專利名稱：食品中重金屬含量的檢測裝置及檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及食品檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種食品中重金屬含量的檢測裝置及檢測方法。
背景技術(shù)：
重金屬通過食物進(jìn)入人體，干擾人體正常生理功能，并且進(jìn)入人體的重金屬要經(jīng)過一段時(shí)間的積累才顯示出毒性，往往不易被人們所察覺，具有很大的潛在危害性，檢測食品中重金屬含量，對保證食品安全是十分重要的。傳統(tǒng)的重金屬檢測方法主要有分光光度法，溶出伏安法、色譜法和各種聯(lián)用檢測方法等。這些方法能以較高靈敏度對各種樣品中的重金屬離子進(jìn)行有效分析，但大多需要大型儀器，分析方法成本高，樣品需要經(jīng)過消解，分析時(shí)間長，難以滿足食品安全快速檢測的要求；而試紙法等作為快速檢測方法又不能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的定量分析。已知的食品中重金屬檢測方法主要有以下幾個(gè)缺陷1、傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室檢測方法操作煩瑣、測試時(shí)間長；2、每次樣品分析的測試條件難以保持一致，容易出現(xiàn)較大誤差，影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性；3、試紙檢測作為快速檢測方法，只能定性或半定量檢測。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于漫反射檢測技術(shù)的食品中重金屬含量的檢測裝置， 可對食品中重金屬含量進(jìn)行現(xiàn)場快速定量檢測。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是食品中重金屬含量的檢測裝置，包括檢測艙，所述檢測艙內(nèi)設(shè)置有光源和光電傳感器，還包括檢測控制電路，所述檢測控制電路包括信號(hào)放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、處理器和存儲(chǔ)器，所述光電傳感器采集重金屬顯色試紙顯色部分和背景部分的反射光信號(hào)并轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，所述電壓信號(hào)經(jīng)信號(hào)放大電路放大和A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為后輸出到處理器，處理器計(jì)算顯色部分和背景部分的電壓差，并根據(jù)存儲(chǔ)器中標(biāo)準(zhǔn)樣品濃度與對應(yīng)電壓差值關(guān)系函數(shù)，獲得重金屬含量。所述光源為白色LED。所述檢測艙內(nèi)壁設(shè)置有一朝向重金屬顯色試紙的透明柱體，白色LED被封裝在透明柱體的頂端。所述處理器的控制端與白色LED的電源控制端電連接。光電傳感器采集的重金屬顯色試紙反射光與白色LED的入射光夾角為30-45°。所述檢測艙上設(shè)置有真空泵。所述檢測艙內(nèi)設(shè)置有霧化發(fā)生器。本發(fā)明的另一目的是提供一種基于漫反射檢測技術(shù)的食品中重金屬含量的檢測方法，可對食品中重金屬含量進(jìn)行現(xiàn)場快速定量檢測。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的食品中重金屬含量的檢測方法，包括如下步驟1)使用重金屬顯色試紙對食品溶液進(jìn)行測試；2)采集重金屬顯色試紙上顯色部分和背景部分的光信號(hào)；3)將步驟幻采集的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)并進(jìn)行放大和A/D轉(zhuǎn)換，獲得電壓值；4)計(jì)算顯色部分和背景部分的電壓差，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)樣品濃度與對應(yīng)電壓差值關(guān)系函數(shù)，獲得重金屬含量。本發(fā)明的有益效果在于1、本發(fā)明結(jié)合了試紙檢測的便捷性和儀器檢測的定量準(zhǔn)確性；2、本發(fā)明用顯色試紙部分與背景部分的電壓差值作數(shù)據(jù)采集和計(jì)算的依據(jù)，可有效消除因測試裝置的不穩(wěn)定，如發(fā)射光束光強(qiáng)等測試系統(tǒng)的變化帶來的測試誤差；3、檢測中，由于入射光路、反射光路中因空氣濕度不同而帶來的水氣分子，會(huì)對光線產(chǎn)生吸收、散射作用，從而引起測試誤差。本發(fā)明的方案中采用真空檢測艙或飽和濕度檢測艙的設(shè)計(jì)，可使測試環(huán)境變化所引起的測試誤差最小化或消除這種誤差；4、光電信號(hào)采集器采用球形設(shè)計(jì)，提高檢測數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和重復(fù)性；5、光源采用白色LED，可應(yīng)用于顯色試紙的各種不同顏色的檢測，簡化測試設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以適應(yīng)快速檢測的要求。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1是食品中重金屬含量的檢測裝置一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是食品中重金屬含量的檢測裝置另一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是食品中重金屬含量的檢測方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下將參照附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。參見圖1，一種實(shí)施例的食品中重金屬含量的檢測裝置，包括球形的檢測艙4，所述檢測艙4內(nèi)設(shè)置有光源2和光電傳感器1，還包括檢測控制電路，所述檢測控制電路包括信號(hào)放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、處理器和存儲(chǔ)器，所述光電傳感器1采集重金屬顯色試紙3顯色部分和背景部分的反射光信號(hào)并轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，所述電壓信號(hào)經(jīng)信號(hào)放大電路放大和 A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為后輸出到處理器，處理器計(jì)算顯色部分和背景部分的電壓差，并根據(jù)存儲(chǔ)器中標(biāo)準(zhǔn)樣品濃度與對應(yīng)電壓差值關(guān)系函數(shù)，獲得重金屬含量，獲得重金屬含量并輸出到顯示屏進(jìn)行顯示。所述光源為白色LED。檢測艙4上設(shè)置有真空泵5。所述處理器的控制端與光源2的電源控制端電連接。參見圖2，另一種實(shí)施例的食品中重金屬含量的檢測裝置，與前述實(shí)施例不同的是，在所述檢測艙4內(nèi)壁設(shè)置有一朝向重金屬顯色試紙3的透明柱體5，白色LED2被封裝在透明柱體的頂端，以使光源盡量接近重金屬顯色試紙，減小光路對光的吸收。此外，沒有設(shè)置真空泵，而是在檢測艙4內(nèi)設(shè)置霧化發(fā)生器6，霧化發(fā)生器6對檢測艙充水蒸氣霧化加濕，使檢測艙內(nèi)濕度飽和。光電傳感器1采集的重金屬顯色試紙反射光與光源的入射光夾角為 30-45°。
參見圖3，本實(shí)施例的食品中重金屬含量的檢測方法，包括如下步驟1)對各種濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行測試，獲得標(biāo)準(zhǔn)樣品濃度與對應(yīng)電壓差值關(guān)系函數(shù)；2)使用重金屬顯色試紙對待測樣品(食品溶液)進(jìn)行測試；3)采集重金屬顯色試紙上顯色部分和背景部分的光信號(hào)；4)將步驟幻采集的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)并進(jìn)行放大和A/D轉(zhuǎn)換，獲得電壓值；5)計(jì)算顯色部分和背景部分的電壓差，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)樣品濃度與對應(yīng)電壓差值關(guān)系函
數(shù)，獲得重金屬含量。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技本人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.食品中重金屬含量的檢測裝置，其特征在于包括檢測艙，所述檢測艙內(nèi)設(shè)置有光源和光電傳感器，還包括檢測控制電路，所述檢測控制電路包括信號(hào)放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、處理器和存儲(chǔ)器，所述光電傳感器采集重金屬顯色試紙顯色部分和背景部分的反射光信號(hào)并轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，所述電壓信號(hào)經(jīng)信號(hào)放大電路放大和A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為后輸出到處理器，處理器計(jì)算顯色部分和背景部分的電壓差，并根據(jù)存儲(chǔ)器中標(biāo)準(zhǔn)樣品濃度與對應(yīng)電壓差值關(guān)系函數(shù)，獲得重金屬含量。
2.如權(quán)利要求1所述的食品中重金屬含量的檢測裝置，其特征在于所述光源為白色LED。
3.如權(quán)利要求2所述的食品中重金屬含量的檢測裝置，其特征在于所述檢測艙內(nèi)壁設(shè)置有一朝向重金屬顯色試紙的透明柱體，白色LED被封裝在透明柱體的頂端。
4.如權(quán)利要求3所述的食品中重金屬含量的檢測裝置，其特征在于所述處理器的控制端與白色LED的電源控制端電連接。
5.如權(quán)利要求4所述的食品中重金屬含量的檢測裝置，其特征在于光電傳感器采集的重金屬顯色試紙反射光與白色LED的入射光夾角為30-45°。
6.如權(quán)利要求5所述的食品中重金屬含量的檢測裝置，其特征在于所述檢測艙為球形。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的食品中重金屬含量的檢測裝置，其特征在于所述檢測艙上設(shè)置有真空泵。
8.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的食品中重金屬含量的檢測裝置，其特征在于所述檢測艙內(nèi)設(shè)置有霧化發(fā)生器。
9.食品中重金屬含量的檢測方法，其特征在于包括如下步驟1)使用重金屬顯色試紙對食品溶液進(jìn)行測試；2)采集重金屬顯色試紙上顯色部分和背景部分的光信號(hào)；3)將步驟i)采集的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)并進(jìn)行放大和A/D轉(zhuǎn)換，獲得電壓值；4)計(jì)算顯色部分和背景部分的電壓差，并根據(jù)預(yù)求得的標(biāo)準(zhǔn)樣品濃度與對應(yīng)電壓差值關(guān)系函數(shù)，獲得重金屬含量。
全文摘要
本發(fā)明涉及食品檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種食品中重金屬含量的檢測裝置及檢測方法，所述檢測方法包括如下步驟1)使用重金屬顯色試紙對食品溶液進(jìn)行測試；2)采集重金屬顯色試紙上顯色部分和背景部分的光信號(hào)；3)將步驟2)采集的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)并進(jìn)行放大和A/D轉(zhuǎn)換，獲得電壓值；4)計(jì)算顯色部分和背景部分的電壓差，并根據(jù)預(yù)求得的標(biāo)準(zhǔn)樣品濃度與對應(yīng)電壓差值關(guān)系函數(shù)，獲得重金屬含量；所述檢測裝置包括檢測艙、光源、光電傳感器和檢測控制電路；本發(fā)明基于漫反射檢測技術(shù)，可對食品中重金屬含量進(jìn)行現(xiàn)場快速定量檢測。
文檔編號(hào)G01N21/78GK102393393SQ20111027445
公開日2012年3月28日 申請日期2011年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月4日
發(fā)明者汪生云, 陳雷 申請人:昆明泊銀科技有限公司