一种使用紫外光图像法测量洗涤剂的装置

摘要

本发明公开了一种使用紫外光图像法测量洗涤剂的装置，包括：测试箱以及安装于所述测试箱内部的计算机、紫外光源和CCD相机；所述测试箱通过隔板分割为第一部分和第二部分；所述计算机通过所述隔板内嵌于所述第一部分；所述紫外光源和CCD相机安装于所述第二部分上端；所述计算机分别与所述紫外光源和CCD相机电性连接。本发明实施例提供的一种使用紫外光图像法测量洗涤剂的装置，与现有技术吸相比较，本发明可以批量处理加快了检测效率，污染小，操作简单，分析误差小，成本低。

说明书

技术领域

本发明属于图像识别领域，涉及一种使用紫外光图像法测量洗涤剂的装置。

背景技术

洗涤剂是人们日常生活中大量使用的一种化工产品，人们经常使用各种洗涤剂清洁衣物、餐具、蔬菜等。随着人们安全、环保意识的提高，对于清洁物品表面的洗涤剂残留越来越重视。洗涤剂残留可能会对人体造成一定的伤害。如何准确识别物品表面是否有洗涤剂残留是食品安全部门、卫生部门的一项工作之一。

洗涤剂主要是由阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂组成。阴离子表面活性剂比其他表面活性剂的刺激性大且不易漂洗，所以人们对于洗涤剂残留会将阴离子洗涤剂作为被检出残留物的代表。另外，非离子、两性离子、烷基糖苷等表面活性剂的经典检测方法，均需使用大量的有机溶剂反复萃取，操作程序繁琐、分析误差大、检出线高、分析成本高、分析实验污染大。而相对的是阴离子表面活性剂的检测方法较为成熟，因此选择阴离子表面活性剂作为被检出残留物。

阴离子表面活性剂种类繁多，主要分为：磺酸盐型、羧酸盐型、硫酸酯盐型、磷酸酯盐型等。应用最为广泛的几种阴离子型表面活性剂：十二烷基苯磺酸(LAS)，脂肪醇酰硫酸钠(AES)，乙氧基化脂肪酸甲酯磺酸钠(FMES)，仲烷基磺酸钠(SAS)，醇醚羧酸盐(AEC)，醇醚磷酸盐(AEP)等六大类阴离子表面活性剂。不同阴离子表面活性剂的成本和去污能力都存在差异，各个洗涤剂厂家根据产品的定价会使用对应的阴离子表面活性剂。

阴离子表面活性剂与亚甲基蓝等阳离子显色剂反应，生成可被氯仿萃取的络合物，能被紫外检测。所以目前对于洗涤剂残留的检测都是依据这个原理进行的。测量水质中阴离子表面活性剂的方法有亚甲蓝分光光度法、滴定法、水相直接显色光度法、同步荧光分析法、高效液相色谱法、共振光散射法和流动注射光度法等。我国GB 14934—2016《食品安全国家标准消毒餐(饮)具》规定了阴离子合成洗涤剂残留量为不得检出，所使用的方法就是亚甲蓝分光光度法。GB 7494-1987《水质阴离子表面活性剂的测定亚甲蓝分光光度法》对具体实施方法做了详细的规定，该方法利用阴离子表面活性剂与阳离子染料亚甲蓝反应生成蓝色的亚甲蓝活性物质，该物质可被三氯甲烷萃取分离，可在波长652nm处测量含亚甲蓝活性物质。

亚甲蓝分光光度法，在实验操作中对操作人员的操作经验有着很高的要求，而且因手工操作不能批量处理样品，会产生较大的误差，其主要存在以下几点操作问题：(1)三氯甲烷对分液漏斗的活塞处密封用凡士林有溶解作用，操作过程有可能出现漏液现象，从而导致标准系列和被测样液操作一致性不好保证；(2)多次萃取导致有毒有害试剂—氯仿挥发量较大，不仅影响实验员的身体健康，也给环境污染带来隐患；(3)凡士林溶解于三氯甲烷层，对有机相的透光性产生影响，导致测定结果不准确；(4)萃取过程中，由于操作者的振摇力度、幅度、频次都来自于经验，常有乳化现象或萃取不完全的情况产生，并且不同的操作者手法、经验不同造成结果差异也较大。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种使用紫外光图像法测量洗涤剂的装置，至少部分解决上述技术问题。

本发明实施例提供了一种使用紫外光图像法测量洗涤剂的装置，包括：测试箱以及安装于所述测试箱内部的计算机、紫外光源和CCD相机；

所述测试箱通过隔板分割为第一部分和第二部分；所述计算机通过所述隔板内嵌于所述第一部分；所述紫外光源和CCD相机安装于所述第二部分上端；

所述计算机分别与所述紫外光源和CCD相机电性连接。

进一步地，所述CCD相机为USB3.01000万彩色外触发缓存工业相机。

进一步地，所述计算机通过RJ45网线分别与所述紫外光源和CCD相机连接。

进一步地，所述紫外光源的波长范围190nm～400nm。

进一步地，所述紫外光源包括紫外LED灯、棱镜和光栅；

所述紫外光源通过所述棱镜照射在所述光栅上进行分光；所述光栅狭缝为20nm。

进一步地，所述紫外LED灯信号为XJY-紫外5w。

进一步地，所述计算机包括获取模块和检测模块；

所述获取模块用于获取待检测物品的紫外光谱图像；

所述检测模块用于将所述紫外光图像与预设的阴离子表面活性剂紫外光谱图像数据库进行特征对比，得出所述待检测物品的洗涤剂残留结果。

本发明实施例提供的一种使用紫外光图像法测量洗涤剂的装置，与现有技术吸相比较，本发明可以批量处理加快了检测效率，污染小，操作简单，分析误差小，成本低。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种使用紫外光图像法测量洗涤剂的装置正视图；

图2为本发明实施例提供的一种使用紫外光图像法测量洗涤剂的装置内部结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种使用紫外光图像法测量洗涤剂的装置侧视图；

图4为本发明实施例提供的一种使用紫外光图像法测量洗涤剂的装置俯视图；

图5为本发明实施例提供的紫外光源分光示意图。

附图中，1-测试箱，2-计算机，3-紫外光源，4-CCD相机，11-电源键，12-测试键，13-窗口，5-散热孔。

具体实施方式

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“内接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明实施例提供的一种使用紫外光图像法测量洗涤剂的装置，如图1-图4所示，包括：

测试箱1以及安装于测试箱1内部的计算机2、紫外光源3和CCD相机4；

测试箱1通过隔板分割为第一部分和第二部分；计算机2通过内嵌于第一部分；紫外光源3和CCD相机4安装于第二部分上端；第二部分的空腔用于放置带检测物品。紫外光源3和CCD相机4安装于空腔的上方，正对空腔中用于放置待检测物品的位置，便于完整识别待检测物品。

计算机2分别与紫外光源3和CCD相机4电性连接。

本发明实施例提供的一种使用紫外光图像法测量洗涤剂的装置，与现有技术吸相比较，本发明可以批量处理加快了检测效率，污染小，操作简单，分析误差小，成本低。

CCD相机4为USB3.01000万彩色外触发缓存工业相机，传输更稳定。相机预设多种分辨率，支持ROI功能，可设置感兴趣窗口，获得更高的帧率。支持硬件触发和软件触发。测试箱1包括控制装置启动的电源键11和测试键12、窗口13以及位于侧面的散热孔5。电源键11分别于计算机2、紫外光源3和CCD相机4连接，测试键12与计算机连接。

计算机2通过RJ45网线分别与紫外光源和CCD相机连接，使用双绞线接入，能够实现方便、快捷、简单、可靠的连接。

紫外光源3的波长范围190nm～400nm，包含UVA、UVB、UVC，此范围为阴离子表面活性剂的光谱特征值显著性的波长范围。

紫外光源3包括紫外LED灯、棱镜和光栅；如图5所示，紫外光源通过狭缝为20nm的光栅照射在透镜上聚焦，将紫外光进行分光。紫外LED灯信号为XJY-紫外5w，紫外LED灯与计算机连接。

其中，上述计算机2包括获取模块和检测模块；

获取模块用于获取待检测物品的紫外光谱图像；

检测模块用于将紫外光图像与预设的阴离子表面活性剂紫外光谱图像数据库进行特征对比，得出待检测物品的洗涤剂残留结果。预设的阴离子表面活性剂紫外光谱图像数据库中包含大量已检测的洗涤剂残留的紫外光谱图像，将CCD相机拍摄后输入的紫外光谱图像与预设的数据库进行对比分析，得出待检测物品的洗涤剂残留结果。

结合上述描述将本发明实施例提供的使用紫外光图像法测量洗涤剂的装置，应用于学校食堂，测试清洗后的盘子的洗涤剂残留结果。

按下如图1中所示的电源键11启动设备，打开样品窗口13，将被测物品居中放置在测试箱1内部的测试平台上，关闭窗口13，保证测试箱1内部无漏光现象。按下测试键12，紫外光源3照射物体表面，CCD相机4拍摄被测物的RGB图像，计算机检测RGB图像的颜色，对比预存的残留物图像颜色，判断餐具表面是否有残留物，如果有残留物，计算残留物表面积和被测物表面积，残留物面积除以被测物面积得出残留比例，在计算机显示屏显示。

紫外光源3照射在物品表面，由于紫外光的照射，紫外光激发基态电子使其跃迁到激发态，当电子回到基态时，会释放能量，这种能量以光的形式出现。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。