以但不局限于一套光學(xué)參數(shù)不同的濾光鏡；樣品濃度測(cè)量系統(tǒng)3，可以但不局限為CCD成像模塊；4為數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；5為激光發(fā)生及供電、顯示等附加模塊。本發(fā)明所示的實(shí)施例不應(yīng)該被認(rèn)為僅限于圖中所示的結(jié)構(gòu)，而是包括圖中的結(jié)構(gòu)。例如裝置結(jié)構(gòu)圖中激光發(fā)生及供電、顯示5等附加模塊集成在一起并置于整個(gè)裝置的末端，實(shí)際設(shè)計(jì)中可以靈活置于裝置的任何位置。因此裝置結(jié)構(gòu)圖的表示是示意性的，但這不應(yīng)該被認(rèn)為限制本發(fā)明的范圍。
[0022]實(shí)施例1，一種蔬菜水果洗滌液中汞離子含量的檢測(cè)裝置，結(jié)合圖1及圖3說明本【具體實(shí)施方式】。它包括激光發(fā)生系統(tǒng)5，產(chǎn)生固定波長的激光(可以選用但不局限于固體激光發(fā)生器，產(chǎn)生如波長為785nm的激光)。所產(chǎn)生的激光照射到蔬菜水果洗滌溶液表面1，產(chǎn)生各種波長的拉曼散射光線。散射光線經(jīng)由光信號(hào)處理系統(tǒng)(可以但不局限于濾光鏡)，僅篩選出能夠表征汞離子含量的散射光。經(jīng)過光學(xué)處理的單一的散射光信號(hào)被光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)3接收，并轉(zhuǎn)換成與汞離子濃度關(guān)聯(lián)的電信號(hào)。電信號(hào)傳遞到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)4，通過結(jié)合以往對(duì)汞離子檢測(cè)的模型，從而得出汞離子的含量。因此本實(shí)施方式對(duì)于汞離子的檢測(cè)和判斷汞離子是否超標(biāo)有著極其重要的意義。
[0023]本實(shí)施例中，經(jīng)由光信號(hào)處理系統(tǒng)篩選過的散射光線由光電信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(可以但不局限于CCD成像處理模塊)采集并加工，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。因?yàn)閮H需要采集特定波長的拉曼散射峰強(qiáng)度，因此無需在整個(gè)光譜范圍內(nèi)進(jìn)行掃描，從而大大簡化了設(shè)備，這也是本發(fā)明的一個(gè)獨(dú)特的創(chuàng)新點(diǎn)。
[0024]實(shí)施例2，一種蔬菜水果洗滌液中有機(jī)磷含量的檢測(cè)裝置，與實(shí)施例1所述的汞離子的檢測(cè)裝置的區(qū)別在于，光信號(hào)處理系統(tǒng)的具體參數(shù)不同，即可以濾出的表征有機(jī)磷含量的光線波長不同，利用光信號(hào)處理系統(tǒng)(可以但不局限于濾光鏡)將表征有機(jī)磷含量的特定散射光篩選出，從而可以通過類似于實(shí)施方式一的步驟得出蔬菜瓜果洗滌溶液中有機(jī)磷的含量。
[0025]實(shí)施例3，一種蔬菜水果洗滌液中有機(jī)氯含量的檢測(cè)裝置，與實(shí)施例1所述的汞離子檢測(cè)裝置的區(qū)別在于，光信號(hào)處理系統(tǒng)的具體參數(shù)、數(shù)據(jù)處理的具體方式以及使用時(shí)的實(shí)施步驟不同。改變光信號(hào)處理系統(tǒng)的濾光參數(shù)，將能夠表征有機(jī)氯分子的散射光線篩選出。在使用時(shí)，先測(cè)量蔬菜瓜果在正常狀態(tài)下的指標(biāo)值，并由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)做出相應(yīng)的記錄。在正常測(cè)量的過程中，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將事先記錄的數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并對(duì)比較結(jié)果進(jìn)行分析，最終得出該項(xiàng)指標(biāo)是否異常的結(jié)論。
[0026]在本實(shí)施例中，待測(cè)物質(zhì)可以但不局限于有機(jī)氯分子，對(duì)于其他并未提及到的物質(zhì)，在已知表征其特點(diǎn)的散射光線的基礎(chǔ)上均可進(jìn)行測(cè)量標(biāo)定。
[0027]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施僅局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單變換或替代，都屬于本發(fā)明范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于拉曼光譜分析的食品農(nóng)藥化肥殘留檢測(cè)裝置，其特征在于，包括光源產(chǎn)生系統(tǒng)、濾光系統(tǒng)、樣品濃度測(cè)量系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；其中，所述光源產(chǎn)生系統(tǒng)將固定波長的激光，經(jīng)過檢測(cè)探頭照射到待測(cè)樣品溶液表面，由待測(cè)樣品溶液表面返回的散射光經(jīng)由檢測(cè)探頭送至濾光系統(tǒng)；所述濾光系統(tǒng)可以通過特定波長的散射光，濾除其他波長的散射光，特定波長的散射光由樣品濃度測(cè)量系統(tǒng)接收；所述樣品濃度測(cè)量系統(tǒng)采用電荷耦合元件，經(jīng)由濾光裝置處理的單一的特定波長的散射光信號(hào)被電荷耦合元件采集并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字電信號(hào)；所述數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)對(duì)采集到的數(shù)字電信號(hào)進(jìn)行處理，得出相對(duì)應(yīng)的某一物質(zhì)含量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于拉曼光譜分析的食品農(nóng)藥化肥殘留檢測(cè)裝置，其特征在于，所述樣品濃度測(cè)量系統(tǒng)為CCD成像模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于拉曼光譜分析的食品農(nóng)藥化肥殘留檢測(cè)裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)用于對(duì)電信號(hào)進(jìn)行處理，得到相應(yīng)農(nóng)藥或者化肥中含有的物質(zhì)的濃度值；整個(gè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)集成在芯片中。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于拉曼光譜分析的食品農(nóng)藥化肥殘留檢測(cè)裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)在使用前先針對(duì)每一種被測(cè)殘留物質(zhì)測(cè)定一系列參數(shù)值，得到拉曼峰強(qiáng)度與該物質(zhì)濃度的函數(shù)關(guān)系，建立關(guān)聯(lián)模型，進(jìn)而對(duì)農(nóng)藥化肥殘留液體樣本進(jìn)行檢測(cè)。5.一種基于權(quán)利要求1-4之一所述基于拉曼光譜分析的食品農(nóng)藥化肥殘留檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，其特征在于具體步驟如下: 步驟A、選取一組已知濃度的農(nóng)藥化肥溶液作為校準(zhǔn)集，測(cè)出其拉曼散射光譜的拉曼峰強(qiáng)度，建立該物質(zhì)濃度與拉曼散射峰強(qiáng)度之間的定量數(shù)學(xué)模型，也稱校準(zhǔn)模型； 步驟B、再取另一組已知濃度的該物質(zhì)作為預(yù)測(cè)集，將預(yù)測(cè)樣品的拉曼散射光譜代入校準(zhǔn)模型，得到樣品的預(yù)測(cè)值，用預(yù)測(cè)值和實(shí)際樣品活性濃度之間的相關(guān)系數(shù)和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差來衡量所建校準(zhǔn)模型的可靠程度，對(duì)校準(zhǔn)模型不斷進(jìn)行訓(xùn)練得到相關(guān)度最優(yōu)的該種物質(zhì)的強(qiáng)度一濃度關(guān)聯(lián)模型，并將每種檢測(cè)物質(zhì)的關(guān)聯(lián)模型存儲(chǔ)在裝置的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中； 步驟C、選定相應(yīng)的光信號(hào)處理系統(tǒng)以及強(qiáng)度一濃度關(guān)聯(lián)模型，用浸泡過蔬菜、水果的溶液進(jìn)行農(nóng)藥化肥殘留的定量檢測(cè)； 步驟D、檢測(cè)完蔬菜、水果中某項(xiàng)指標(biāo)后，如需檢測(cè)另外一種物質(zhì)，則更換事先已經(jīng)制作好的光學(xué)處理零件。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的檢測(cè)方法，其特征在于所述物質(zhì)樣品為有機(jī)磷、有機(jī)氯、氨基酸甲酯類農(nóng)藥、化肥有害組分。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的檢測(cè)方法，其特征在于步驟A或步驟B中，分析農(nóng)藥、化肥物質(zhì)濃度和拉曼峰強(qiáng)度以及建立計(jì)算模型，使用偏最小二乘回歸法。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的檢測(cè)方法，其特征在于步驟A中，通過大量實(shí)驗(yàn)得到與該物質(zhì)濃度相關(guān)的拉曼峰光譜之后，由該拉曼峰的拉曼位移或所對(duì)應(yīng)的散射光線波長決定濾光系統(tǒng)篩選散射光線的相關(guān)參數(shù)，即可通過光線的波長。
【專利摘要】本發(fā)明屬于食品安全檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于拉曼散射的食品農(nóng)藥化肥殘留檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法。本發(fā)明裝置包括光源產(chǎn)生、濾光、樣品濃度測(cè)量以及數(shù)據(jù)處理等系統(tǒng)；光源產(chǎn)生系統(tǒng)將固定波長的激光照射到被測(cè)液體樣品表面，由被測(cè)樣品表面返回的散射光送至濾光系統(tǒng)；濾光系統(tǒng)可以通過能夠表征某一物質(zhì)的特定波長的散射光，濾除其他波長的散射光；樣品濃度測(cè)量系統(tǒng)將特定波長的散射光信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字電信號(hào)；數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)對(duì)數(shù)字電信號(hào)進(jìn)行處理，得到相對(duì)應(yīng)的表征某一物質(zhì)的含量。整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)可以集成在很小的裝置中，可以方便、可靠地對(duì)蔬菜水果表面殘留的化肥農(nóng)藥進(jìn)行檢測(cè)。
【IPC分類】G01N21/65
【公開號(hào)】CN104897637
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510122167
【發(fā)明人】孟延, 劉冉, 仇志軍
【申請(qǐng)人】復(fù)旦大學(xué)
【公開日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年3月19日