一种食品重金属检测装置及其方法与流程

1.本发明涉及食品重金属检测技术领域，尤其涉及一种食品重金属检测装置及其方法。


背景技术：

2.食品、土壤、水质逐渐被工业废气、废水、废渣所污染，造成土壤耕作层内的镉、铜、砷、铬、汞、镍、铁、铝、锌、锰、铜等重金属大量富积、积累，特别是城市郊区现象更为严重；加上大量使用无机化学农药等致使蔬菜和鱼类体内的重金属含量严重超标的情况，不断在人体内积累，导致消费者重金属慢性中毒现象发生，同时食品在加工过程中经常会加入部分添加剂，添加剂中不可避免的会存在部分重金属，例如常见的铅、砷、铬、镉、汞、钴、锰等。
3.摄入过量的重金属会对人体造成极大的伤害，为了保持食品中的重金属含量处于安全等级，往往需要检测食品中重金属的含量，对于重金属的检测主要利用重金属可以与显色剂发生反应，两者合在一起就会生成一种带有颜色的液体，一般的液体颜色越浓烈说明重金属含量越高；但是食品中的主要可食部分会吸收大量的显色剂，当显色剂滴入到食品中后，不能均匀地润透全部食品，因此，提出一种食品重金属检测装置及其方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：为了解决上述问题，而提出的一种食品重金属检测装置及其方法。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种食品重金属检测装置，包括工作台，所述工作台上端面固定连接有粉碎箱，所述粉碎箱下方的工作台上端面固定连接有固定盘，所述工作台内部设有第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，所述第二齿轮的两侧分别与第一齿轮以及第三齿轮啮合连接，所述第一齿轮通过第一转轴与工作台转动连接，所述工作台下方设有带动第一转轴以及第一齿轮同步转动的驱动机构，所述第一转轴上端贯穿工作台以及固定盘延伸至固定盘的上方并固定连接有分隔盘，所述分隔盘上开设有通孔，所述第二齿轮与工作台转动连接，所述第三齿轮通过第二转轴与工作台转动连接，所述第二转轴上端延伸至工作台上方并固定连接有转盘，所述固定盘上开设有与转盘相配合的缺口，所述转盘上开设有放置槽，所述放置槽内放置有比对管，所述转盘内部设有与比对管相配合的限位机构，所述工作台上设有与转盘相配合的供管机构，所述转盘上端面固定连接有第二连接杆，所述第二连接杆上固定连接有接触块，所述工作台上端面固定连接有支撑架，所述支撑架上固定连接有固定台，所述固定台上端面固定连接有试剂罐，所述试剂罐的下端连通有连接管，所述连接管下端延伸至固定台下方并连通有滴管，所述连接管上设有与接触块相配合的控制阀，所述粉碎箱的外侧壁上固定连接有束管环，所述滴管的开放端贯穿束管环延伸至通孔的上方，所述工作台上端面固定连接有放置架。
6.优选地，所述驱动机构包括支撑台、驱动电机、第一连接杆、拨块、第一固定柱、第
二固定柱、第一弹簧、圆盘、限位槽以及与拨块相配合的限位组件，所述工作台下端面固定连接有支撑台，所述支撑台上固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出端固定连接有同轴设置的第一连接杆，所述第一连接杆上固定连接有拨块，所述拨块上固定连接有第一固定柱，所述第一连接杆远离驱动电机一端转动连接有圆盘，所述圆盘靠近拨块一侧固定连接有第二固定柱，所述第一弹簧的两端分别与第一固定柱以及第二固定柱固定连接，所述圆盘的外周开设有与限位组件相配合的限位槽，所述圆盘上端面与第一转轴下端同轴固定连接。
7.优选地，所述限位组件包括固定环、第一凹槽、第一伸缩杆、第二弹簧和限位块，所述固定环与工作台下端面固定连接，所述圆盘位于固定环的内侧，所述固定环内侧壁开设有第一凹槽，所述第一凹槽内部侧表壁与第一伸缩杆的一端固定连接，所述第一伸缩杆的另一端与限位块一端固定连接，所述限位块另一端延伸至第一凹槽外部并与圆盘的外周抵接，所述第一伸缩杆外侧套设有第二弹簧，所述第二弹簧的两端分别与第一凹槽内部侧表壁以及限位块固定连接。
8.优选地，所述限位组件设有若干个，若干个所述限位组件关于固定环的轴心呈环形等距分布，所述驱动电机为伺服电机，所述第一弹簧始终处于拉伸状态，所述第二弹簧始终处于压缩状态，所述限位块分别与拨块以及限位槽相配合。
9.优选地，所述限位机构包括第二凹槽、第二伸缩杆、第三弹簧和卡块，所述放置槽两侧的内侧壁均开设有第二凹槽，所述第二凹槽内部侧表壁与第二伸缩杆的一端固定连接，所述第二伸缩杆的另一端与卡块一端固定连接，所述卡块另一端延伸至第二凹槽外部并与比对管的外侧壁抵接，所述第二伸缩杆外侧套设有第三弹簧，所述第三弹簧的两端分别与第二凹槽内部侧表壁以及卡块固定连接。
10.优选地，所述供管机构包括放置框、第四弹簧和推块，所述工作台上端面固定连接有放置框，所述放置框内部设有多个呈“一”字形排列的比对管，所述放置框的内部侧表壁与第四弹簧的一端固定连接，所述第四弹簧的另一端与推块一端固定连接，所述推块另一端与远离转盘的比对管抵接，所述第四弹簧内部设有第三伸缩杆，所述第三伸缩杆的两端分别与放置框的内部侧表壁以及推块固定连接。
11.优选地，所述通孔、放置槽和试剂罐分别设有多个，多个所述通孔、放置槽和试剂罐分别关于分隔盘、转盘以及固定台的轴心呈环形等距分布，所述第三弹簧和第四弹簧均始终处于压缩状态，所述卡块与比对管的接触面均为倾斜面。
12.优选地，所述转盘与缺口的侧壁贴合，所述分隔盘下端面与固定盘、转盘以及比对管上端面贴合，所述放置框靠近转盘一侧的开口与转盘外侧壁贴合。
13.优选地，所述限位组件、通孔、放置槽、试剂罐以及滴管的数量均相同。
14.一种食品重金属检测装置的检测方法，包括以下步骤：s1：食品和试剂的添加：将需要进行重金属检测的食品添加到粉碎箱中，将适量的用于检测不同重金属的显色剂添加入不同的试剂罐中；s2：启动设备：启动粉碎箱对食品进行粉碎，启动驱动机构带动第一齿轮和分隔盘转动，使得粉碎箱内经过粉碎的食品进入分隔盘上的通孔内；s3：进行反应：由第一齿轮转动带动第二齿轮转动，从而使得第三齿轮转动，通过第二转轴带动转盘以及接触块转动，带动放置槽内的比对管转动至缺口内的通孔下方，通
孔内的食品掉落到比对管内，同时接触块转动到其中一个试剂罐的控制阀上，使得控制阀打开，试剂罐的显色剂通过连接管以及滴管滴落到装有食品的比对管内，由驱动机构继续转动，依次进行不同的重金属检测；s4：对比鉴定：待装有食品和显色剂的比对管转动离开缺口后，将比对管从放置槽内取出，放入放置架上，静止后观察最终颜色并比对颜色深浅，从而判断重金属的含量。
15.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：1、本技术通过驱动电机带动第一连接杆转动，使得拨块转动，直到拨块与限位块接触，并推动限位块脱离限位槽，同时第二弹簧和第一伸缩杆被压缩，圆盘失去限位，由始终处于拉伸状态的第一弹簧拉动圆盘转动，直到下一个限位块卡入限位槽，圆盘转动带动第一转轴以及第一齿轮转动，第一转轴转动带动分隔盘转动，带动通孔转动到粉碎箱的出料口下方并停住，由粉碎箱粉碎的食品进入通孔中，由驱动电机继续转动将装有食品的通孔转动到缺口上方的位置，同时第一齿轮转动带动第二齿轮转动，第二齿轮转动带动第三齿轮转动，使得转盘、第二连接杆以及接触块同步转动，转盘转动带动空置的比对管转动到缺口内，通孔内的食品落入比对管内，同时接触块转动到其中一个试剂罐的控制阀上，使得控制阀打开，试剂罐的显色剂通过连接管以及滴管滴落到装有食品的比对管内，由驱动电机继续转动，依次滴落不同的重金属显色剂到不同的比对管中，从而检测食品中不同的重金属含量，较小的食品样本使得显色剂能充分与食品接触，检测准确性较高。
16.2、本技术通过设置有多个试剂罐，将多种不同重金属的显色剂加入不同的试剂罐中，使得本装置可以同步进行多种不同的重金属检测，将粉碎后的食品分成均匀的多份逐一分装到不同的比对管中并添加显色剂，然后进行比对，重金属的检测效率较高。
附图说明
17.图1示出了根据本发明实施例提供的整体结构示意图；图2示出了根据本发明实施例提供的分隔盘与转盘结构示意图；图3示出了根据本发明实施例提供的分隔盘、转盘以及驱动机构结构爆炸图；图4示出了根据本发明实施例提供的驱动机构结构剖视图；图5示出了根据本发明实施例提供的供管机构与转盘配合示意图；图6示出了根据本发明实施例提供的接触块与控制阀结构配合示意图；图7示出了根据本发明图5中实施例提供的a处结构放大图。
18.图例说明：1、工作台；2、粉碎箱；3、固定盘；4、支撑台；5、驱动电机；6、第一连接杆；7、拨块；8、第一固定柱；9、第二固定柱；10、第一弹簧；11、圆盘；12、限位槽；13、固定环；14、第一凹槽；15、第一伸缩杆；16、第二弹簧；17、限位块；18、第一转轴；19、第一齿轮；20、分隔盘；21、通孔；22、第二齿轮；23、第三齿轮；24、第二转轴；25、缺口；26、转盘；27、放置槽；28、第二凹槽；29、第二伸缩杆；30、第三弹簧；31、卡块；32、比对管；33、放置框；34、第四弹簧；35、推块；36、放置架；37、第二连接杆；38、接触块；39、支撑架；40、固定台；41、试剂罐；42、连接管；43、控制阀；44、滴管；45、束管环。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
20.请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种食品重金属检测装置，包括工作台1，工作台1上端面固定连接有粉碎箱2，粉碎箱2下方的工作台1上端面固定连接有固定盘3，工作台1内部设有第一齿轮19、第二齿轮22和第三齿轮23，第二齿轮22的两侧分别与第一齿轮19以及第三齿轮23啮合连接，第一齿轮19通过第一转轴18与工作台1转动连接，工作台1下方设有带动第一转轴18以及第一齿轮19同步转动的驱动机构，第一转轴18上端贯穿工作台1以及固定盘3延伸至固定盘3的上方并固定连接有分隔盘20，分隔盘20上开设有通孔21，第二齿轮22与工作台1转动连接，第三齿轮23通过第二转轴24与工作台1转动连接，第二转轴24上端延伸至工作台1上方并固定连接有转盘26，固定盘3上开设有与转盘26相配合的缺口25，转盘26上开设有放置槽27，放置槽27内放置有比对管32，转盘26内部设有与比对管32相配合的限位机构，工作台1上设有与转盘26相配合的供管机构，转盘26上端面固定连接有第二连接杆37，第二连接杆37上固定连接有接触块38，工作台1上端面固定连接有支撑架39，支撑架39上固定连接有固定台40，固定台40上端面固定连接有试剂罐41，试剂罐41的下端连通有连接管42，连接管42下端延伸至固定台40下方并连通有滴管44，连接管42上设有与接触块38相配合的控制阀43，粉碎箱2的外侧壁上固定连接有束管环45，滴管44的开放端贯穿束管环45延伸至通孔21的上方，工作台1上端面固定连接有放置架36，将需要进行重金属检测的食品添加到粉碎箱2中，将适量的用于检测不同重金属的显色剂添加入不同的试剂罐41中，启动粉碎箱2对食品进行粉碎，启动驱动机构带动第一齿轮19和分隔盘20转动，使得粉碎箱2内经过粉碎的食品进入分隔盘20上的通孔21内，由第一齿轮19转动带动第二齿轮22转动，从而使得第三齿轮23转动，通过第二转轴24带动转盘26以及接触块38转动，带动放置槽27内的比对管32转动至缺口25内的通孔21下方，通孔21内的食品掉落到比对管32内，同时接触块38转动到其中一个试剂罐41的控制阀43上，控制阀43为直动式电磁阀，接触块38转动到控制阀43上使得控制阀43通电，使得控制阀43打开，试剂罐41的显色剂通过连接管42以及滴管44滴落到装有食品的比对管32内，由驱动机构继续转动，依次进行不同的重金属检测，待装有食品和显色剂的比对管32转动离开缺口25后，将比对管32从放置槽27内取出，放入放置架36上，静止后观察最终颜色并比对颜色深浅，从而判断重金属的含量，较小的食品样本使得显色剂能充分与食品接触，检测准确性较高。
21.驱动机构包括支撑台4、驱动电机5、第一连接杆6、拨块7、第一固定柱8、第二固定柱9、第一弹簧10、圆盘11、限位槽12以及与拨块7相配合的限位组件，工作台1下端面固定连接有支撑台4，支撑台4上固定连接有驱动电机5，驱动电机5的输出端固定连接有同轴设置的第一连接杆6，第一连接杆6上固定连接有拨块7，拨块7上固定连接有第一固定柱8，第一连接杆6远离驱动电机5一端转动连接有圆盘11，圆盘11靠近拨块7一侧固定连接有第二固定柱9，第一弹簧10的两端分别与第一固定柱8以及第二固定柱9固定连接，圆盘11的外周开设有与限位组件相配合的限位槽12，圆盘11上端面与第一转轴18下端同轴固定连接，通过
驱动电机5带动第一连接杆6转动，使得拨块7转动，直到拨块7与限位组件接触，并使得限位槽12失去限位组件的限位，圆盘11失去限位，由始终处于拉伸状态的第一弹簧10拉动圆盘11转动，直到下一个限位组件卡入限位槽12中，以实现多个通孔21以及比对管32相互配合间断转动。
22.限位组件包括固定环13、第一凹槽14、第一伸缩杆15、第二弹簧16和限位块17，固定环13与工作台1下端面固定连接，圆盘11位于固定环13的内侧，固定环13内侧壁开设有第一凹槽14，第一凹槽14内部侧表壁与第一伸缩杆15的一端固定连接，第一伸缩杆15的另一端与限位块17一端固定连接，限位块17另一端延伸至第一凹槽14外部并与圆盘11的外周抵接，第一伸缩杆15外侧套设有第二弹簧16，第二弹簧16的两端分别与第一凹槽14内部侧表壁以及限位块17固定连接，限位组件设有若干个，若干个限位组件关于固定环13的轴心呈环形等距分布，驱动电机5为伺服电机，第一弹簧10始终处于拉伸状态，第二弹簧16始终处于压缩状态，限位块17分别与拨块7以及限位槽12相配合，设有多个限位组件，使得通孔21以及转盘26在转动之后停住，便于粉碎箱2中的食品进入通孔21，以及通孔21中的食品进入比对管32，提高了稳定性。
23.限位机构包括第二凹槽28、第二伸缩杆29、第三弹簧30和卡块31，放置槽27两侧的内侧壁均开设有第二凹槽28，第二凹槽28内部侧表壁与第二伸缩杆29的一端固定连接，第二伸缩杆29的另一端与卡块31一端固定连接，卡块31另一端延伸至第二凹槽28外部并与比对管32的外侧壁抵接，第二伸缩杆29外侧套设有第三弹簧30，第三弹簧30的两端分别与第二凹槽28内部侧表壁以及卡块31固定连接，设有限位机构，使得比对管32在转盘26转动过程中不会由于离心力而脱离放置槽27，便于后续比对管32与通孔21对齐。
24.供管机构包括放置框33、第四弹簧34和推块35，工作台1上端面固定连接有放置框33，放置框33内部设有多个呈“一”字形排列的比对管32，放置框33的内部侧表壁与第四弹簧34的一端固定连接，第四弹簧34的另一端与推块35一端固定连接，推块35另一端与远离转盘26的比对管32抵接，第四弹簧34内部设有第三伸缩杆，第三伸缩杆的两端分别与放置框33的内部侧表壁以及推块35固定连接，使得放置框33中的比对管32可以在第四弹簧34的作用下依次进入空置的放置槽27，便于后续的操作。
25.通孔21、放置槽27和试剂罐41分别设有多个，多个通孔21、放置槽27和试剂罐41分别关于分隔盘20、转盘26以及固定台40的轴心呈环形等距分布，第三弹簧30和第四弹簧34均始终处于压缩状态，卡块31与比对管32的接触面均为倾斜面，设置有多个试剂罐41，将多种不同重金属的显色剂加入不同的试剂罐41中，使得本装置可以同步进行多种不同的重金属检测，将粉碎后的食品分成均匀的多份逐一分装到不同的比对管32中并添加显色剂，然后进行比对，重金属的检测效率较高，同时卡块31与比对管32的接触面均为倾斜面便于比对管32进入放置槽27以及从放置槽27中取出比对管32。
26.转盘26与缺口25的侧壁贴合，分隔盘20下端面与固定盘3、转盘26以及比对管32上端面贴合，放置框33靠近转盘26一侧的开口与转盘26外侧壁贴合，使得通孔21内的食品不会洒落，同时，当比对管32进入空置的放置槽27之后，转盘26转动，放置框33中的比对管32在第四弹簧34的推动下与转盘26的外侧壁始终保持贴合，便于下一次进入空置的放置框33。
27.限位组件、通孔21、放置槽27、试剂罐41以及滴管44的数量均相同，使得通孔21与
放置槽27以及试剂罐41可以实现一一对应，保证了食品和显色剂落入比对管32的准确度。
28.一种食品重金属检测装置的检测方法，包括以下步骤：s1：食品和试剂的添加：将需要进行重金属检测的食品添加到粉碎箱2中，将适量的用于检测不同重金属的显色剂添加入不同的试剂罐41中；s2：启动设备：启动粉碎箱2对食品进行粉碎，启动驱动机构带动第一齿轮19和分隔盘20转动，使得粉碎箱2内经过粉碎的食品进入分隔盘20上的通孔21内；s3：进行反应：由第一齿轮19转动带动第二齿轮22转动，从而使得第三齿轮23转动，通过第二转轴24带动转盘26以及接触块38转动，带动放置槽27内的比对管32转动至缺口25内的通孔21下方，通孔21内的食品掉落到比对管32内，同时接触块38转动到其中一个试剂罐41的控制阀43上，使得控制阀43打开，试剂罐41的显色剂通过连接管42以及滴管44滴落到装有食品的比对管32内，由驱动机构继续转动，依次进行不同的重金属检测；s4：对比鉴定：待装有食品和显色剂的比对管32转动离开缺口25后，将比对管32从放置槽27内取出，放入放置架36上，静止后观察最终颜色并比对颜色深浅，从而判断重金属的含量。
29.综上所述，本实施例所提供的一种食品重金属检测装置及其方法，首先将需要进行重金属检测的食品添加到粉碎箱2中，将适量的用于检测不同重金属的显色剂添加入不同的试剂罐41中，由粉碎箱2对食品进行粉碎，通过驱动电机5带动第一连接杆6转动，使得拨块7转动，直到拨块7与限位块17接触，并推动限位块17脱离限位槽12，同时第二弹簧16和第一伸缩杆15被压缩，圆盘11失去限位，由始终处于拉伸状态的第一弹簧10拉动圆盘11转动，直到下一个限位块17卡入限位槽12中，圆盘11转动带动第一转轴18以及第一齿轮19转动，第一转轴18转动带动分隔盘20转动，带动通孔21转动到粉碎箱2的出料口下方并停住，由粉碎箱2粉碎的食品进入通孔21中，由驱动电机5继续转动将装有食品的通孔21转动到缺口25上方的位置，同时第一齿轮19转动带动第二齿轮22转动，第二齿轮22转动带动第三齿轮23转动，使得转盘26、第二连接杆37以及接触块38同步转动，转盘26转动带动空置的比对管32转动到缺口25内，比对管32与通孔21对齐后，通孔21内的食品由于重力落入比对管32内，同时接触块38转动到其中一个试剂罐41的控制阀43上，使得控制阀43打开，试剂罐41的显色剂通过连接管42以及滴管44滴落到装有食品的比对管32内，由驱动电机5继续转动，带动分隔盘20、转盘26以及接触块38转动，依次滴落不同的重金属显色剂到不同的比对管32中，形成多个不同的重金属检测样本，待装有食品和显色剂的比对管32转动离开缺口25后，将比对管32从放置槽27内取出，放入放置架36上，静止后观察最终颜色并比对颜色深浅，从而判断重金属的含量检测食品中不同的重金属含量。
30.实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。