智能數碼型農藥殘留速測裝置和方法與流程

本發明涉及檢測儀器領域，特別是涉及一種智能數碼型農藥殘留速測裝置和方法。

背景技術：

隨著人們生活水平的提高，人們對于日常食品安全的關注也越來越高，基于日常監管的需求，為監管工作提供及時、便捷的數據支撐，基層食品監管部門都成立了食品安全快速檢測室，蔬菜作為日常必備食材，成為監管的重中之重，蔬菜的主要污染就是農藥殘留，大批量蔬菜農殘檢測是一個非常復雜的過程。

傳統的農藥殘留檢測通常自動化程度不夠，需要人工操作，不可避免地對檢測結果的準確性產生影響，花費時間長、準確度不高。因此傳統的農藥殘留檢測儀器的檢測效率低。

技術實現要素：

基于此，有必要針對上述問題，提供一種檢測效率高的智能數碼型農藥殘留速測裝置和方法。

一種智能數碼型農藥殘留速測裝置，包括控制終端、主控裝置、通信裝置、機械控制裝置和色差檢測裝置，所述通信裝置、所述機械控制裝置和所述色差檢測裝置均連接所述主控裝置，所述通信裝置還連接所述控制終端，

所述控制終端用于通過所述通信裝置發送控制指令至所述主控裝置；以及接收所述主控裝置通過所述通信裝置發送的檢測結果并輸出；

所述主控裝置用于接收所述控制指令，并根據所述控制指令生成驅動指令并發送至所述機械控制裝置；以及接收所述色差檢測裝置發送的檢測數據進行處理得到檢測結果，并通過所述通信裝置將所述檢測結果發送至所述控制終端；

所述機械控制裝置用于根據接收的所述驅動指令將帶有樣品溶液的檢測卡壓合；

所述色差檢測裝置用于檢測壓合后的檢測卡中樣品溶液的農藥殘留得到所述檢測數據，并將所述檢測數據發送至所述主控裝置。

一種智能數碼型農藥殘留速測方法，包括以下步驟：

控制終端通過通信裝置發送控制指令至主控裝置；

所述主控裝置接收所述控制指令，并根據所述控制指令生成驅動指令并發送至所述機械控制裝置；

所述機械控制裝置接收所述驅動指令，并根據所述驅動指令將帶有樣品溶液的檢測卡壓合；

色差檢測裝置檢測壓合后的檢測卡中樣品溶液的農藥殘留得到所述檢測數據，并將所述檢測數據發送至所述主控裝置；

所述主控裝置接收所述色差檢測裝置發送的所述檢測數據，并對所述檢測數據進行處理得到檢測結果，并通過所述通信裝置將所述檢測結果發送至所述控制終端；

所述控制終端接收所述主控裝置通過所述通信裝置發送的所述檢測結果并輸出。

上述智能數碼型農藥殘留速測裝置和方法，通過控制終端、通信裝置和主控裝置對機械控制裝置進行控制，實現對樣品溶液農藥殘留檢測過程的全自動控制，無需人工操作，消除了人工操作對檢測結果的影響，快速、準確度高，檢測效率高。

附圖說明

圖1為一實施例中智能數碼型農藥殘留速測裝置結構圖；

圖2為一實施例中機械檢測裝置的結構圖；

圖3為一實施例中智能數碼型農藥殘留速測裝置部分結構圖；

圖4為一實施例中色差檢測裝置的結構圖；

圖5為一實施例中智能數碼型農藥殘留速測方法流程圖。

具體實施方式

在一個實施例中，如圖1所示，一種智能數碼型農藥殘留速測裝置，包括控制終端110、主控裝置120、通信裝置130、機械控制裝置140和色差檢測裝置150，通信裝置130、機械控制裝置140和色差檢測裝置150均連接主控裝置120，通信裝置130還連接控制終端110，控制終端110用于通過通信裝置130發送控制指令至主控裝置120，以及接收主控裝置120通過通信裝置130發送的檢測結果并輸出，主控裝置120用于接收控制指令，并根據控制指令生成驅動指令并發送至機械控制裝置140，以及接收色差檢測裝置150發送的檢測數據進行處理得到檢測結果，并通過通信裝置130將檢測結果發送至控制終端110，機械控制裝置140用于根據接收的驅動指令將帶有樣品溶液的檢測卡壓合，色差檢測裝置150用于檢測壓合后的檢測卡中樣品溶液的農藥殘留得到檢測數據，并將檢測數據發送至主控裝置120。

具體地，控制終端110的類型并不唯一，可以為手機、電腦、iPad等，控制終端110中使用的系統也并不限定，在本實施例中，控制終端110具體采用安卓系統，控制終端110包括顯示屏，顯示屏具體可為液晶彩屏，液晶屏幕的大小可以根據實際需要進行設置，全觸操作，也可連接鼠標和鍵盤操作，還可以提供視頻播放功能，方便播放教學視頻，演示智能數碼型農藥殘留速測裝置的檢測流程。主控裝置120為單片機，主控裝置120控制控制終端110的電源，主控裝置120開啟后，控制終端110才會開啟。

檢測數據包括空白對照溶液反應預設時間前后的第一吸光度變化值和樣品溶液反應預設時間前后的第二吸光度變化值。主控裝置120接收色差檢測裝置150發送的檢測數據，并對檢測數據進行處理得到檢測結果，并通過通信裝置130將檢測結果發送至控制終端110，包括：主控裝置120接收空白對照溶液反應預設時間前后的第一吸光度變化值和樣品溶液反應預設時間前后的第二吸光度變化值，主控裝置120根據接收的第一吸光度變化值和第二吸光度變化值計算樣品溶液的抑制率，當抑制率大于預設閾值時，則得到樣品溶液中農藥殘留超標的檢測結果，并發送至控制終端110，當抑制率小于預設閾值時，則得到樣品溶液中農藥殘留合格的檢測結果，并發送至控制終端110，當抑制率等于預設閾值時，則得到樣品溶液需重新測試的檢測結果，并發送至控制終端110。具體地，在本實施例中，抑制率的算法具體為：

A＝(ΔA0-ΔA1)/ΔA0

其中，A為抑制率，ΔA0為空白對照溶液反應預設時間前后的吸光度變化值，ΔA1為樣品溶液反應預設時間前后的吸光度變化值。

在本實施例中，預設時間為3分鐘，預設閾值為50％。

在一個實施例中，驅動指令包括控制檢測卡進出指令和控制檢測卡壓合指令，機械控制裝置140根據接收的控制檢測卡進出指令對檢測卡進行進卡和送卡操作，以及根據接收的控制檢測卡壓合指令將帶有樣品溶液的檢測卡壓合。

具體地，本實施例中的檢測卡采用高敏感度專用膽堿酯酶檢測，根據國家標準速測卡法的方法，有機磷和氨基甲酸酯類農藥對膽堿酯酶的活性抑制作用，使催化、水解、變色的過程發生改變，在正常情況下膽堿酯酶(白色)可催化靛酚乙酸酯(紅色)水解為乙酸與靛酚(呈顯藍色)，控制檢測卡壓合指令將帶有樣品溶液的檢測卡壓合可以使固定在檢測卡片上的生物酶與樣品溶液中農藥反應并與顯色劑顯示顏色。

在一個實施例中，如圖2、圖3所示，機械控制檢測模塊包括檢測頭控制機構141、卡片壓合機構142、檢測臺進出機構143、定位檢測機構144、第一步進電機145、第二步進電機146和直流電機147，檢測頭控制機構141、卡片壓合機構142、檢測臺進出機構143連接定位檢測機構144，定位檢測機構144還連接主控裝置120，第一步進電機145連接檢測頭控制機構141和主控裝置120，第二步進電機146連接卡片壓合機構142和主控裝置120，直流電機147連接檢測臺進出機構143和主控裝置120，檢測頭控制機構141連接色差檢測裝置150，第一步進電機145用于驅動檢測頭控制機構141帶動色差檢測裝置150移動，第二步進電機146帶動用于根據接收的控制檢測卡壓合指令，帶動卡片壓合機構142壓合對應的檢測卡，直流電機147帶動用于根據接收的控制檢測卡進出指令，帶動檢測臺進出機構143對檢測卡進行進卡和送卡操作，定位檢測機構144檢測到檢測頭控制機構141、卡片壓合機構142和檢測臺進出機構143的至少一個機構出現故障時，發送報警信息至主控裝置120。

具體地，卡片壓合機構142包括卡片壓合電機1421和卡片壓板1422，第一步進電機145驅動檢測頭控制機構141帶動色差檢測裝置150移動，依次勻速的掃描壓合預設時間后帶有樣品溶液的檢測卡，第二步進電機146根據接收的控制檢測卡壓合指令，帶動卡片壓合電機1421控制卡片壓板1422壓合檢測卡，使固定在檢測卡片上的生物酶與樣品溶液中農藥反應預設時間并與顯色劑顯示顏色，直流電機147根據接收的控制檢測卡進出指令，帶動檢測臺進出機構143對檢測卡進行進卡和送卡操作，實現檢測卡的進出、壓合和掃描得到樣品溶液中的檢測數據的自動化，速度快，且準確性高。

在一個實施例中，智能數碼型農藥殘留速測裝置還包括加熱裝置160，檢測臺進出機構143包括檢測臺，檢測臺開設有檢測卡槽，檢測卡槽包括至少兩個用于放置檢測卡的通道，加熱裝置160設置于檢測卡槽，用于對放置于通道的檢測卡恒溫加熱。

具體地，檢測卡槽包括至少兩個用于放置檢測卡的通道，一個用于放置滴有空白溶液的檢測卡作為對照，一個用于放置滴有樣品溶液的檢測卡，對照溶液和樣品溶液的測試環境一樣，得出的檢測數據會更準確。

在一個實施例中，如圖4所示，色差檢測裝置150包括檢測頭151、恒流源152、IV轉換裝置153和模數轉換器154，檢測頭151連接恒流源152和IV轉換裝置153，IV轉換裝置153連接模數轉換器154，模數轉換器154連接主控裝置120，恒流源152用于給檢測頭151提供電能，檢測頭151用于檢測檢測卡，得到光電流信號并發送光電流信號至IV轉換裝置153，IV轉換裝置153接收光電流信號，將光電流轉換為電壓信號并發送至模數轉化器，模數轉換器154接收電壓信號，并將電壓信號轉換為數字信號發送至主控裝置120。

具體地，模數轉換器154接收電壓信號，并將電壓信號轉換為數字信號，該數字信號即為檢測數據，發送至主控裝置120。

在一個實施例中，檢測頭151包括LED(發光二極管)燈和光電傳感器，LED燈連接恒流源152，光電傳感器連接IV轉換裝置153，LED燈用于發射光至檢測卡上，光電傳感器用于接收檢測卡反射的光產生光電流信號并發送至IV(電流電壓)轉換裝置153。

具體地，光電傳感器是采用光電元件作為檢測元件的傳感器，它首先把被測量的變化轉換成光信號的變化，然后借助光電元件進一步將光信號轉換成電信號。LED燈發射出來的光照射到壓合后的檢測卡上，根據壓合后的檢測卡上顏色的不同會吸收一部分光，又一部分再反射到光電傳感器上，LED燈發出680nm的紅光照射到檢測卡上再反射到光電傳感器，檢測卡在檢測開始前為白色，經過一段時間后，沒有殘留農藥的檢測卡顏色會變藍，檢測卡變藍后對紅光吸收增強，反射的光變弱，光電傳感器產生的光電流信號變小，經IV轉換裝置153變換后的電壓信號降低；相反，滴有殘留農藥的樣品溶液的檢測卡經一段時間后顏色不變或變化較小，通過光電比色技術，以生物材料為敏感識別元件，將化學量轉化為可測定的物理量，準確得到檢測數據。

在一個實施例中，光電傳感器為光電池。

在一個實施例中，主控裝置120包括處理器和通信接口，處理器連接控制終端110、機械控制裝置140、色差檢測裝置150和通信裝置130，通信接口連接處理器。

具體地，通信接口包括RS232接口、網絡接口、USB(通用串行總線)接口、HDMI(High Definition Multimedia Interface/高清晰度多媒體接口)接口、音頻接口等，可通過無線網絡直接連入Internet/局域網，將檢測結果一鍵上傳至網絡。

在一個實施例中，智能數碼型農藥殘留速測裝置包括內置APP軟件，采樣人員可通過內置APP軟件錄入樣品基本信息，提高了便利性。

在一個實施例中，智能數碼型農藥殘留速測裝置還包括內置打印機，用戶可實時打印檢測結果，并能夠外接通用打印機，打印報表，提高了便利性。

上述智能數碼型農藥殘留速測裝置，采用了光電比色技術傳感探頭，以生物材料為敏感識別元件，將化學量轉化為可測定的物理量(如電流、電壓、光、熱等)來測定的裝置，具有靈敏、快速、簡便、易于普及推廣和適于現場監控等特點。該裝置利用控制終端110實現對檢測過程的全自動控制無需人工操作，消除了人工操作對檢測結果的影響。采用高感度專用膽堿酯酶檢測卡，利用控制終端110對溫度和時間進行控制，加載世界先進的光電比色技術，可精確地辨別試紙顏色的變化并快速得出其變化值，得出樣品中農藥殘留對酶的抑制率，從而得出檢測結果，快速、準確度高，檢測效率高。

在一個實施例中，如圖5所示，一種智能數碼型農藥殘留速測方法，包括以下步驟：

步驟S110：控制終端通過通信裝置發送控制指令至主控裝置。

步驟S120：主控裝置接收控制指令，并根據控制指令生成驅動指令并發送至機械控制裝置。

步驟S130：機械控制裝置接收驅動指令，并根據驅動指令將帶有樣品溶液的檢測卡壓合。

步驟S140：色差檢測裝置檢測壓合后的檢測卡中樣品溶液的農藥殘留得到檢測數據，并將檢測數據發送至主控裝置。

步驟S150：主控裝置接收色差檢測裝置發送的檢測數據，并對檢測數據進行處理得到檢測結果，并通過通信裝置將檢測結果發送至控制終端。

步驟S160：控制終端接收主控裝置通過通信裝置發送的檢測結果并輸出。

在一個實施例中，檢測數據包括空白對照溶液反應預設時間前后的第一吸光度變化值和樣品溶液反應預設時間前后的第二吸光度變化值，步驟S150包括：主控裝置接收空白對照溶液反應預設時間前后的第一吸光度變化值和樣品溶液反應預設時間前后的第二吸光度變化值，主控裝置根據接收的第一吸光度變化值和第二吸光度變化值計算樣品溶液的抑制率；當抑制率大于預設閾值時，則得到樣品溶液中農藥殘留超標的檢測結果，并發送至控制終端，當抑制率小于預設閾值時，則得到樣品溶液中農藥殘留合格的檢測結果，并發送至控制終端，當抑制率等于預設閾值時，則得到樣品溶液需重新測試的檢測結果，并發送至控制終端。

上述智能數碼型農藥殘留速測方法，通過控制終端、通信裝置和主控裝置對機械控制裝置進行控制，實現對樣品溶液農藥殘留檢測過程的全自動控制，無需人工操作，消除了人工操作對檢測結果的影響，快速、準確度高，檢測效率高。

以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。