一种农药残留快速检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种农药残留快速检测系统，包括设有硅光电池的检测板，在检测板正上方设有发光二极管，数据处理器与检测板设有信号转换器，上位机通过串口通信模块与数据处理器，LCD显示模块和存储器与数据处理器的输出端连接，键盘输入模块与数据处理器的输入端连接，电源模块作为该系统的驱动电源，本实用新型专利技术采用发光二极管和硅光电池这两者构成了本设计的检测部分，硅光电池充当光信号转换装置，该紫色光透过样品照射到硅光电池上，由于样品在其反应过程中不同阶段会得到不同的透光性，导致硅光电池上得到的光信号不同，由此在硅光电池上获得的不同的电流信号，实用新型专利技术结构简单，制作方便，成本低廉，具有很好的市场前景。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种农药残留快速检测系统，属于农业检测

技术介绍
农药是农业生产的重要生产资料，对农业产业的发展，粮食的供给有不可替代的作用。从目前的数据来看，农药的使用初衷是应用于农作物的病虫害防治，在实际的生产过程中也起到了应有的作用。我国是农产品生产和消费大国，我国农药工业也已经形成了强大的工业体系，现有农药年产量已经居于世界第一位，农药虽然给人类带来了巨大的经济利益，但同时农药所造成的负面影响也不容忽视。不断研宄各种新型检测方法，实现农药残留的快速准确检测，成为当今农药残留检测及科研工作的主要任务。
技术实现思路
本技术的目的是:针对现有技术的缺陷，提供一种农药残留快速检测系统，实现快速准确对农药进行进行检测，以克服现有技术的不足。本技术的技术方案一种农药残留快速检测系统，包括设有硅光电池的检测板，在检测板正上方设有发光二极管，数据处理器与检测板设有信号转换器，上位机通过串口通信模块与数据处理器，LCD显示模块和存储器与数据处理器的输出端连接，键盘输入模块与数据处理器的输入端连接，电源模块作为该系统的驱动电源。前述的一种农药残留快速检测系统中，所述的信号转换器采用运算放大电路，其放大芯片采用TLC2254，运算放大电路的输出信号的电压为0-3.3V。前述的一种农药残留快速检测系统中，串口通信模块采用RS232全双工通信方式。由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本技术采用发光二极管和硅光电池这两者构成了本设计的检测部分，发光二极管采用的是405nm的LED紫色发光管，硅光电池充当光信号转换装置。该紫色光透过样品照射到硅光电池上，由于样品在其反应过程中不同阶段会得到不同的透光性，导致硅光电池上得到的光信号不同，由此在硅光电池上获得的不同的电流信号，由于硅光电池的短路电流呈线性变化，从硅光电池得到是电流信号，同时电流大小为毫安级别，需要通过运算放大电路将其转化为电压信号送给微处理器，从信号转换部分得到的电压信号通过STM32F103芯片的12位的AD通道送给STM32F103，该电压信号经过一定的算法处理，就可以得到该被测样品相应的抑制率，就可以判断出该样品农药残留物是否超标，本技术结构简单，制作方便，成本低廉，具有很好的市场前景。【附图说明】附图1是本技术原理示意图。【具体实施方式】下面结合附图对本技术用作进一步的详细说明，但不作为对本技术的任何限制。本技术的实施例:一种农药残留快速检测方法，该方法采用光谱吸收技术来实现对农药残留的检测，具体原理是含有有机磷和氨基甲酸酯类的农药对胆碱酯酶的正常功能有抑制作用，而其抑制率与农药的浓度成正比，酶催化的代谢物能够水解，其水解的产物会与显色剂发生反应产生黄色物质，随着反应的进行，黄色物质会越积越多，对光源的抑制会增加，则照射到硅光电池上的光就会减弱，从而检测到的电压值就会降低，也就是溶液的吸光度的变化，通过其吸光度随着时间的变化便可计算出抑制率，从而可判断出检测的样品中有机磷和氨基甲酸酯类农药的浓度高低。具体实施思路为:将蔬菜样品处理之后，加入所需的各种试剂，开始反应并迅速放入密封遮光检测装置中开始读取数据(具体的处理过程及试剂的配置将在后面内容详细介绍)，每相同时间间隔读取一次数据进行一次模数转换，并将转换的数据存储起来，测试结束后通过数据拟合程序将该组数据与时间对应的斜率计算出来，并求得其抑制率，通过抑制率的大小判断该测试试剂农药残留浓度是否超标。检测装置主要为发光二极管和硅光电池，外在条件是要密封性好，外界干扰小，这样数据才更加准确可靠。农药对酶有抑制作用，随时间的变化，透过溶液照到硅光电池上的光照强度越来越小，硅光电池对应的输出电流会减小，转换后的电压也会降低，通过一系列的变化值便可计算出该检测样品的抑制率。根据上述方法所构建的一种农药残留快速检测系统，如附图所示，:包括设有硅光电池的检测板1，在检测板I正上方设有发光二极管2，将待检测样品11 (即含有农药成分的农产品样品)放在检测板I与发光二极管2之间，数据处理器3与检测板I设有信号转换器4，上位机5通过串口通信模块6与数据处理器3，IXD显示模块7和存储器8与数据处理器3的输出端连接，键盘输入模块9与数据处理器3的输入端连接，电源模块10作为该系统的驱动电源。其中系统技术指标1、工作电压:微处理器3.3 V，检测模块5.0 V。2、工作温度:_35~80摄氏度。3、工作气压:101Kpa左右。4、工作环境:所在区域无强烈电磁波干扰。5、通信方式:串口通信。6、显示方式:320*240液晶屏，上位机。具体而言，附图中的发光二极管和硅光电池(即检测板)这两者构成了本设计的检测部分，发光二极管采用的是405nm的LED紫色发光管，硅光电池充当光信号转换装置，该紫色光透过样品照射到硅光电池上，由于样品在其反应过程中不同阶段会得到不同的透光性，导致硅光电池上得到的光信号不同，由此在硅光电池上获得的不同的电流信号。信号转换器设计:由于硅光电池的短路电流呈线性变化，从硅光电池得到是电流信号，同时电流大小为毫安级别，需要通过运算放大电路将其转化为电压信号送给微处理器STM32F103。采用的运算放大芯片为TLC2254，该款芯片能直接将电流信号转化为电压信号，并通过运放电路将其放大到0-3.3V。数据处理器设计:采用的核心处理器为STM32F103，从信号转换部分得到的电压信号通过STM32F103芯片的12位的AD通道送给STM32F103，该电压信号经过一定的算法处理，就可以得到该被测样品相应的抑制率，就可以判断出该样品农药残留物是否超标。液晶显示模块(IXD显示模块)采用的是320*240液晶屏，配合矩阵键盘实现多级功能的选择界面，并实时显示采集数据及检测结果。人机交互界面友好。输入模块采用的是4*4薄膜矩阵键盘，体积小，重量轻，主要实现主要功能选择，通道选择，打印处理等功能按键。串口通信模块采用的是RS232全双工通信方式，实现了将采集处理后的数据实时的传至与微处理器相连的上位机，并通过上位机软件进行实时监控并存储数据。电源模块:电源模块分别采用LMl 117-3.3V和LM7805两块稳压芯片，通过这两块芯片建立的稳压电路能得到3.3V和5V的电压分别给STM32F103和检测部分、转换部分及显示部分供电。上位机监控软件设计:通过RS232接口实现STM32微处理器与上位机之间的通信，并通过VB6.0编写的上位机实现实时数据与实时曲线的显示，并将采集到的数据保存至数据库Access中便于以后的分析，提高了系统数据的可靠性。【主权项】1.一种农药残留快速检测系统，其特征在于:包括设有硅光电池的检测板(1)，在检测板(I)正上方设有发光二极管(2)，数据处理器(3)与检测板(I)设有信号转换器(4)，上位机(5)通过串口通信模块(6)与数据处理器(3)，IXD显示模块(7)和存储器(8)与数据处理器(3 )的输出端连接，键盘输入模块(9 )与数据处理器(3 )的输入端连接，电源模块(10 )作为该系统的驱动电源。2.根据权利要求1所述的一种农药残留快速检测系统，其特征在于:所述的信号转换器(4)采用运算放大电路，其放大芯片采用TLC22本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种农药残留快速检测系统，其特征在于：包括设有硅光电池的检测板（1），在检测板（1）正上方设有发光二极管（2），数据处理器（3）与检测板（1）设有信号转换器（4），上位机（5）通过串口通信模块（6）与数据处理器（3），LCD显示模块（7）和存储器（8）与数据处理器（3）的输出端连接，键盘输入模块（9）与数据处理器（3）的输入端连接，电源模块（10）作为该系统的驱动电源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：边鹏飞，唐杰，何志琴，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：新型
国别省市：贵州;52