專利名稱：一種手持式農(nóng)藥殘留量速測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種食品安全快速檢測(cè)儀器，具體為一種手持式農(nóng)藥殘留量速測(cè) 儀。
背景技術(shù)：
近年來，因食用受到農(nóng)藥污染的果蔬而造成的急性中毒事件時(shí)有發(fā)生。針對(duì)我國 農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地分散及即采即售為主的果蔬產(chǎn)銷特點(diǎn)，迫切需要開發(fā)一種簡(jiǎn)單快捷的手持式農(nóng) 藥殘留量檢測(cè)儀，以適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)定的需要。酶催化動(dòng)力學(xué)分析法操作簡(jiǎn)單、分析快速， 近幾年國內(nèi)外均有研究報(bào)道，相應(yīng)的農(nóng)藥殘留檢測(cè)儀的開發(fā)工作也有報(bào)道。2003年，國家頒 布了基于乙酰膽堿酯酶體系的農(nóng)藥殘留快速檢測(cè)方法國家標(biāo)準(zhǔn)，加速了此類農(nóng)藥殘留檢測(cè) 儀的商品化進(jìn)程。目前農(nóng)藥殘留檢測(cè)中所用膽堿酯酶大多來源于動(dòng)物體，價(jià)格貴且保存較為困難， 而植物酯酶來源廣、成本低、易于保存。近年來已有研究表明某些植物酯酶與乙酰膽堿酯酶 相比，在酶活性和抑制程度上效果相當(dāng)，且其農(nóng)藥殘留的最低檢出限遠(yuǎn)低于國家規(guī)定的最 大允許殘留量，因此用植物酯酶進(jìn)行農(nóng)藥殘留檢測(cè)完全可行。現(xiàn)有的農(nóng)藥殘留檢測(cè)儀大多以220V交流電供電，不適于戶外操作；有的采用體積 龐大的熱光源或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的分光系統(tǒng)，攜帶不便；少數(shù)農(nóng)藥殘留快速檢測(cè)儀雖然采用了微 型化設(shè)計(jì)，但由于酶的活性受溫度影響很大，測(cè)量時(shí)需使用恒溫裝置，不易攜帶，難以實(shí)現(xiàn) 真正的手持式現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種手持式農(nóng)藥殘留量 速測(cè)儀的技術(shù)方案。所述的一種手持式農(nóng)藥殘留量速測(cè)儀，其特征在于包括電源系統(tǒng)、光電檢測(cè)系 統(tǒng)、微處理器與輔助電路系統(tǒng)和輸入輸出系統(tǒng)，電源系統(tǒng)包括可充電電池、電量檢測(cè)與充電 電路，光電檢測(cè)系統(tǒng)包括LED恒流驅(qū)動(dòng)電路、LED單色光源、樣品池腔、硅光電池檢測(cè)器，微 處理器與輔助電路系統(tǒng)包括微處理器、電流檢測(cè)運(yùn)放、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、存儲(chǔ)器、溫度校正電路，輸 入輸出系統(tǒng)包括按鍵鍵、串行接口電路、液晶顯示屏；所述的電源系統(tǒng)為儀器提供電源，光 電檢測(cè)系統(tǒng)用于光電信號(hào)采集，微處理器與輔助電路系統(tǒng)用于系統(tǒng)控制與數(shù)據(jù)計(jì)算，輸入 輸出系統(tǒng)用于數(shù)據(jù)信息的接收與顯示。所述的一種手持式農(nóng)藥殘留量速測(cè)儀，其特征在于所述的可充電電池為鋰離子電 池，電量檢測(cè)與充電電路受微處理器控制，實(shí)時(shí)檢測(cè)電池電量，當(dāng)電量不足時(shí)，通過液晶顯 示屏提醒用戶充電，并可通過USB接口對(duì)其充電。所述的一種手持式農(nóng)藥殘留量速測(cè)儀，其特征在于所述的LED單色光源為高穩(wěn)定 的窄帶寬、小發(fā)散角LED單色光源，半波寬FWHM小于lOnm，發(fā)散角小于15°，波長準(zhǔn)確性 士 1 nm0[0009]所述的一種手持式農(nóng)藥殘留量速測(cè)儀，其特征在于所述的LED單色光源受微處理 器控制，在樣品檢測(cè)時(shí)，瞬時(shí)打開，樣品信號(hào)采集完畢即斷電關(guān)閉。所述的一種手持式農(nóng)藥殘留量速測(cè)儀，其特征在于所述的樣品池腔為圓柱形，裝 有熱敏電阻，用于樣品池溫度實(shí)時(shí)檢測(cè)。所述的一種手持式農(nóng)藥殘留量速測(cè)儀，其特征在于所述的微處理器中內(nèi)置溫度校 正定標(biāo)方程，通過采集的樣品、樣品空白對(duì)照和試劑空白對(duì)照的光強(qiáng)信號(hào)，計(jì)算出樣品對(duì)植 物酯酶的抑制率，并通過液晶顯示屏直接顯示出樣品中的農(nóng)藥殘留含量。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1.以高穩(wěn)定的窄帶寬、小發(fā)散角單色LED為光源，具有良好的單色性和準(zhǔn)直性，無 需增加濾光片和準(zhǔn)直透鏡，簡(jiǎn)化了儀器的光路結(jié)構(gòu)，提高了儀器的穩(wěn)定性；2. LED光源功率小，并且只在樣品檢測(cè)時(shí)才瞬時(shí)打開，樣品信號(hào)采集完畢即斷電關(guān) 閉，耗電量極??；3.以可充電鋰離子電池為電源，便于攜帶和現(xiàn)場(chǎng)使用；4.通過實(shí)時(shí)溫度校正，減小環(huán)境溫度變化對(duì)檢測(cè)結(jié)果的干擾；5.微處理器中內(nèi)置定標(biāo)方程，可直接顯示被測(cè)樣品農(nóng)藥殘留量，便于非專業(yè)人員 操作；6.儀器體積小，重量輕，攜帶方便，適用于現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)；本實(shí)用新型可用于蔬菜水果中有機(jī)磷和氨基甲酸酯農(nóng)藥殘留量的現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)， 能滿足現(xiàn)場(chǎng)快速篩查或半定量測(cè)定的需要，特別適用于果蔬批發(fā)市場(chǎng)、酒店、超市等場(chǎng)所對(duì) 果蔬農(nóng)藥殘留量的快速檢測(cè)。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明一種手持式農(nóng)藥殘留量速測(cè)儀，包括電源系統(tǒng)1、光電檢測(cè)系統(tǒng)2、微處理器與輔 助電路系統(tǒng)3和輸入輸出系統(tǒng)4，所述的電源系統(tǒng)1為儀器提供電源，光電檢測(cè)系統(tǒng)2用于 光電信號(hào)采集，微處理器與輔助電路系統(tǒng)3用于系統(tǒng)控制與數(shù)據(jù)計(jì)算，輸入輸出系統(tǒng)4用于 數(shù)據(jù)信息的接收與顯示。電源系統(tǒng)1包括可充電電池5、電量檢測(cè)與充電電路6，可充電電池5為鋰離子 電池，為儀器各部分提供電源，電量檢測(cè)與充電電路6受微處理器11控制，實(shí)時(shí)檢測(cè)電 池電量，微處理器11檢測(cè)可充電電池電量，發(fā)現(xiàn)電量不足時(shí)，通過液晶顯示屏18提醒 用戶充電，并及時(shí)關(guān)機(jī)，并可通過USB接口對(duì)其充電。本實(shí)例中可充電池采用鋰離子電 池1800MAH-616-(^90，充電電路采用LT4080，微處理器為C8051F;350，液晶顯示屏采用 LM6030AFW LCD黑白顯示屏。光電檢測(cè)系統(tǒng)2包括LED恒流驅(qū)動(dòng)電路7、LED單色光源8、樣品池腔9、硅光電池 檢測(cè)器10 ；LED單色光源8為高穩(wěn)定的窄帶寬、小發(fā)散角LED單色光源，LED光源采用直徑 3mm、中心波長520nm，波長準(zhǔn)確性士 lnm，半波寬FWHM小于10nm，發(fā)散角小于15°的錐型LED, LED驅(qū)動(dòng)電路采用MAX1916 LED恒流驅(qū)動(dòng)芯片，輸出20mA的恒定電流，樣品池腔9為 圓柱形，裝有熱敏電阻19，用于樣品池溫度實(shí)時(shí)檢測(cè)。微處理器與輔助電路系統(tǒng)3包括微處理器11、電流檢測(cè)運(yùn)放12、實(shí)時(shí)時(shí)鐘13、存儲(chǔ) 器14、溫度校正電路15，微處理器11中內(nèi)置溫度校正定標(biāo)方程，通過采集的樣品、樣品空白 對(duì)照和試劑空白對(duì)照的光強(qiáng)信號(hào)，計(jì)算出樣品對(duì)植物酯酶的抑制率，并通過液晶顯示屏直 接顯示出樣品中的農(nóng)藥殘留含量，實(shí)時(shí)時(shí)鐘13采用DS1302，為樣品信息存儲(chǔ)提供以時(shí)間為 基準(zhǔn)的編號(hào)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器17采用EEPR0M/AT24C512，內(nèi)存容量為511，可存儲(chǔ)大量的樣品信 息，溫度傳感器為BS520，實(shí)時(shí)檢測(cè)樣品池腔溫度。輸入輸出系統(tǒng)4包括按鍵16、串行接口電路17、液晶顯示屏18，按鍵設(shè)置有上翻按 鍵、下翻按鍵、確認(rèn)按鍵和返回按鍵。本實(shí)用新型的工作原理為打開電源開關(guān)，LED恒流驅(qū)動(dòng)電路7受微處理器11控 制，在樣品檢測(cè)時(shí)，瞬時(shí)驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光，信號(hào)采集完畢即關(guān)閉，照射到樣品池腔9，并透過樣 品，照射到硅光電池上，硅光電池將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)并經(jīng)過電流檢測(cè)運(yùn)放12放大送到 微處理器11上采樣，微處理器同時(shí)采集熱敏電阻19的溫度信息，通過樣品、樣品空白對(duì)照 和試劑空白對(duì)照的信息，計(jì)算出樣品對(duì)植物酯酶的抑制率，結(jié)合溫度校正定標(biāo)方程，計(jì)算出 樣品中的農(nóng)藥殘留含量，直接在液晶顯示屏18上顯示測(cè)量結(jié)果。本實(shí)用新型的尺寸大小為150X90X60 mm，重量小于500克。上述電路中，除已經(jīng)說明的以外，對(duì)所有元器件沒有特殊要求。實(shí)施例中所涉及元 器件可采用其他類似產(chǎn)品，皆為本實(shí)用新型保護(hù)范圍。以下結(jié)合具體操作來介紹本實(shí)用新型手持式農(nóng)藥殘留量速測(cè)儀的使用方法一、樣品處理稱取樣品2克，剪碎，置于樣品提取瓶中，加緩沖液10毫升，提取5-10分鐘，過濾， 濾液作為待測(cè)樣品溶液。二、顯色與測(cè)量1.試劑空白對(duì)照取1支10 ml具塞樣品管，加入3 mL緩沖液和2mL終止液，混勻，倒入樣品池中， 放入樣品池腔中，蓋上樣品池蓋，按下翻按鈕，選擇試劑空白對(duì)照，按確認(rèn)鍵，進(jìn)行測(cè)量；2.樣品空白對(duì)照液另取1支10 mL具塞樣品管，加入3 mL緩沖液，1 mL酶液，100 μ L底物溶液，40 度反應(yīng)2分鐘，再加600 μ L顯色劑，混勻，反應(yīng)10分鐘，然后加入2mL終止液，搖勻并立即 倒入樣品池中，放入樣品池腔中，蓋上樣品池蓋，按下翻按鈕，選擇樣品空白對(duì)照，按確認(rèn)按 鍵，進(jìn)行測(cè)量；3.樣品溶液另取1支10 ml具塞樣品管，加入3 mL待測(cè)液，1 mL酶液，100 μ L底物溶液，40 度反應(yīng)2分鐘，再加600 μ L顯色劑，混勻，反應(yīng)10分鐘后加入100 μ L底物，然后加入2mL 終止液，搖勻并立即倒入樣品池中，放入樣品池腔中，蓋上樣品池蓋，按下翻按鈕，選擇樣品 溶液，按確認(rèn)按鍵，進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量結(jié)果直接顯示在液晶顯示屏上，可選擇數(shù)據(jù)儲(chǔ)存鍵對(duì)結(jié)果進(jìn)行保存，并輸入 樣品代碼和檢測(cè)時(shí)間信息。
權(quán)利要求1.一種手持式農(nóng)藥殘留量速測(cè)儀，其特征在于包括電源系統(tǒng)(1)、光電檢測(cè)系統(tǒng)(2)、 微處理器與輔助電路系統(tǒng)(3)和輸入輸出系統(tǒng)(4)，電源系統(tǒng)(1)包括可充電電池(5)、電量 檢測(cè)與充電電路(6 )，光電檢測(cè)系統(tǒng)(2 )包括LED恒流驅(qū)動(dòng)電路(7 )、LED單色光源(8 )、樣品 池腔(9)、硅光電池檢測(cè)器(10)，微處理器與輔助電路系統(tǒng)(3)包括微處理器(11)、電流檢 測(cè)運(yùn)放(12)、實(shí)時(shí)時(shí)鐘(13)、存儲(chǔ)器(14)、溫度校正電路(15)，輸入輸出系統(tǒng)(4)包括按鍵 (16)、串行接口電路(17)、液晶顯示屏(18)；所述的電源系統(tǒng)(1)為儀器提供電源，光電檢 測(cè)系統(tǒng)(2)用于光電信號(hào)采集，微處理器與輔助電路系統(tǒng)(3)用于系統(tǒng)控制與數(shù)據(jù)計(jì)算，輸 入輸出系統(tǒng)(4)用于數(shù)據(jù)信息的接收與顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種手持式農(nóng)藥殘留量速測(cè)儀，其特征在于所述的可充電電 池(5)為鋰離子電池，電量檢測(cè)與充電電路(6)受微處理器(11)控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種手持式農(nóng)藥殘留量速測(cè)儀，其特征在于所述的LED單色 光源(8)為高穩(wěn)定的窄帶寬、小發(fā)散角LED單色光源，半波寬FWHM小于lOnm，發(fā)散角小于 15°，波長準(zhǔn)確性士 1 nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種手持式農(nóng)藥殘留量速測(cè)儀，其特征在于所述的LED單色 光源(8 )受微處理器(11)控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種手持式農(nóng)藥殘留量速測(cè)儀，其特征在于所述的樣品池腔 (9)為圓柱形，裝有熱敏電阻(19)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種手持式農(nóng)藥殘留量速測(cè)儀，其特征在于所述的微處理器 (11)中內(nèi)置溫度校正定標(biāo)方程。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種食品安全快速檢測(cè)儀器，具體為一種手持式農(nóng)藥殘留量速測(cè)儀。包括電源系統(tǒng)、光電檢測(cè)系統(tǒng)、微處理器與輔助電路系統(tǒng)和輸入輸出系統(tǒng)，電源系統(tǒng)包括可充電電池、電量檢測(cè)與充電電路，光電檢測(cè)系統(tǒng)包括LED恒流驅(qū)動(dòng)電路、LED單色光源、樣品池腔、硅光電池檢測(cè)器，微處理器與輔助電路系統(tǒng)包括微處理器、電流檢測(cè)運(yùn)放、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、存儲(chǔ)器、溫度校正電路，輸入輸出系統(tǒng)包括按鍵鍵、串行接口電路、液晶顯示屏。本實(shí)用新型可用于蔬菜水果中有機(jī)磷和氨基甲酸酯農(nóng)藥殘留量的現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)，能滿足現(xiàn)場(chǎng)快速篩查或半定量測(cè)定的需要，特別適用于果蔬批發(fā)市場(chǎng)、酒店、超市等場(chǎng)所對(duì)果蔬農(nóng)藥殘留量的快速檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01N21/01GK201885974SQ20102062136
公開日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者朱周洪, 李遠(yuǎn)平, 王聰, 陳華才 申請(qǐng)人:杭州華內(nèi)光電科技有限公司