[发明专利]光声联用光谱法的食品药品组分含量快速检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及食品药品质量检测领域，具体为一种光声联用光谱法的食品药品组分和含量快速检测装置。

背景技术

随着人们生活水平的提高和对健康的重视，食品和药品质量问题日益成为社会关注的热点。近来有关食品和药品质量问题屡有曝光，比如：“镉大米”事件、“毒奶粉”事件、“三聚氰胺”事件、“毒胶囊”事件等等，类似的事件严重影响了社会稳定，引起了人们对相关生产厂家以及监督部门的信任危机。

食品和药品安全是关系国计民生的大事，目前检疫部门常采用的检测方法主要是靠视觉主观判断、化学试剂法以及仪器检测法。由于视觉主观判断受到经验水平和主观意思的影响，检测误差相对较大；化学试剂法由于对被测成分的不可知性，使得这种方法的检测过程漫长，消耗较多的人力、物力和财力，并且由于化学试剂成分的干扰，会给检测的准确度带来影响；对于仪器检测法，目前常用的检测仪器主要是高效液相、气相色谱仪或质谱联用等仪器，由于该类仪器操作复杂，需要繁琐的前处理，并且需要专业人员才能进行检测操作，且价格相对昂贵，使得该类仪器的使用率和普及性不高。

近来，无损检测手段越来越受青睐，其原因是该方法具有无损、快速、便携和可操作性强等特点，其中具有代表性的有光学无损检测法，如；紫外光谱法、红外光谱法、拉曼光谱法等。虽然光谱法具有绿色、快速和无损等特点，但是由于被测物质组分多样性，会造成多组分光谱的干扰，同时由于光谱法在特征光谱范围固有的光谱重叠效应，使得光谱检测法的精度和稳定性受到影响。而光声无损检测技术不同于光谱检测方法，该技术是利用光致超声技术，即：利用脉冲激光辐射被测物质，由于对特征波长激光能量的吸收使得被测物质局部产生快速的热膨胀，从而产生超声机械波，通过捕获光致超声波并利用信号分析技术就可以反演出被测物质的成分和含量等信息。由于得到的是超声信号，所以可以极大地克服光谱法带来的散射光干扰，使得检测稳定性和准确度得到提高。但是利用光声技术检测时，无法通过实时的光声时域信号来判断其组分和含量，而需要通过得到某些特征波长下的光声值来分析。但是由于事先并不知道被测组分的特征波长，所以需要对每个波长的光声信号进行采集，然后从中找出特征波长，使得检测过程耗时较长，并且特征波长选择的正确与否直接影响了被测组分检测的可靠性和准确度。因此，需要寻求一种提高光声无损检测的效率和准确度的方法。

发明内容

为了克服上述不足本发明提供一种既提高检测效率，又保证检测结果准确度的光声联用光谱法的食品药品组分和含量快速检测装置。

为解决上述技术问题，实现上述目的，本发明通过如下技术方案实现：

一种光声联用光谱法的食品药品组分和含量快速检测装置，包括光源辐射单元、检测室单元和信号显示单元，还包括光谱分光单元、光声探测单元、信号处理单元和信号控制单元，所述光源辐射单元、检测室单元和光谱分光单元沿光传播方向依次设置，所述检测室单元的光声信号输出端与光声探测单元的光声信号输入端相连，所述分光单元及光声探测单元的电信号输出端均与信号处理单元的电信号输入端相连，所述信号控制单元的信号输入端与信号处理单元的信号输出端相连，所述信号显示单元及光源辐射单元的控制信号输入端均与信号控制单元的控制信号输出端相连。

本发明具有以下有益效果：

由于采用光声法和光谱法联用技术，使得该检测装置和检测方法兼具了光声检测和光谱检测的优点，一方面，利用光谱法寻找特征波长方便快速的特点，大大节省和方便了光声检测法中特征波长的选择，使得检测效率大大提高；另一方面，利用光声技术来对被测物质进行定性和定量检测，避免了光谱法中被测物质中多组分散射光带来的干扰，使得检测准确度大大提高。与传统方法相比，该方法具有无损、快速、可操作性更强、准确度更高等特点，这也使得该装置和检测方法具有更好的实用性和适用性。

附图说明

图1为本发明的原理示意图。

图2为平面反射式光栅分光示意图。

图3为凹面反射式光栅分光示意图。

图4为体全息透射式光栅分光示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例进一步说明本发明。