光谱快速检测农药残留装置以及检测方法与流程

本发明涉及光谱领域，尤其涉及一种光谱快速检测农药残留装置以及检测方法。

背景技术：

目前农业产业化的发展使农产品的生产越来越依赖于农药、抗生素和激素等外源物质。我国农药在农产品的用量居高不下，而这些物质的不合理使用必将导致农产品中的农药残留超标，影响消费者食用安全，严重时会造成消费者致病、发育不正常，甚至直接导致中毒死亡。农药残留超标也会影响农产品的贸易，世界各国对农药残留问题高度重视，对各种农副产品中农药残留都规定了越来越严格的限量标准，使中国农产品出口面临严峻的挑战。

为了减少农药残留的危害，部分消费能力较强的人们开始购买标识为有机种植的果蔬，虽然花费了比普通果蔬高出数倍的费用，但并没有可信度较高的检测机构来证明这些“有机果蔬”的种植过程或其“有机”质量的达标。

目前对农药残留检测已经有了许多成熟的检测技术，如色谱检测技术、生化检测技术等，具有检测精度高范围广和重现性好等优点；但是需要对样品进行前处理，分析样品时间长，不利于现场和在线检测，并且还需有专业技术的人员才能完成农药残留的检测，不太适用于生产实践中，比较适合实验室里的精确分析；作为普通消费者或者销售商，除非特殊需求时，无法对这些果蔬的农药残留状态进行针对性的现场检测，只能是被动地接受农药残留的侵害。因此，如何实现微痕量农药残留快速、高效的检测，使消费者、销售商都可以对农产品、食品进行现场的快速无损检测，成为迫切需要解决的问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种光谱快速检测农药残留装置以及检测方法，实现微痕量农药残留快速、高效的检测，使消费者、销售商都可以对农产品、食品进行现场的快速无损检测。

本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：

一种光谱快速检测农药残留装置，包括：发射器组，所述发射器组包括多个发射器，所述发射器组向待检测物发出多个不同波长的激光光束；探测器组，所述探测器组包括多个探测器，接收从待检测物表面反射的光谱信号；处理单元，所述处理单元与每一个探测器电性连接，且接收探测器传输的光谱信号，并进行处理，将光谱信号转换为光谱图像；分析单元，所述分析单元与所述处理单元电性连接，且将所述处理单元发送的光谱图像与该分析单元中预设的标准光谱图像进行分析，得出检测结果数据并发送；结果显示单元，所述结果显示单元与所述分析单元连接，且接收分析单元发出的检测结果数据，并显示检测结果。

更好地，所述光谱快速检测农药残留装置还包括滤除光谱信号以外信号的滤光片，其设置于探测器组与待检测物之间。

更好地，所述结果显示单元包括：控制单元和多个指示灯，其中一个指示灯对应合格字样，另外多个指示灯中的每一个指示灯对应一个化学元素，所述分析单元将检测结果数据传输到控制单元，所述控制单元控制指示灯亮。

更好地，所述结果显示单元处理显示器，所述分析单元将检测结果数据传输到处理显示器，所述处理显示器显示合格或不合格。

更好地，所述光谱快速检测农药残留装置还包括设置在光谱快速检测农药残留装置外壳上的功能按钮。

本发明还提供一种如上述光谱快速检测农药残留装置的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

s1：发射器组向待检测物发出多个不同波长的激光光束；

s2：探测器组接收从待检测物表面反射并通过滤光片过滤后的光谱信号，并将该光谱信号发送到处理单元；

s3：所述处理单元接收s2中的光谱信号，并进行处理，将光谱信号转换为光谱图像；

s4：将所述分析单元接收s3中的光谱图像，并与该分析单元中预设的标准光谱图像进行分析，并得出检测结果数据，并发送给结果显示单元；

s5：所述显示结果单元根据接收到的检测结果数据显示检测结果。

更好地，在s4中，当s3中的光谱图像中的光谱值超出预设的标准光谱图像中的光谱值，则分析单元向结果显示单元发出检测结果不合格数据；当s3中的光谱图像中的光谱值未超出预设的标准光谱图像中的光谱值，则分析单元向结果显示单元发出检测结果合格数据。

本发明的光谱快速检测农药残留装置以及检测方法，可以实现对果蔬表面农药残留量或其他危害物质的快速无损检测，来确定农药残留等危害物质是否超出国家有关规定，如果超出即刻发出声光警示；而且检测设备购买及检测程成本很低，一般果蔬销售商、大多数民众消费者，都可具备购买使用条件。通过本发明的应用推广，可以保障民众的日常生活中食用安全，可以实满足销售商的采购和保存质量管理需求。

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行详细地说明。

附图说明

图1为本发明光谱快速检测农药残留装置逻辑结构框图；

图2为本发明光谱快速检测农药残留装置的检测方法步骤流程图；

图3a为本发明实施例一光谱快速检测农药残留装置结构主视图；

图3b为本发明实施例一光谱快速检测农药残留装置结构侧视图；

图4a为本发明实施例二光谱快速检测农药残留装置结构主视图；

图4b为本发明实施例二光谱快速检测农药残留装置结构侧视图。

具体实施方式

图1为本发明光谱快速检测农药残留装置逻辑框图，如图1并参考图3a和图4a所示，本发明的光谱快速检测农药残留装置包括：发射器组1，所述发射器组包括多个发射器，所述发射器组向待检测物发出多个不同波长的激光光束；探测器组2，所述探测器组包括多个探测器，接收从待检测物表面反射的光谱信号；处理单元3，所述处理单元与每一个探测器电性连接，且接收探测器传输的光谱信号，并进行处理，将光谱信号转换为光谱图像；分析单元4，所述分析单元与所述处理单元3电性连接，且将所述处理单元3发送的光谱图像与该分析单元4中预设的标准光谱图像进行分析，得出检测结果数据并发送；结果显示单元5，所述结果显示单元5与所述分析单元4连接，且接收分析单元4发出的检测结果数据，并显示检测结果；滤光片8，用于滤除光谱信号以外的信号，所述滤光片8设置于探测器组2与待检测物之间。

图2为本发明光谱快速检测农药残留装置的检测方法步骤流程图，如图2并参考图1所示，本发明还提供一种检测方法，包括如下步骤：

s1：发射器组1向待检测物发出多个不同波长的激光光束；

s2：探测器组2接收从待检测物表面反射并通过滤光片过滤后的光谱信号，并将该光谱信号发送到处理单元3；

s3：所述处理单元3接收s2中的光谱信号，并进行处理，将光谱信号转换为光谱图像；

s4：将所述分析单元4接收s3中的光谱图像，并与该分析单元4中预设的标准光谱图像进行分析，当s3中的光谱图像中的光谱值超出预设的标准光谱图像中的光谱值，则分析单元4向结果显示单元5发出检测结果不合格数据；当s3中的光谱图像中的光谱值未超出预设的标准光谱图像中的光谱值，则分析单元4向结果显示单元5发出检测结果合格数据；

s5：所述显示结果单元5根据接收到的检测结果数据显示检测结果。

实施例一

图3a为本发明实施例一光谱快速检测农药残留装置结构主视图，图3b为本发明实施例一光谱快速检测农药残留装置结构侧视图，如图3a-3b并参考图2所示，本实施例中的光谱快速检测农药残留装置为台式光谱快速检测农药残留装置，其包括上述的部件以外还包括：旋转托盘6，设置在台式测仪外壳上的功能按钮7；其中，结果显示单元5为处理显示器51，所述处理显示器51设置在台式光谱快速检测农药残留装置的外壳上，所述分析单元4将检测结果数据传输到处理显示器51，所述处理显示器51显示合格或不合格字样，可供检测人员查看。

检测步骤：

s1’：将待检测物放置在旋转托盘6中，按下功能按钮7，旋转托盘6开始旋转，发射器组1发出特定类型信号，反射在被测物表面，随被测物的旋转，反射出不同部位的光谱信号；

s2’：探测器组2接收反射并通过滤光片过滤后的光谱信号，并发送给处理单元3；

s3’：所述处理单元3将光谱信号转换为光谱图像，并发送给分析单元4；

s4’：所述分析单元4将所述处理单元3发送的光谱图像与该分析单元4中预设的标准光谱图像进行分析，当s3中的光谱图像中的光谱值超出预设的标准光谱图像中的光谱值，则分析单元4向结果显示单元5发出检测结果不合格数据；当s3中的光谱图像中的光谱值未超出预设的标准光谱图像中的光谱值，则分析单元4向处理显示器51发出检测结果合格数据；

s5’：处理显示器51根据接收到的检测结果数据显示合格或不合格字样。

实施例二

图4a为本发明实施例二光谱快速检测农药残留装置结构主视图，图4b为本发明实施例二光谱快速检测农药残留装置结构侧视图，如图4a-4b并参考图2所示，本实施例中的光谱快速检测农药残留装置为手持式光谱快速检测农药残留装置，其包括：发射器组1，所述发射器组包括多个发射器，所述发射器组向待检测物发出多个不同波长的激光光束；探测器组2，所述探测器组包括多个探测器，接收从待检测物表面反射的光谱信号；处理单元3，所述处理单元与每一个探测器电性连接，且接收探测器传输的光谱信号，并进行处理，将光谱信号转换为光谱图像；分析单元4，所述分析单元与所述处理单元3电性连接，且将所述处理单元3发送的光谱图像与该分析单元4中预设的标准光谱图像进行分析，得出检测结果数据并发送；结果显示单元5，所述结果显示单元5与所述分析单元4连接，且接收分析单元4发出的检测结果数据，并显示检测结果；滤光片8，用于滤除光谱信号以外的信号，所述滤光片8设置于探测器组2与待检测物之间。所述结果显示单元包括：控制单元(图中未示出)和多个指示灯52，其中一个指示灯52对应合格字样，另外多个指示灯中的每一个指示灯52对应一个化学元素，所述分析单元将检测结果数据传输到控制单元，所述控制单元控制指示灯52亮。另外，手持式光谱快速检测农药残留装置还包括功能按钮7。

检测步骤：

s1”：将手持式光谱快速检测农药残留装置对准待检测物，按下功能按钮7后手动旋转待检测物，发射器组1发出特定类型信号，反射在被测物表面，随被测物的旋转，反射出不同部位的光谱信号；

s2”：探测器组2接收反射并通过滤光片过滤后的光谱信号，并发送给处理单元3；

s3”：所述处理单元3将光谱信号转换为光谱图像，并发送给分析单元4；

s4”：所述分析单元4将所述处理单元3发送的光谱图像与该分析单元4中预设的标准光谱图像进行分析，当s3中的光谱图像中的光谱值超出预设的标准光谱图像中的光谱值，则分析单元4向结果显示单元发出检测结果不合格数据；当s3中的光谱图像中的光谱值未超出预设的标准光谱图像中的光谱值，则分析单元4向结果显示单元5中的控制单元发出检测结果合格数据；；

s5”：控制单元接收分析单元4发出的检测结果数据，并控制对应合格字样的指示灯52亮或者控制其他对应化学元素的指示灯52亮。

所述的化学元素包括：p、hg、pb、as、c7h8、c2-c14、hcho和ddt等。

本发明的光谱快速检测农药残留装置以及检测方法，可以实现对果蔬表面农药残留量或其他危害物质的快速无损检测，来确定农药残留等危害物质是否超出国家有关规定，如果超出即刻发出声光警示；而且检测设备购买及检测程成本很低，一般果蔬销售商、大多数民众消费者，都可具备购买使用条件。通过本发明的应用推广，可以保障民众的日常生活中食用安全，可以实满足销售商的采购和保存质量管理需求。