专利名称：一种多功能食品安全全波检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及食品安全检测领域，具体涉及一种全波扫描的食品安全检测仪。
背景技术：
随着农药的大量使用以及食品受污染的途径的增多，食品安全检测也越来越重要，目前市场上已经有一些相应的食品检测仪器，一般包括光路部分、单片机控制部分以及输入输出部分。其中，单片机控制部分用于计算与控制，输入输出部分用于信息的输入输出，光路部分用于提供光源。目前的食品检测仪器具有结构简单、操作方便等优点，但是还存在以下问题(I)近红外检测性能及其线性问题；(2)如何实时快速的对信号、噪声进行最优化从而降低噪声；(3)光源能否提供特别是在紫外及红外区域可靠的光谱；(4)另外，检测不同有害物质 使用的光源的波长是不一样，现有的食品检测仪器仅能固定的检测几种使用同一光源的检测项目，因此如何针对食品的各个项目进行检测也成为一大问题。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种多功能食品安全全波检测仪，结合设置在该检测仪上的食品检测软件，采用多通道光路系统，在线检测食品中农药残留、甲醛、吊白块、亚硝酸盐、无机砷、蛋白质等多种物质的浓度，以解决背景技术中提到的问题。为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是，一种多功能食品安全全波检测仪，包括光源、单色仪、试管槽、光电转换模块、AD转换模块、单片机信号分析处理模块、步进马达、显示模块及输入模块，所述光源的输出端接于单色仪的输入端，所述单色仪的输出端接于试管槽的输入端，试管槽的输出端接于光电转换模块的输入端，光电转换模块的输出端接于AD转换模块的输入端，AD转换模块的输出端及输入模块的输出端接于单片机信号分析处理模块的输入端，单片机信号分析处理模块的输出端接于步进马达和显示模块的输入端，步进马达的输出端接于单色仪的输入端。所述单色仪包括可从所述光源发出的光线中分离出单色光波和无用光波、并调节所述单色光波的波长的光栅，及用于导出无用光波的导光板，所述光栅、导光板顺次电连接。所述光电转换模块主要包括光电倍增管和半导体冷却InGaAs (铟砷化镓)检测器。另外，该多功能食品安全全波检测仪采用光电倍增管和半导体冷却InGaAs检测器作为光电转换模块的检测器，其中，根据两者检测波长范围不同(紫外10 400 nm，可见光390nm 780nm)，光电倍增管用于紫外区和可见区；InGaAs检测器用于近红外区。由于食品安全的各检测项目在红外区波长小于1500nm，常见的InGaAs检测器的光谱范围为920-1700nm，利用InGaAs检测器覆盖了光电倍增管在红外检测的薄弱范围，保证了整个测量范围的高灵敏度，利用半导体冷却提高检测器的稳定性。其中，单片机信号分析处理模块控制步进马达旋转，进而调节单色仪输出的光波波长，不同波长的光波可以检测不同的污染物。单色仪输出的光波通过装有食物液体的试管槽，转为电信号；该电信号通过光电转换模块和AD转换模块后进入单片机信号分析处理模块，最后将结果显示于显示模块上。进一步的，为了使系统达到更高的性能，所述光源采用氙灯，并用紫外与红外固态光源进行补充平衡。所述单色仪采用正弦机构，提高波长输出的线性范围，其输出波长误差范围为±0. 17nm。进一步的，所述显示模块是液晶显示屏和/或触摸显示屏。本实用新型采用上述结构，与现有技术相比，具有如下优点I.本实用新型通过单片机信号分析处理模块控制步进马达旋转，进而调节单色 仪输出的光波波长，实现了在食品安全检测过程中对波长的智能调节，及智能测试；同时结合设置在该检测仪上的食品检测软件，根据检测仪内部预先设置的浓度曲线，对待检测食品安全的各个项目得出定量、定性的检测结果；2.本实用新型的整个系统的结构简单、连接关系紧凑；3.本实用新型的光源还具备自动校正功能，防止因光源老化而对测试结果造成影响，减少用户使用成本，自动进行光谱标定，保证单色仪长时间的使用精度，减轻用户的
工作量。
图I是本实用新型多功能食品安全全波检测仪的结构示意图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式
对本实用新型进一步说明。作为本实用新型的一个具体实施例，如图I所示，一种多功能食品安全全波检测仪，包括光源I、单色仪2、试管槽3、光电转换模块9、AD转换模块4、单片机信号分析处理模块5、步进马达6、显示模块7及输入模块8。光源I的输出端接于单色仪2的输入端，所述单色仪2的输出端接于试管槽3的输入端，试管槽3的输出端接于光电转换模块9的输入端，光电转换模块9的输出端接于AD转换模块4的输入端，AD转换模块4的输出端及输入模块8的输出端接于单片机信号分析处理模块5的输入端，单片机信号分析处理模块5的输出端接于步进马达6和显示模块7的输入端，步进马达6的输出端接于单色仪2的输入端。所述光源I采用氙灯，并用紫外与红外固态光源进行补充平衡，因此实现光源I的自动校正，可防止因光源I老化而对测试结果造成影响，且减少用户使用成本，自动进行光谱标定，保证单色仪2长时间的使用精度，减轻用户的工作量。所述单色仪2包括光栅和导光板，所述光栅、导光板顺次电连接，其中光栅从所述光源发出的光线中分离出单色光波和无用光波、并调节所述单色光波的波长，导光板用于导出无用光波的，避免杂光漫射影响出射光的纯色。所述单色仪2采用正弦机构，提高波长输出的线性范围，其输出波长误差为±0. 17nm。所述光电转换模块9包括光电倍增管和半导体冷却InGaAs检测器。另外，多功能食品安全全波检测仪采用光电倍增管和半导体冷却InGaAs检测器作为光电转换模块的检测器，其中，根据两者检测波长范围不同(紫外10 400 nm，可见光390nm 780nm)，光电倍增管用于紫外区和可见区；InGaAs检测器用于近红外区。由于食品安全的各检测项目在红外区波长小于1500nm，常见的InGaAs检测器的光谱范围为920_1700nm，利用InGaAs检测器覆盖了光电倍增管在红外检测的薄弱范围，保证了整个测量范围的高灵敏度，利用半导体冷却提高检测器的稳定性。所述显示模块7是液晶显示屏，或者触摸显示屏，或者液晶显示屏和触摸显示屏的结合，当然也可以是其他显示装置，本专利不再一一赘述。所述输入模块8 一般是由键盘实现。这样，单片机信号分析处理模块5控制步进马达6旋转，进而调节单 色仪2输出的光波波长，不同波长的光波可以检测不同的污染物。单色仪2输出的光波通过装有食物液体的试管槽3，转为电信号；该电信号通过光电转换模块9和AD转换模块4后进入单片机信号分析处理模块5，最后将结果显示于显示模块7上。本实用新型针对现有的分光光度计技术优缺点，采用上述技术进行设计，实现了在食品安全检测过程中光波波长的智能调节、及智能测试。同时根据检测仪内部预先固化的浓度曲线，对所检测食品安全的各个项目得出定性、定量的检测结果，为多功能食品安全快速检测提供了良好的硬件检测平台。另外，本实用新型的多功能食品安全全波检测仪的结构安排紧凑，其正弦臂贴着箱底对扫描系统和分光系统进行桥接，几乎不单独占用空间，因而有效的利用了空间。电机通过丝杆螺母机构来带动光栅的转动使得输出波长与电机转角的关系更加线性，提高了检测精度。尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种多功能食品安全全波检测仪，其特征在于包括光源、单色仪、试管槽、光电转换模块、AD转换模块、单片机信号分析处理模块、步进马达、显示模块及输入模块； 所述光源的输出端接于单色仪的输入端，所述单色仪的输出端接于试管槽的输入端，试管槽的输出端接于光电转换模块的输入端，光电转换模块的输出端接于AD转换模块的输入端，AD转换模块的输出端及输入模块的输出端接于单片机信号分析处理模块的输入端，单片机信号分析处理模块的输出端接于步进马达和显示模块的输入端，步进马达的输出端接于单色仪的输入端。
2.根据权利要求I所述的一种多功能食品安全全波检测仪，其特征在于所述单色仪至少包括从所述光源发出的光线中分离出单色光波和无用光波、并调节所述单色光波的波长的光栅，及用于导出无用光波的导光板；所述光栅、导光板顺次电连接。
3.根据权利要求2所述的一种多功能食品安全全波检测仪，其特征在于所述单色仪米用正弦机构。
4.根据权利要求I所述的一种多功能食品安全全波检测仪，其特征在于所述光电转换模块至少包括光电倍增管和半导体冷却InGaAs检测器。
5.根据权利要求I所述的一种多功能食品安全全波检测仪，其特征在于所述光源采用氣灯。
6.根据权利要求I所述的一种多功能食品安全全波检测仪，其特征在于所述显示模块是液晶显示屏和/或触摸显示屏。
专利摘要本实用新型涉及食品安全检测领域，具体涉及一种全波扫描的食品安全检测仪。本实用新型的一种多功能食品安全全波检测仪，包括光源、单色仪、试管槽、光电转换模块、AD转换模块、单片机信号分析处理模块、步进马达、显示模块及输入模块，所述光源的输出端接于单色仪的输入端，所述单色仪的输出端接于试管槽的输入端，试管槽的输出端接于光电转换模块的输入端，光电转换模块的输出端接于AD转换模块的输入端，AD转换模块的输出端及输入模块的输出端接于单片机信号分析处理模块的输入端，单片机信号分析处理模块的输出端接于步进马达和显示模块的输入端，步进马达的输出端接于单色仪的输入端。本实用新型应用于食品安全检测中。
文档编号G01N21/31GK202693467SQ201220329110
公开日2013年1月23日 申请日期2012年7月9日 优先权日2012年7月9日
发明者李荣利 申请人:厦门百谷生物工程有限公司