奶中糠氨酸含量的方法，包括以下步骤：

12、s1、收集不同糠氨酸含量的牛奶样品若干，并且将多个牛奶样品置于投料输送机构上，控制电机工作，电机的输出轴带动主动齿轮旋转，主动齿轮通过从动齿轮带动传动轮旋转，传动轮则驱动投料输送机构工作，使投料输送机构能够将牛奶样品向检测支架内输送；

13、s2、当牛奶样品置于检测支架内后，能够与旋转座和弧形的挡料板接触，此时电机顶部的输出轴带动转盘旋转，转盘通过横杆带动档杆旋转的过程中，档杆能够滑入滑轨内，档杆持续旋转能够推动驱动盘旋转；

14、s3、当驱动盘偏转90度后档杆则脱离滑轨，转盘外壁与限位槽接触并且对驱动盘限位，使驱动盘不会自由旋转，驱动盘旋转则通过连接轴和固定轴带动旋转座旋转，旋转座能够将牛奶样品推送至拉曼光谱仪主体下方，此时旋转座不发生旋转；

15、s4、拉曼光谱仪主体采集牛奶样品的拉曼光谱，光谱采集条件为：牛奶样品的温度38-42℃，光谱波数范围4000-650cm-1，采集方式为投射，建立牛奶样品的糠氨酸含量的拉曼光谱的定量模型，对牛奶样品进行分析；

16、s5、在完成糠氨酸含量的检测工作后，档杆再次滑入滑轨内并且推动驱动盘旋转90度，使旋转座上牛奶样品移动至最右侧位置，控制电动液压杆工作，电动液压杆伸长并且通过连接板和推板推动牛奶样品向右移动，牛奶样品则通过导向框移动至出料输送机构上，由于投料输送机构和出料输送机构通过传动带进行传动，使投料输送机构和出料输送机构同步工作，出料输送机构则将牛奶样品送出。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

18、1、本发明中，通过将多个牛奶样品置于投料输送机构上，控制电机工作，使投料输送机构能够将牛奶样品向检测支架内输送，牛奶样品置于检测支架内后，能够与旋转座和弧形的挡料板接触，此时电机顶部的输出轴带动转盘旋转，转盘通过横杆带动档杆旋转的过程中，档杆能够滑入滑轨内，档杆持续旋转能够推动驱动盘旋转，驱动盘偏转90度后档杆则脱离滑轨，转盘外壁与限位槽接触并且对驱动盘限位，使驱动盘不会自由旋转，驱动盘旋转则通过连接轴和固定轴带动旋转座旋转，旋转座能够将牛奶样品推送至拉曼光谱仪主体下方，此时旋转座不发生旋转，再通过拉曼光谱仪主体对牛奶样品进行糠氨酸含量检测，使送料以及检测工作能够同步进行，通过间歇式送料检测的方式大大提高检测工作的自动化程度，减轻工作负担的同时能够实现高效、精确的糠氨酸含量的检测工作。

19、2、本发明中，通过对牛奶样品中糠氨酸含量的检测后，档杆再次滑入滑轨内并且推动驱动盘旋转90度，使旋转座上牛奶样品移动至最右侧位置，控制电动液压杆工作，电动液压杆伸长并且通过连接板和推板推动牛奶样品向右移动，牛奶样品则通过导向框移动至出料输送机构上，其次电动液压杆收缩并且带动推板移动至初始位置，由于投料输送机构和出料输送机构通过传动带进行传动，使投料输送机构和出料输送机构同步工作，无需人为辅助将检测完成后的牛奶样品取出，且同步运行的投料输送机构和出料输送机构使牛奶样品在输送过程中更为稳定，有利于牛奶样品的高效检测工作。

20、3、本发明中，通过电机的输出轴带动主动齿轮旋转，主动齿轮通过从动齿轮带动传动轮旋转，传动轮则驱动投料输送机构工作，使投料输送机构能够将牛奶样品向检测支架内输送，配合投料输送机构与出料输送机构的同步工作，使驱动单个电机工作能够实现间歇式送样、检测、出料工作，进一步提高自动化效果，同时降低对牛奶样品的检测成本，导向框的设置能够使牛奶样品在内部滑动，起到对牛奶样品限位的目的，防止牛奶样品偏移位置无法移动至旋转座内，提高送样稳定性，弧形的挡料板能够起到对牛奶样品支撑的目的，防止牛奶样品出现倾倒情况，因设有滚轮，牛奶样品在移动的过程中外壁能够与滚轮接触，滚轮则能够对牛奶样品进行支撑，防止牛奶样品滑脱旋转座，配合滚轮在牛奶样品外滚动，降低滚轮支撑产生的摩擦力，保证后续的检测、出料工作能够稳定进行。