專利名稱：藥物殘留檢測儀的制作方法
技術領域：
本發明涉及食品安全，藥物殘留快速檢測技術，具體講就是快速檢測食品中所含 的多種藥物殘留，如抗生素，激素類藥等物質含量的儀器。
背景技術：
目前市面上已有的用于檢測農畜牧產品內所含的藥物殘留檢測儀器均采用通用 的酶標儀進行測試，或者僅僅只是對酶標儀進行簡單的改進。使用酶標儀進行該系列產品 檢測有以下幾個缺陷或不足1、酶標儀主要用于醫療方面的血常規，激素類或者是其他生理指標的檢測，軟件 分析的方法和農畜牧產品的小分子檢測分析方法有所不同，大部分的酶標儀只能讀取原始 的吸光度數據而無法進行實際濃度的直接分析顯示，需要用戶通過自己的分析算法進行處 理，操作麻煩。2、酶標儀沒有專門針對畜牧類產品的藥物殘留檢測，沒有專門的數據庫用于判斷 檢測結果是否處于安全的界限內。無法對結果數據的判斷。3、用酶標儀內部光路系統復雜，配置的光路系統需要配合多種波長試劑的檢測需 要，通過光纖，干涉濾光片等分光系統實現，光路系統造價高，而農畜牧產品往往只需要特 定的一兩種波長的光進行檢測，不需要這種分光系統。4、酶標儀通常采用鹵素鎢燈作為光源，壽命短，往往只有幾千小時的使用壽命，而 且需要大功率的電源和較大的散熱系統，儀器較大，一般使用220v電源，一般無法作為便 攜式儀器使用。5、用傳統的酶標儀做藥物殘留檢測不可避免的會發生檢測試劑和儀器兼容配合 一致性的問題，不同廠家的試劑檢測的結果可能一致性相差較大，或者同一種試劑在不同 廠家的酶標儀上測試的結果出現差異的問題，這個問題產生的原因有儀器算法對試劑溫度 補償的問題和算法方面的配合等其他方面的因素。這種兼容性問題在通用儀器檢測中就無 法避免。
發明內容
本發明目的在于解決以上的問題，提供一種專門針對藥物殘留的檢測裝置，其采 用LED燈作為光源，避免了通用酶標儀中需要更換光源耗材的問題。使用低電壓系統供電， 可以作為便攜式的儀器使用。儀器算法考慮到試劑及溫度的補償算法，可提高檢測結果的
可靠度。為達成上述目的，本發明采用如下技術方案藥物殘留檢測儀，所述的檢測裝置包括相互連接配合的光路部分，光電信號放大 調理及采集部分，嵌入式單片機控制系統，輸入輸出接口設備模塊；光路部分包括LED燈，探測器，LED燈源控制電路，聚焦透鏡，樣品室；其中，LED 燈發光耦合到探測器接收，探測器連接LED燈源控制電路的微弱電流放大器，微弱電流放大器連接差分信號放大器，該差分信號放大器的另一端連接一參考電壓，LED燈源控制電路控制LED燈使其工作電流穩定，LED燈及控制電路前方依次設有透鏡、樣品室，另一透鏡；光電信號放大調理及采集部分與光路部分配合，包括探測器，信號放大調整電 路，AD轉換電路，探測器探測透過樣品室及透鏡的光，探測器連接信號放大調整電路將光進 行放大處理，信號放大調整電路連接AD轉換電路轉換成數字信號；嵌入式單片機控制系統與光電信號采集放大調理部分連接；將信號調理模塊采 集的光強度數值通過軟件的算法處理轉換為具體的濃度數值顯示在屏幕上。所述的輸入輸出接口模塊，連接單片機控制系統，包括存儲器，USB通訊模塊，嵌入 式打印機控制模塊，液晶屏控制模塊。所述的檢測儀還包括嵌入式軟件系統，該系統包括連接單片機控制系統負責和 儀器內部的嵌入式系統軟件的通訊工作的USB通訊接口模塊；與通訊接口模塊連接的負責 控制儀器的工作方式儀器工作狀態設定及監控功能模塊、對從儀器接收到的原始吸光度數 據進行分析處理的檢測數據庫分析功能模塊、用戶操作界面管理模塊；檢測數據庫分析功 能模塊連接國標數據庫管理模塊及用戶操作界面管理模塊；用戶操作界面管理模塊連接國 標數據庫管理模塊、檢測記錄管理模塊、網絡服務器發送模塊。采用上述技術方案，本發明增加藥物殘留的濃度和吸光度關系式的標準曲線計算 方式，根據原始吸光度數據計算相應的濃度值，用戶直接可以讀出樣品的濃度值并打印最 終的結果報告，無需對測量原始數據做計算處理工作。分析系統軟件增加了國家標準中各 種藥物殘留的限制標準數值，用這些標準數據建立數據庫，測量樣品的結果濃度可以參考 數據庫里面的數值對濃度是否超標作出判斷。降低儀器的制造成本。去除通用酶標儀的分 光光源部分，減少了光纖，干涉濾光片，鹵素鎢燈及控制電路模塊，分光部分的運動控制模 塊，不但大大減少了制造成本，而且由于減少了敏感光路的調節，提高了系統的可靠性，減 少了制造過程中的工藝精度要求。采用LED燈作為光源，LED燈的壽命在10萬小時左右，避免了通用酶標儀中需要更 換光源耗材的問題。同時LED燈采用創新的光源控制電路，保證發光的穩定性，此部分是該 發明專利的一個重要的創新點。由于不采用鎢燈作為光源，本儀器的電源可以采用低電壓 系統供電，系統功耗大大降低，使得本儀器可以作為便攜式的儀器使用。采用試劑和儀器配 套的方式，儀器針對試劑做算法方面的補償和改進，可以很大程度提高檢測結果的可靠度。
以下用附圖對本發明詳細說明圖1為本發明結構示意圖；圖2為本發明光路控制電路示意圖；圖3為本發明光路控制電路實施例圖；圖4為本發明軟件管理模塊示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖及實施例對本發明詳述如圖1 一 4所示的本發明的實施方式，藥物殘留檢測儀，所述的檢測裝置包括相互配合的光路部分1，光電信號放大調理及采集部分2，嵌入式單片機控制系統3，輸入輸出接口設備模塊4 ；光路部分1 包括LED燈11，LED燈源控制電路13，聚焦透鏡14，樣品室15 ； 其中，LEDll燈發出的光被探測器12接收，探測器12連接微弱電流放大器131，微弱電流放 大器131連接差分信號放大器132，該差分信號放大器的132另一端連接一參考電壓133， 132的輸出信號連接LED燈源控制電路13，控制LED燈使其工作電流穩定。LED燈前方依 次設有透鏡14、樣品室15，另一透鏡141 ；光電信號放大調理及采集部分2 與光路部分配 合，包括探測器21，信號放大調整電路22，AD轉換電路23，探測器21探測透過樣品室及透 鏡的光，探測器連接信號放大調整電路23將光進行放大處理，信號放大調整電路連接AD轉 換電路23轉換成數字信號；嵌入式單片機控制系統3 與光電信號采集放大調理部分2連 接；將信號調理模塊采集的光強度數值通過軟件的算法處理轉換為具體的濃度數值顯示在 屏幕上。所述的輸入輸出接口模塊4，連接單片機控制系統，包括存儲器41，USB通訊模塊 42，嵌入式打印機控制模塊43，液晶屏控制模塊44或其它輔助設備。所述的檢測儀還包括嵌入式軟件系統5，該系統包括連接單片機控制系統負責 和儀器內部的嵌入式系統軟件的通訊工作的USB通訊接口模塊51 ；與通訊接口模塊連接的 負責控制儀器的工作方式儀器工作狀態設定及監控功能模塊52、對從儀器接收到的原始吸 光度數據進行分析處理的檢測數據庫分析功能模塊53、用戶操作界面管理模塊54 ；檢測數 據庫分析功能模塊連接國標數據庫管理模塊及用戶操作界面管理模塊55 ；用戶操作界面 管理模塊連接國標數據庫管理模塊、檢測記錄管理模塊56、網絡服務器發送模塊57。本發明提供專用的藥物殘留檢測儀及其分析系統軟件，區別于傳統的酶標儀。儀 器的構成包括光路部分，光電信號放大調理及采集部分，嵌入式單片機控制系統，輸入輸出 接口設備模塊等。軟件分析系統包括儀器的數據接口通訊部分功能模塊，儀器工作狀態設 定及監控功能模塊，檢測數據庫分析功能模塊，檢測記錄管理模塊，國標數據庫管理模塊， 用戶操作界面管理模塊，網絡服務器發送模塊。光路部分由LED燈，LED燈源控制電路，聚焦透鏡，樣品室等部件組成。LED燈光源 控制電路的目的是產生一種長期穩定可靠的光源。是影響儀器工作性能的重要環節。傳統 的LED燈控制電路一般采用串聯電阻式或者是恒流源控制電路使LED燈的工作電流穩定。 但這類的方法無法避免LED燈開始工作時所需的預熱過程和溫度漂移的問題，在LED燈開 始工作到穩定發光的這段過程中光源的光是不穩定的。而本系統采用光路反饋的方式工 作LED光源控制電路給LED發光提供工作電流，LED燈發出的光通過硅光電探測器接 收后轉換為電流信號，微弱電流放大器對探測器接收到的微弱電流信號進行放大后輸出到 一個高增益的差分放大器電路的輸入端；該差分放大器的另外一端接參考電壓，該參考電 壓是一個穩定的基準電壓，可以由用戶調節。如果LED燈發出的光較弱，則電流放大器輸出 的電壓信號小于設定的參考電壓，差分放大器輸出的反饋信號到LED燈光源電路后使LED 燈的工作電流變大，從而使發出的光變強。反之，如果LED燈發出的光較強，則電流放大器 輸出的電壓信號大于設定的參考電壓，差分放大器輸出的反饋信號到LED燈光源電路后使 LED燈的工作電流變小，從而使發出的光變弱。通過這種方法可以使得LED燈發出的光穩定 在一個設定的數值內。并且不隨溫度的變化發生漂移。穩定光源的LED光經透鏡聚焦后透過試劑溶液，光在通過樣品濃液后被部分吸收，光的衰減程度和濃液中所含需要檢測的有害物質的濃度成一定的關系。透過濃液的光到達探測器后被轉換為電氣信號，通過光電信號調理模塊進行放大處理后經AD轉換為數 字信號輸送到單片機系統進行處理。通過軟件的算法處理將原始數據轉換為具體的濃度數 值顯示在大屏幕TFT屏上，并可以由用戶將測量結果報告輸出到打印機，測量結果數據可 以通過儀器的USB接口發送到PC機的分析系統軟件中。PC端的分析系統軟件中的USB通訊接口模塊負責和儀器內部的嵌入式系統軟件 的通訊工作。儀器工作狀態設定及監控功能模塊負責控制儀器的工作方式，如選擇合適波 長的光源進行測量，控制儀器的運動機構，同時監控儀器內部的工作狀態，對儀器內部的各 個模塊進行監控，提供異常檢測和警報功能。檢測數據庫分析功能模塊對從儀器接收到的 原始吸光度數據進行分析處理，根據不同的算法及數據庫設定得到最終用戶需要的檢測結 果。檢測記錄管理模塊存儲以往檢測項目的檢測結果記錄，負責對記錄進行讀取，修改，刪 除等操作。國標數據庫管理模塊包含藥物殘留的相應國家標準數據庫，存儲不同檢測項目 的國家標準容限值，作為檢測結果是否超標的判斷依據。用戶可以直接根據這個標準對檢 測結果判斷是否合格。對于數據庫中沒有的檢測藥物，用戶可以自行添加檢測項目。用戶 可以對該數據庫進行項目添加，數值更改等功能。用戶操作界面管理模塊負責和用戶交互 的交互工作，用戶可以通過該模塊設定檢測板布局，啟動儀器工作及控制其他功能模塊的 工作。網絡服務器發送模塊負責將本機檢測的數據結果發送到。網絡上的某一臺服務器做 統計分析，這樣服務器可以統計監控多個檢測站點的分析數據。并提供各個站點的統計查 詢操作。本發明增加藥物殘留的濃度和吸光度關系式的標準曲線計算方式，根據原始吸光 度數據計算相應的濃度值，用戶直接可以讀出樣品的濃度值并打印最終的結果報告，無需 對測量原始數據做計算處理工作。分析系統軟件增加了國家標準中各種藥物殘留的限制標準數值，用這些標準數據 建立數據庫，測量樣品的結果濃度可以參考數據庫里面的數值對濃度是否超標作出判斷。降低儀器的制造成本。去除通用酶標儀的分光光源部分，減少了光纖，干涉濾光 片，鹵素鎢燈及控制電路模塊，分光部分的運動控制模塊，不但大大減少了制造成本，而且 由于減少了敏感光路的調節，提高了系統的可靠性，減少了制造過程中的工藝精度要求。采用LED燈作為光源，LED燈的壽命在10萬小時左右，避免了通用酶標儀中需要 更換光源耗材的問題。同時LED燈采用創新的光源控制電路，保證發光的穩定性，此部分是 該發明專利的一個重要的創新點。由于不采用鎢燈作為光源，本儀器的電源可以采用低電壓系統供電，系統功耗大 大降低，使得本儀器可以作為便攜式的儀器使用。采用試劑和儀器配套的方式，儀器針對試 劑做算法方面的補償和改進，可以很大程度提高檢測結果的可靠度。
權利要求
藥物殘留檢測儀，其特征在于所述的檢測裝置包括相互配合的光路部分，光電信號放大調理及采集部分，嵌入式單片機控制系統，輸入輸出接口設備模塊；光路部分包括LED燈，探測器，LED燈源控制電路，聚焦透鏡，樣品室；其中LED11燈發出光耦合到探測器接收，探測器連接微弱電流放大器，微弱電流放大器連接差分信號放大器，該差分信號放大器的另一端連接一參考電壓，LED燈及控制電路前方依次設有透鏡、樣品室，另一透鏡；光電信號放大調理及采集部分與光路部分配合，包括探測器，信號放大調整電路，AD轉換電路，探測器探測透過樣品室及透鏡的光，探測器連接信號放大調整電路將光進行放大處理，信號放大調整電路連接AD轉換電路轉換成數字信號；嵌入式單片機控制系統與光電信號采集放大調理部分連接；將信號調理模塊采集的光強度數值通過軟件的算法處理轉換為具體的濃度數值顯示在屏幕上。
2.如權利要求1所述的藥物殘留檢測儀，其特征在于所述的輸入輸出接口模塊，連接 單片機控制系統，包括存儲器，USB通訊模塊，嵌入式打印機控制模塊，液晶屏控制模塊。
3.如權利要求1或2所述的藥物殘留檢測儀，其特征在于所述的檢測儀還包括嵌入 式軟件系統，該系統包括連接單片機控制系統負責和儀器內部的嵌入式系統軟件的通訊 工作的USB通訊接口模塊；與通訊接口模塊連接的負責控制儀器的工作方式儀器工作狀態 設定及監控功能模塊、對從儀器接收到的原始吸光度數據進行分析處理的檢測數據庫分析 功能模塊、用戶操作界面管理模塊；檢測數據庫分析功能模塊連接國標數據庫管理模塊及 用戶操作界面管理模塊；用戶操作界面管理模塊連接國標數據庫管理模塊、檢測記錄管理 模塊、網絡服務器發送模塊。
全文摘要
藥物殘留檢測儀，所述的檢測裝置包括相互配合的光路部分包括LED燈光耦合到探測器接收，探測器連接LED燈源控制電路的微弱電流放大器，微弱電流放大器連接差分信號放大器，該差分信號放大器的另一端連接一參考電壓，LED燈及控制電路前方依次設有透鏡、樣品室，另一透鏡；光電信號放大調理及采集部分與光路部分配合，包括探測器，信號放大調整電路，AD轉換電路；嵌入式單片機控制系統與光電信號采集放大調理部分連接；將信號調理模塊采集的光強度數值通過軟件的算法處理轉換為具體的濃度數值顯示在屏幕上；由于采用LED燈作為光源，避免了通用酶標儀中需要更換光源耗材的問題，且可以作為便攜式的儀器使用，亦可提高檢測結果的可靠度。
文檔編號G01N21/31GK101846619SQ20091022489
公開日2010年9月29日 申請日期2009年11月25日 優先權日2009年11月25日
發明者楊彬 申請人:廈門海葒興儀器有限公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
