專利名稱：用于檢測水果表面農(nóng)藥殘留的旋轉(zhuǎn)定位裝置及檢測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及農(nóng)藥檢測技術領域，特別涉及一種用于檢測水果表面農(nóng)藥殘留的旋轉(zhuǎn)定位裝置及檢測系統(tǒng)。
背景技術：
農(nóng)藥一般是指用于防止危害農(nóng)作物及農(nóng)副產(chǎn)品的病蟲害、雜草及其他有害生物的化學藥劑的統(tǒng)稱，是重要的農(nóng)業(yè)產(chǎn)生資料。由于人口的增長，耕地資源的緊張，我國對農(nóng)藥的生產(chǎn)與使用的需求有增無減。據(jù)統(tǒng)計，我國有15個以上省份必須大量使用農(nóng)藥。但是，由于長期大量的使用，農(nóng)藥微量或痕量的殘留在果蔬表面，極易對人體產(chǎn)生急性或慢性的毒害。有研究表明，長期食用有農(nóng)藥殘留的水果、蔬菜，不僅會影響人體各種生理活性的功能，還會對人體其它系統(tǒng)機能結構構成潛在的危害，甚至會降低機體的免疫功能，可能引起致癌、致畸、致突變的“三致”作用。因此，對農(nóng)藥進行及時、準確、靈敏的監(jiān)控和檢測，成為我們亟待解決的問題。目前的農(nóng)藥殘留檢測方法主要分為三類生物測定技術、理化檢測方法和快速檢測法。其中生物測定技術對指示生物要求較高，測定結果不能確定農(nóng)藥品種；理化檢測方法精度雖高，但是操作過程繁瑣且耗時長，不能滿足在線檢測的需要。近年來快速檢測法發(fā)展較快，如酶抑制法、免疫快速檢測法、生物傳感器技術等，但是這些方法也存在靈敏度低或成本高的問題。基于拉曼技術的農(nóng)藥殘留快速、可靠、非破壞檢測技術，取代傳統(tǒng)的取樣檢查方法，解決常規(guī)檢測手法所不能解決的檢測時間長、用工量大、破壞樣品等問題，實現(xiàn)果蔬產(chǎn)品的高通量、實時逐一安全檢測評估，有效解決我國農(nóng)產(chǎn)品安全問題，保障消費者安全和我國農(nóng)產(chǎn)品國際競爭力，對我國農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)向優(yōu)質(zhì)化、安全化方向發(fā)展具有極其重要的作用。但是，由于目前沒有一種合適的旋轉(zhuǎn)定位裝置承載待測樣品，導致檢測過程時間長、工作量大，并且精度不高。

發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術問題本發(fā)明要解決的技術問題是如何提供一種用于檢測水果表面農(nóng)藥殘留的旋轉(zhuǎn)定位裝置及檢測系統(tǒng)，以減少檢測時間，降低檢測工作量，提高檢測精度。( 二 )技術方案為解決上述技術問題，本發(fā)明還提供一種用于檢測水果表面農(nóng)藥殘留的旋轉(zhuǎn)定位裝置，其包括底板、固定架、活動架和彈簧；所述底板的上部設置有底立柱；所述固定架與所述底板固定連接，并且所述固定架的上部設置有用于通過激發(fā)光的通孔； 所述活動架的上部設置有用于帶動待測樣品轉(zhuǎn)動的滾輪，下部設置有與所述底立柱相匹配的套管；所述套管套設在所述底立柱上，并且所述套管的外側設置有定位螺母；所述彈簧套設在所述套管的外部，并且設置在所述底板和所述定位螺母之間。優(yōu)選地，所述裝置還包括控制器；所述控制器設置在所述活動架的上部，用于控制所述滾輪轉(zhuǎn)動。優(yōu)選地，所述固定架包括兩個立桿和一個橫桿；所述兩個立桿對稱設置在所述底立柱的兩側，所述兩個立桿的內(nèi)側均設置有凹槽；所述橫桿設置在所述兩個立桿的上部。優(yōu)選地，所述橫桿的中部呈凹面向下的圓盤狀，所述通孔設置在所述圓盤狀的中 央。優(yōu)選地，所述活動架的上部還包括一個橫板和兩個對稱設置在所述橫板的上部兩側的立板；所述滾輪設置在所述兩個立板之間。優(yōu)選地，所述兩個立板的外側均設置有與所述兩個立桿上的凹槽相匹配的凸起。優(yōu)選地，所述滾輪為兩個，并且所述兩個滾輪平行設置在所述兩個立板之間。本發(fā)明還提供一種包括所述旋轉(zhuǎn)定位裝置的檢測系統(tǒng)，其還包括激發(fā)裝置、信號檢測裝置和信號處理裝置；所述激發(fā)裝置，用于將輸出的激發(fā)光通過所述旋轉(zhuǎn)定位裝置的通孔引導至待測樣品表面，并接收所述待測樣品產(chǎn)生的帶有樣品信息的拉曼散射信號；所述信號檢測裝置連接所述激發(fā)裝置，用于將所述拉曼散射信號轉(zhuǎn)換為光譜圖像，并將所述光譜圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號；所述信號處理裝置連接所述信號檢測裝置，用于對所述數(shù)字電信號進行處理，以確定所述待測樣品表面的農(nóng)藥種類及濃度大小。優(yōu)選地，所述激發(fā)裝置包括激光器、Y型光纖和拉曼探針；所述激光器連接所述Y型光纖的第一端，用于產(chǎn)生激發(fā)光；所述Y型光纖的第二端連接所述拉曼探針，第三端連接所述信號檢測裝置；所述Y型光纖用于將所述激發(fā)光引導至所述拉曼探針，并將所述拉曼探針接收的拉曼散射信號發(fā)送至所述信號檢測裝置；所述拉曼探針用于將所述激發(fā)光通過所述旋轉(zhuǎn)定位裝置的通孔引導至待所述待測樣品表面，并接收所述待測樣品在所述激發(fā)光的激發(fā)作用下產(chǎn)生的拉曼散射信號。優(yōu)選地，所述信號檢測裝置包括拉曼分光儀和CXD相機；所述拉曼分光儀連接所述Y型光纖的第三端和所述CCD相機，用于將所述拉曼散射信號轉(zhuǎn)換為光譜圖像；所述CXD相機連接所述信號處理裝置，用于將所述光譜圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號，并將所述數(shù)字電信號發(fā)送給所述信號處理裝置。(三)有益效果 本發(fā)明的檢測水果表面農(nóng)藥殘留的旋轉(zhuǎn)定位裝置及檢測系統(tǒng)，可以方便快捷地對蘋果、梨子、橙子、桔子等多種曲面不規(guī)則的水果表面進行逐點掃描，有效保證拉曼探針到水果表面的工作距離一定，減少掃描誤差，從而以較少的檢測時間、較低的檢測工作量和更高的檢測精度實現(xiàn)了對水果表面農(nóng)藥殘留的無損檢測。


圖I是本發(fā)明實施例所述用于檢測水果表面農(nóng)藥殘留的旋轉(zhuǎn)定位裝置的結構示意圖；圖2是本發(fā)明所述用于檢測水果表面農(nóng)藥殘留的檢測系統(tǒng)的模塊結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。圖I是本發(fā)明實施例所述用于檢測水果表面農(nóng)藥殘留的旋轉(zhuǎn)定位裝置的結構示意圖。如圖I所示，所述旋轉(zhuǎn)定位裝置包括底板110、固定架、活動架、彈簧140和控制器150。所述底板110的上部中央設置有底立柱111。 所述固定架進一步包括兩個立桿120和一個橫桿121。所述兩個立桿120對稱設置在所述底立柱111的兩側，與所述底板110固定連接；所述橫桿121設置在所述兩個立桿120的上部。所述兩個立桿120的內(nèi)側均設置有凹槽。所述橫桿121的中部呈凹面朝下的圓盤狀，并且在所述圓盤狀結構的中央設置有通孔122，所述通孔122也位于所述橫桿121的正中央。所述活動架的上部呈凹字形，包括一個橫板130和兩個對稱設置在所述橫板130的上部兩側的立板131 ;所述活動架的下部中央設置有與所述底立柱111相匹配的套管132，所述套管132套設在所述底立柱111上，所述套管132的外側通過螺紋連接定位螺母133。所述兩個立板131的外側均設置有與所述兩個立桿120的凹槽相匹配的凸起，所述活動架能夠沿所述凹槽上下滑動。所述活動架還包括兩個滾輪134，所述兩個滾輪134平行設置在所述兩個立板131之間，與所述兩個立板131轉(zhuǎn)動連接。待測樣品160放置在所述兩個滾輪134的上部，并且在所述兩個滾輪134的帶動下轉(zhuǎn)動。所述彈簧140套設在所述套管132的外部，并且設置在所述底板110和所述定位螺母133之間。所述控制器150設置在所述活動架的上部的內(nèi)側，用于控制所述兩個滾輪134轉(zhuǎn)動。所述控制器150包括用于驅(qū)動所述兩個滾輪134轉(zhuǎn)動的電機，以及決定所述電機旋轉(zhuǎn)速度等參數(shù)的控制單元。圖2是本發(fā)明所述用于檢測水果表面農(nóng)藥殘留的檢測系統(tǒng)的模塊結構示意圖。如圖2所示，所述檢測系統(tǒng)包括所述旋轉(zhuǎn)定位裝置100、激發(fā)裝置200、信號檢測裝置300和信號處理裝置400。所述激發(fā)裝置200進一步包括激光器210、Y型光纖220和拉曼探針230。所述信號檢測裝置300進一步包括拉曼分光儀310和CCD (Charge-coupled Device,電荷耦合元件)相機320。所述激光器210連接所述Y型光纖220的第一端，用于產(chǎn)生激發(fā)光。所述Y型光纖220的第二端連接所述拉曼探針230，第三端連接所述信號檢測裝置300中的拉曼分光儀310。所述Y型光纖220用于將所述激發(fā)光引導至所述拉曼探針230，并將所述拉曼探針230接收的拉曼散射信號發(fā)送至所述拉曼分光儀310。所述拉曼探針230用于將所述激發(fā)光通過所述旋轉(zhuǎn)定位裝置100的橫桿121上的通孔122引導至所述待測樣品160表面，并接收所述待測樣品160在所述激發(fā)光的激發(fā)作用下產(chǎn)生的拉曼散射信號。所述拉曼分光儀310還連接所述CCD相機320，用于將所述拉曼散射信號轉(zhuǎn)換為光譜圖像后發(fā)送給所述CXD相機320。
所述CXD相機320連接所述信號處理裝置400，用于將所述光譜圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號，并將所述數(shù)字電信號發(fā)送給所述信號處理裝置400。所述信號處理裝置400通過內(nèi)置運算模型對所述數(shù)字電信號進行處理，以確定所述待測樣品160表面的農(nóng)藥種類及濃度大小。需要說明的是，由于本發(fā)明實施例重點不在于如何建立確定農(nóng)藥種類及濃度大小的運算模型，因此，在此不對如何建立確定農(nóng)藥種類及濃度大小的具體方法進行詳細說明，本領域技術人員可根據(jù)現(xiàn)有技術選擇建立合適的模型，從而確定農(nóng)藥的種類及濃度大小。下面結合本發(fā)明實施例所述檢測系統(tǒng)對所述旋轉(zhuǎn)定位裝置的工作過程補充說明如下將待測樣品160放置于所述兩個滾輪134的上部，調(diào)節(jié)所述定位螺母133到合適位置，使所述待測樣品160表面貼于所述橫桿121上的圓盤狀結構的凹面，然后固定所述定位螺母133 ;接下來啟動所述控制器150使所述兩個滾輪134帶動所述待測樣品160以一定的速度按照“旋轉(zhuǎn)一暫停一旋轉(zhuǎn)”的模式轉(zhuǎn)動，此時由于所述彈簧140的緩沖作用，可保證所述待測樣品160在旋轉(zhuǎn)過程中一直貼近所述圓盤狀結構的凹面，所述待測樣品160表面到所述圓盤狀結構上的通孔122的上沿的距離一定；在所述待測樣品160旋轉(zhuǎn)過程中，所述拉曼探針230通過所述通孔122將激發(fā)光引導至所述待測樣品160的表面，并接收所述待測樣品160在所述激發(fā)光的激發(fā)作用下產(chǎn)生的拉曼散射信號(后續(xù)處理步驟前文已經(jīng)描述，在此不再贅述)?？梢钥吹?，所述旋轉(zhuǎn)定位裝置100有效保證了所述拉曼探針230到所述待測樣品160表面的工作距離一定，減少了掃描誤差。本發(fā)明實施例所述用于檢測水果表面農(nóng)藥殘留的旋轉(zhuǎn)定位裝置及檢測系統(tǒng)，可以方便快捷地對蘋果、梨子、橙子、桔子等多種曲面不規(guī)則的水果表面進行逐點掃描，有效保證拉曼探針到水果表面的工作距離一定，減少掃描誤差，從而以較少的檢測時間、較低的檢測工作量和更高的檢測精度實現(xiàn)了對水果表面農(nóng)藥殘留的無損檢測。以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關技術領域的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護范圍應由權利要求限定。
權利要求
1.一種用于檢測水果表面農(nóng)藥殘留的旋轉(zhuǎn)定位裝置，其特征在于，包括底板、固定架、活動架和彈簧； 所述底板的上部設置有底立柱； 所述固定架與所述底板固定連接，并且所述固定架的上部設置有用于通過激發(fā)光的通孔； 所述活動架的上部設置有用于帶動待測樣品轉(zhuǎn)動的滾輪，下部設置有與所述底立柱相匹配的套管；所述套管套設在所述底立柱上，并且所述套管的外側設置有定位螺母； 所述彈簧套設在所述套管的外部，并且設置在所述底板和所述定位螺母之間。
2.如權利要求I所述的旋轉(zhuǎn)定位裝置，其特征在于，所述裝置還包括控制器；所述控制器設置在所述活動架的上部，用于控制所述滾輪轉(zhuǎn)動。
3.如權利要求I所述的旋轉(zhuǎn)定位裝置，其特征在于，所述固定架包括兩個立桿和一個橫桿；所述兩個立桿對稱設置在所述底立柱的兩側，所述兩個立桿的內(nèi)側均設置有凹槽；所述橫桿設置在所述兩個立桿的上部。
4.如權利要求3所述的旋轉(zhuǎn)定位裝置，其特征在于，所述橫桿的中部呈凹面向下的圓盤狀，所述通孔設置在所述圓盤狀的中央。
5.如權利要求3所述的旋轉(zhuǎn)定位裝置，其特征在于，所述活動架的上部還包括一個橫板和兩個對稱設置在所述橫板的上部兩側的立板；所述滾輪設置在所述兩個立板之間。
6.如權利要求5所述的旋轉(zhuǎn)定位裝置，其特征在于，所述兩個立板的外側均設置有與所述兩個立桿上的凹槽相匹配的凸起。
7.如權利要求5所述的旋轉(zhuǎn)定位裝置，其特征在于，所述滾輪為兩個，并且所述兩個滾輪平行設置在所述兩個立板之間。
8.一種包括權利要求I至7之一所述旋轉(zhuǎn)定位裝置的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測系統(tǒng)還包括激發(fā)裝置、信號檢測裝置和信號處理裝置； 所述激發(fā)裝置，用于將輸出的激發(fā)光通過所述旋轉(zhuǎn)定位裝置的通孔引導至待測樣品表面，并接收所述待測樣品產(chǎn)生的帶有樣品信息的拉曼散射信號； 所述信號檢測裝置連接所述激發(fā)裝置，用于將所述拉曼散射信號轉(zhuǎn)換為光譜圖像，并將所述光譜圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號； 所述信號處理裝置連接所述信號檢測裝置，用于對所述數(shù)字電信號進行處理，以確定所述待測樣品表面的農(nóng)藥種類及濃度大小。
9.如權利要求8所述的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述激發(fā)裝置包括激光器、Y型光纖和拉曼探針； 所述激光器連接所述Y型光纖的第一端，用于產(chǎn)生激發(fā)光； 所述Y型光纖的第二端連接所述拉曼探針，第三端連接所述信號檢測裝置；所述Y型光纖用于將所述激發(fā)光引導至所述拉曼探針，并將所述拉曼探針接收的拉曼散射信號發(fā)送至所述信號檢測裝置； 所述拉曼探針用于將所述激發(fā)光通過所述旋轉(zhuǎn)定位裝置的通孔引導至待所述待測樣品表面，并接收所述待測樣品在所述激發(fā)光的激發(fā)作用下產(chǎn)生的拉曼散射信號。
10.如權利要求9所述的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述信號檢測裝置包括拉曼分光儀和CXD相機；所述拉曼分光儀連接所述Y型光纖的第三端和所述CCD相機，用于將所述拉曼散射信號轉(zhuǎn)換為光譜圖像； 所述CCD相機連接所述信號處理裝置，用于將所述光譜圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號，并將所述數(shù)字電信號發(fā)送給所述信號處理裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于檢測水果表面農(nóng)藥殘留的旋轉(zhuǎn)定位裝置及檢測系統(tǒng)，涉及農(nóng)藥檢測領域。所述旋轉(zhuǎn)定位裝置包括底板、固定架、活動架和彈簧；所述底板的上部設置有底立柱；所述固定架與所述底板固定連接，并且所述固定架的上部設置有用于通過激發(fā)光的通孔；所述活動架的上部設置有用于帶動待測樣品轉(zhuǎn)動的滾輪，下部設置有與所述底立柱相匹配的套管；所述套管套設在所述底立柱上，并且所述套管的外側設置有定位螺母；所述彈簧套設在所述套管的外部，并且設置在所述底板和所述定位螺母之間。所述旋轉(zhuǎn)定位裝置及檢測系統(tǒng)，以較少的檢測時間、較低的檢測工作量和更高的檢測精度實現(xiàn)了對水果表面農(nóng)藥殘留的無損檢測。
文檔編號G01N21/01GK102645405SQ20121008904
公開日2012年8月22日 申請日期2012年3月29日 優(yōu)先權日2012年3月29日
發(fā)明者孫云云, 彭彥昆, 李永玉, 薩科, 陳菁菁 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學