[发明专利]一种基于激光拉曼光谱的果蔬农药残留快速检测装置及方法

权利要求书

1.一种基于激光拉曼光谱的果蔬农药残留快速检测装置，包括硬件装置和软件系统；其特征在于：软件系统包括拉曼光谱采集模块、分析模块和指纹图谱库模块；硬件装置包括拉曼探头、拉曼光谱探测器和数据采集装置；拉曼探头包括激光器（4）、光纤（5）、紧固螺母（6）、透镜（7）、带通滤光片（8）、双向色性滤光片（9）、样品支架（11）、探头外壳（13）、反光镜（14）；拉曼光谱探测器包括：光纤耦合器（15）、透镜（7）、小孔（16）、聚焦镜（17）、准直镜（18）、光栅（19）、探测器（20）、截止滤光片（21）；数据采集装置包括：数据线（22）、处理器（3）、RS232线缆（2）和显示屏（1）；显示屏（1）、RS232线缆（2）、处理器（3）、激光器（4）、光纤（5）、紧固螺母（6）、透镜（7）、样品支架（11）、探头外壳（13）、反光镜（14）、光纤耦合器（15）、小孔（16）、聚焦镜（17）、准直镜（18）、光栅（19）、探测器（20）、截止滤光片（21）、数据线（22）均固定在外壳（12）上；显示屏（1）通过RS232线缆（2）与处理器（3）连接，处理器（3）通过数据线（22）与截止滤光片（21）连接，截止滤光片（21）设于探测器（20）上，激光器（4）连接光纤（5），光纤（5）通过紧固螺母（6）固定在探头外壳（13）上，透镜（7）、带通滤光片（8）、双向色性滤光片（9）、毛玻璃（10）、反光镜（14）、带通滤光片（8）、透镜（7）均依次固定在探头外壳（13）上，探头外壳（13）下设有样品，样品安放在样品支架（11）上，探头外壳（13）通过光纤（5）连接光纤耦合器（15）的一侧，光纤耦合器（15）的另一侧依次设有透镜（7）、小孔（16）、聚焦镜（17）、准直镜（18）和光栅（19）。

2.如权1所述的一种基于激光拉曼光谱的果蔬农药残留快速检测装置，其特征在于：显示屏（1）、RS232线缆（2）、处理器（3）、激光器（4）、光纤（5）、紧固螺母（6）、透镜（7）、样品支架（11）、探头外壳（13）、反光镜（14）、光纤耦合器（15）、小孔（16）、聚焦镜（17）、准直镜（18）、光栅（19）、探测器（20）、截止滤光片（21）、数据线（22）均固定在外壳（12）上；显示屏（1）通过RS232线缆（2）与处理器（3）连接，处理器（3）通过数据线（22与截止滤光片（21）连接，截止滤光片（21）设于探测器（20）上，激光器（4）连接光纤（5），光纤（5）通过紧固螺母（6）固定在探头外壳（13）上，透镜（7）、带通滤光片（8）、双向色性滤光片（9）、毛玻璃（10）、反光镜（14）、带通滤光片（8）、透镜（7）均依次固定在探头外壳（13）上，探头外壳（13）下设有样品，样品安放在样品支架（11）上，探头外壳（13）通过光纤（5）连接光纤耦合器（15的一侧，光纤耦合器（15）的另一侧依次设有透镜（7）、小孔（16）、聚焦镜（17）、 准直镜（18）和光栅（19）。

3.如权1或2所述的一种基于激光拉曼光谱的果蔬农药残留快速检测装置，其特征在于：光纤耦合器（15）另一侧设有的两块透镜（7）与另一块透镜（7）之间设有小孔（16）。

4.一种基于激光拉曼光谱的果蔬农药残留快速检测方法，其特征在于：

第一、开启装置，待软件系统自动进入检测界面，开启激光器（4）；

第二、通过拉曼光谱采集模块，调整激光器（4）功率、积分时间、平均次数，通过调整以上参数，直到理想的拉曼光谱图为止；

第三、将喷施了不同浓度的敌敌畏和甲胺磷农药的样品，放置于室温环境风干3~4天后，放置于样品架上进行采集拉曼光谱；

第四、手握探头，将探头贴于待测样品表面，激光光源发出的光照射到待测样品表面后，与样品表面分子发生非弹性散射，产生拉曼散射，经探头反射至探测器（20），并经数据线（22）传入处理器（3）；

第五、将激光拉曼光谱代入拉曼指纹图谱库，检索特征峰，进行定性判别，确定为那种农药或哪几种农药残留，代入农药残留预测模型，进行定量预测，得到相应农药残留的浓度。

5.如权利要求4所述的一种基于激光拉曼光谱的果蔬农药残留快速检测方法，其特征在于：“通过拉曼光谱采集模块，调整激光器（4）功率、积分时间、平均次数，通过调整以上参数，直到理想的拉曼光谱图”中采用的技术参数如下：激光器（4）的激光波长为780nm，激光器（4）功率为10毫瓦、积分时间2000毫秒、平均次数10次。