一種全自動(dòng)樣本前處理儀控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及食品安全檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種全自動(dòng)樣本前處理儀控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著生活水平的提高，人們對(duì)于食品安全越來(lái)越為注重。當(dāng)前食品行業(yè)問(wèn)題日趨突顯和嚴(yán)重，食品安全檢測(cè)是按照國(guó)家指標(biāo)來(lái)檢測(cè)食品中的有害物質(zhì)，主要是一些有害有毒有害的指標(biāo)的檢測(cè)，如亞硝酸鹽、甲醛、吊白塊、丙二醛等;現(xiàn)有檢測(cè)方法通常需要對(duì)稱(chēng)取的樣本進(jìn)行前處理，提取出有毒有害物質(zhì)，然后進(jìn)行含量的檢測(cè)。其中，前處理方法是在稱(chēng)取的樣本中人工添加檢測(cè)試劑，手動(dòng)混勻后，采用離心機(jī)進(jìn)行離心。目前，前處理工作都是由人工完成，勞動(dòng)強(qiáng)度大，處理效率較低，并且不同人員之間存在人為操作差異，因此，急需解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于通過(guò)一種全自動(dòng)樣本前處理儀控制系統(tǒng)，來(lái)解決以上【背景技術(shù)】部分提到的問(wèn)題。
[0004]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0005]—種全自動(dòng)樣本前處理儀控制系統(tǒng)，其包括:指令輸入模塊、顯示模塊、主控制模塊、采集模塊、驅(qū)動(dòng)模塊及單片機(jī)組;所述指令輸入模塊與主控制模塊連接，用于設(shè)定參數(shù)；所述顯示模塊與主控制模塊連接，用于顯示所述全自動(dòng)樣本前處理儀的狀態(tài)信息；所述主控制模塊與單片機(jī)組連接，用于進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理運(yùn)算，判斷邏輯關(guān)系以確定執(zhí)行下一步動(dòng)作或者取消動(dòng)作，并反饋相應(yīng)數(shù)據(jù)給顯示模塊;所述采集模塊與主控制模塊連接，用于采集模擬量數(shù)據(jù)，并反饋給主控制模塊進(jìn)行處理;所述驅(qū)動(dòng)模塊用于在主控制模塊控制下，控制離心裝置的驅(qū)動(dòng)電機(jī)根據(jù)設(shè)定參數(shù)工作;所述單片機(jī)組與主控制模塊連接，其包括加液裝置單片機(jī)、加熱裝置單片機(jī)、攪拌裝置單片機(jī)，用于對(duì)應(yīng)控制加液裝置的舵機(jī)、加熱裝置的加熱電動(dòng)缸、攪拌裝置的移動(dòng)電動(dòng)缸和攪拌電機(jī)動(dòng)作。
[0006]特別地，所述主控制模塊選用可編程邏輯控制器(PLC)，其通過(guò)PLC編程軟件內(nèi)部的梯形圖進(jìn)行加減乘除的運(yùn)算，通過(guò)內(nèi)部梯形圖指令判斷當(dāng)前驅(qū)動(dòng)模塊、離心裝置、加液裝置、加熱裝置、攪拌裝置和可編程邏輯控制器的邏輯關(guān)系是否準(zhǔn)確，是否執(zhí)行下一步動(dòng)作。
[0007]特別地，所述采集模塊選用溫度采集模塊，具體用于根據(jù)過(guò)熱電偶的阻值變化反應(yīng)溫度變化，完成溫度數(shù)據(jù)的采集，并反饋給主控制模塊處理。
[0008]特別地，所述驅(qū)動(dòng)模塊具體用于根據(jù)主控制模塊發(fā)出的脈沖信號(hào)，驅(qū)動(dòng)離心裝置的驅(qū)動(dòng)電機(jī)按照設(shè)定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，或根據(jù)主控制模塊發(fā)出的脈沖信號(hào)，實(shí)現(xiàn)定位功能。
[0009]特別地，所述單片機(jī)組具體用于根據(jù)主控制模塊發(fā)出的脈沖和開(kāi)關(guān)量命令確定是和驅(qū)動(dòng)模塊配合工作還是單獨(dú)工作，若主控制模塊需要加熱裝置上升下降、攪拌裝置上升下降及加熱裝置的加熱盤(pán)加熱時(shí)則單片機(jī)組和驅(qū)動(dòng)模塊配合工作;若主控制模塊僅需驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)O到360度，則單片機(jī)組單獨(dú)工作，通過(guò)加液裝置單片機(jī)發(fā)出的脈沖信號(hào)控制舵機(jī)旋轉(zhuǎn)O到90度范圍，通過(guò)控制加液裝置的加液栗的工作時(shí)間控制加液量。
[0010]特別地，所述加液裝置單片機(jī)用于通過(guò)控制舵機(jī)調(diào)整加液體的角度，每次加液前接收主控制模塊發(fā)出的開(kāi)關(guān)量命令旋轉(zhuǎn)到90度，加液完成后復(fù)位到零度。
[0011]特別地，所述加熱裝置單片機(jī)用于通過(guò)控制加熱電動(dòng)缸實(shí)現(xiàn)加熱裝置中加熱盤(pán)的上升下降，通過(guò)控制加熱裝置中的加熱片實(shí)現(xiàn)加熱工作。
[0012]特別地，所述攪拌裝置單片機(jī)用于通過(guò)控制移動(dòng)電動(dòng)缸實(shí)現(xiàn)攪拌裝置的上下移動(dòng)，通過(guò)控制攪拌電機(jī)實(shí)現(xiàn)攪拌裝置的粉碎動(dòng)作，其中，所述攪拌電機(jī)選用直流無(wú)刷變頻電機(jī)。
[0013]特別地，所述指令輸入模塊與顯示模塊為觸摸、顯示一體裝置，指令輸入模塊為觸摸顯示屏，顯示模塊為顯示屏;所述指令輸入模塊用于設(shè)定離心裝置、加液裝置、加熱裝置、攪拌裝置的運(yùn)行參數(shù)。
[0014]特別地，所述離心裝置的驅(qū)動(dòng)電機(jī)選用伺服電機(jī)，伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度為O到360度，速度為O到4000轉(zhuǎn)每分鐘，運(yùn)行時(shí)間為O到15分鐘。
[0015]本發(fā)明提出的全自動(dòng)樣本前處理儀控制系統(tǒng)使集樣本前處理所需的加液、攪拌、加熱、離心等功能于一體的全自動(dòng)樣本前處理儀實(shí)現(xiàn)了對(duì)待測(cè)樣本前處理的全自動(dòng)化，具有樣本通量大、操作簡(jiǎn)單、安全高效等特點(diǎn)，降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，大大提高了檢測(cè)效率，使得全自動(dòng)樣本前處理儀可廣泛應(yīng)用于甲醛、吊白塊、二氧化硫、亞硝酸鹽、雙氧水、過(guò)氧化苯甲酰、過(guò)氧化氫，硼砂，丙二醛，揮發(fā)性鹽基氮等待測(cè)目標(biāo)物的食品樣本(如:蔬菜水果、農(nóng)副產(chǎn)品、日常食品、海產(chǎn)品及其制品等)的全自動(dòng)前處理，是食藥監(jiān)、農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)、大型餐飲場(chǎng)所等單位進(jìn)行食品安全快速檢測(cè)的理想實(shí)驗(yàn)儀器。本發(fā)明不僅可實(shí)現(xiàn)食品安全檢測(cè)樣本前處理的自動(dòng)化一鍵式操作，人性化程度高，操作方便，而且全部操作均在觸摸顯示屏上完成，沒(méi)有外部按鈕，避免了線路損壞老化等問(wèn)題，對(duì)操作人員技術(shù)要求低，適合基層操作人員。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的全自動(dòng)樣本前處理儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的箱體內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的攪拌裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的全自動(dòng)樣本前處理儀控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容理解的更加透徹全面。除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。
[0021]下面首先對(duì)應(yīng)用本發(fā)明的全自動(dòng)樣本前處理儀進(jìn)行介紹，值得一提的是，全自動(dòng)樣本前處理儀的具體結(jié)構(gòu)并不局限于此，本發(fā)明可以應(yīng)用全自動(dòng)樣本前處理儀的類(lèi)型也不局限于此。
[0022]請(qǐng)參照?qǐng)D1至圖3所示，于本實(shí)施例中全自動(dòng)樣本前處理儀包括機(jī)箱及與機(jī)箱相連的控制箱I，所述控制箱I內(nèi)安裝有控制器，所述機(jī)箱由箱體2與箱蓋(圖中未示出)構(gòu)成，所述箱蓋鉸接于箱體2上端，箱體2內(nèi)安裝有圓盤(pán)3，所述圓盤(pán)3上均布有6個(gè)用于承載離心管4的管套5，所述管套5轉(zhuǎn)動(dòng)連接在圓盤(pán)3上，箱體2內(nèi)還安裝有用于帶動(dòng)圓盤(pán)3轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)6，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)6為伺服電機(jī)，其與控制器電性連接，且驅(qū)動(dòng)電機(jī)6通過(guò)傳動(dòng)裝置與垂直布置的驅(qū)動(dòng)軸傳動(dòng)連接，所述傳動(dòng)裝置為同步帶7、同步輪組件，所述圓盤(pán)3固定安裝于驅(qū)動(dòng)軸上，箱體2內(nèi)位于圓盤(pán)3的一側(cè)安裝有向離心管4內(nèi)加試劑的加液裝置，所述加液裝置包括由舵機(jī)8驅(qū)動(dòng)的擺臂9，所述舵機(jī)8與控制器電性連接，所述擺臂9的端頭開(kāi)有8個(gè)加液孔，每個(gè)加液孔通過(guò)加液管與相應(yīng)的加液栗10相連，所述加液栗10由控制器控制，箱體2內(nèi)位于圓盤(pán)3的下部設(shè)置有可上下移動(dòng)的、用于給離心管4加熱的加熱裝置，所述加熱裝置包括由加熱電動(dòng)缸11驅(qū)動(dòng)可上下移動(dòng)的承載板12，所述加熱電動(dòng)缸11由控制器控制，所述承載板12的上端連接有加熱盤(pán)13，所述加熱盤(pán)13位于圓盤(pán)3的下部，所述加熱盤(pán)13上對(duì)應(yīng)管套5的位置設(shè)置有加熱管14，所述箱蓋內(nèi)位于圓盤(pán)3的上部設(shè)置有可伸入離心管4內(nèi)進(jìn)行剪切攪拌的攪拌裝置，所述攪拌裝置包括攪拌機(jī)構(gòu)及用于帶動(dòng)攪拌機(jī)構(gòu)上下移動(dòng)的移動(dòng)電動(dòng)缸15，所述移動(dòng)電動(dòng)缸15由控制器控制，所述攪拌機(jī)構(gòu)包括與控制器電性連接的攪拌電機(jī)16，所述攪拌電機(jī)16通過(guò)齒輪分配箱與6根攪拌軸17傳動(dòng)連接，所述的6根攪拌軸17對(duì)應(yīng)圓盤(pán)3上管套5的位置布置，每根攪拌軸17的下端均設(shè)置有攪拌葉片18。需要說(shuō)明的是，雖然本實(shí)施例中管套5的數(shù)量為6個(gè)，但是本發(fā)明不限于此，管套5的數(shù)量可根據(jù)需要而定。
[0023]進(jìn)行樣本前處理時(shí)，將稱(chēng)取的樣本置于離心管4中，打開(kāi)箱蓋，將離心管4置于圓盤(pán)3的管套5內(nèi)，離心管4卡緊于管套5內(nèi)，合上箱蓋，然后，控制器控制加液栗10啟動(dòng)，上述實(shí)施例中，加液栗10有8個(gè)，控制器可根據(jù)檢測(cè)的物質(zhì)選擇加入相應(yīng)的試劑，當(dāng)向第一個(gè)離心管4中加入試劑后，控制器控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)6啟動(dòng)，帶動(dòng)圓盤(pán)3轉(zhuǎn)動(dòng)60°，接著向第二個(gè)離心管4中加入試劑，依次向6個(gè)離心管4中加完試劑后，控制器控制移動(dòng)電動(dòng)缸15帶動(dòng)攪拌機(jī)構(gòu)下移，進(jìn)而使得攪拌軸17上的攪拌葉片18伸入離心管4中，此時(shí)，控制器控制攪拌電機(jī)16啟動(dòng)，經(jīng)齒輪分配箱傳動(dòng)，帶動(dòng)6根攪拌軸17旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)攪拌葉片18轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)樣本的剪切攪拌，剪切攪拌結(jié)束后，移動(dòng)電動(dòng)缸15帶動(dòng)攪拌機(jī)構(gòu)上移復(fù)位，此時(shí)，控制器控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)6啟動(dòng)，從而帶動(dòng)圓盤(pán)3快速轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行離心，即完成前處理過(guò)程。
[0024]部分有毒有害物質(zhì)的前處理還需要進(jìn)行加熱，如亞硝酸鹽，由此，上述全自動(dòng)樣本前處理儀還設(shè)置有加熱裝置，加熱時(shí)，控制器控制加熱電動(dòng)缸11帶動(dòng)承載板12上移，進(jìn)而帶動(dòng)與承載板12固定連接的加熱盤(pán)13上移，使得安裝在加熱盤(pán)13上的加熱管14與圓盤(pán)3上的離心管4相接觸，從而可對(duì)離心管4內(nèi)的樣本進(jìn)行加熱處理。
[0025]以上已對(duì)應(yīng)用本發(fā)明的全自動(dòng)樣本前處理儀的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了闡述，現(xiàn)對(duì)本實(shí)施例提供的全自動(dòng)樣本前處理儀控制系統(tǒng)的技術(shù)方案進(jìn)行說(shuō)明。
[0026]請(qǐng)參照?qǐng)D4所示，本實(shí)施例中全自動(dòng)樣本前處理儀控制系統(tǒng)具體包括:指令輸入模塊(集成于圖