一种固体食品检测用取样装置

技术领域

本发明涉及食品检测技术领域，具体为一种固体食品检测用取样装置。

背景技术

食品在生产后，为了确定食品的营养价值和食品的安全性需要对同一批食品中选取部分样品来进行食品检查。对于液态食品只需要将样品搅拌至均匀状态即可采用滴管等工具进行定量取样，而对于固体食品，由于大部分固体食品各部分所用原料并不相同，为了能够检测的更加全面，就需要对固体食品进行破碎制取成为适合检测的样本。

传统对于固体食品进行破碎的方法主要采用人工手持刀具切割，然后由溶剂浸泡溶解来制取样本，这就导致溶解不彻底，样本中依然存在大量的固体颗粒，因此现有技术中可以采用能够将食物分解的更加细碎的破碎机来进行，但是现有的该类破碎设备在制取完成后无法有效的进行清洗，容易造成样本之间相互污染。

需要发明一种能够对固体食品进行快速的破碎制取样本并且能够有效防止样本之间相互污染的新型取样装置，用来解决此类问题，为此我们提供了一种固体食品检测用取样装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种固体食品检测用取样装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种固体食品检测用取样装置，该取样装置包括：

底架，所述底架上固定安装有丝杠电机，且丝杠电机的输出端通过丝杠驱动有沿着底架左右运动的换位装置，所述换位装置上固定安装有固定装置、气体接收管和液体接收管，且固定装置上放置有取样管；

食品破碎罐，所述食品破碎罐固定在底架的上端并用于对食品进行破碎处理，且食品破碎罐上通过顶出推杆驱动有用于封闭食品破碎罐顶部的封盖，所述食品破碎罐上固定安装有搅拌电机，且搅拌电机的末端驱动有插入食品破碎罐内并对食品进行破碎混合的搅拌桨，所述食品破碎罐的下方连通有用于向气体接收管、液体接收管或者固定装置中的取样管中排放物料的定量推料装置，且底架上固定安装有用于对食品破碎罐的内部进行烘干的烘干装置，所述食品破碎罐上固定安装有用于检测食品破碎罐中物料数据的传感器组；

蒸汽发生器，所述蒸汽发生器固定安装在底架上，且蒸汽发生器产生的蒸汽由蒸汽气泵送入食品破碎罐内对罐壁进行灭菌处理，所述底架上固定安装有冷却器，且冷却器的进口端固定安装有气体回收泵，所述气体回收泵的进口端通过回气管与气体接收管的下端连通，且回气管上固定安装有第一单向阀，所述冷却器的下部一侧设置有用于连通蒸汽发生器进口端的回流泵；

清水罐，所述清水罐固定在底架上并用于盛放冷却后的蒸馏水，且食品破碎罐上固定安装有配流环，且食品破碎罐上安装有至少两个与配流环连通并向食品破碎罐内喷洒清水的喷水孔，所述清水罐上固定安装有进水泵，且进水泵的输出端与配流环连通，所述底架上固定安装有废液罐，且废液罐上固定安装有废液回收泵，所述废液回收泵通过回液管与液体接收管连通，且回液管上固定安装有第二单向阀。

优选的，所述烘干装置包括固定在底架上的加热箱，且加热箱的进口端固定安装有用于过滤空气的过滤装置，所述过滤装置由外至内依次由中效过滤网、除尘布袋和活性炭过滤层组成，且加热箱上固定安装有通过电热丝对进入加热箱内的空气进行加热的加热器，所述加热箱的内壁设置有均温铜板，所述加热箱的出口端安装有用于将加热箱内的热气流送入食品破碎罐内的热风气泵。

优选的，所述定量推料装置包括用于临时存储物料的料筒，且料筒的上端通过进料口与食品破碎罐的底部连通，所述料筒的末端安装有用于排放物料的排放管，且排放管的上端固定安装有用于临时密封气体接收管或液体接收管上端的顶压封闭盖，所述顶压封闭盖的外侧设置有环形凹槽，且气体接收管和液体接收管的顶部设置有与顶压封闭盖上环形凹槽配合卡紧的环形橡胶密封圈，所述料筒上固定安装有推料推杆，且推料推杆的输出端驱动有插入料筒内用于封闭进料口并推动物料的推料塞。

优选的，所述换位装置包括滑动安装在底架底部的导轨上并采用丝杠电机末端的丝杠驱动运动的移动座，且移动座上固定安装有升降推杆，所述升降推杆的末端驱动有连接座，且连接座通过连接杆分别与气体接收管、液体接收管和固定装置固定安装，所述升降推杆为滚珠丝杠式电动推杆或者气动推杆。

优选的，所述固定装置包括用于放置取样管的固定座，且固定座的左右方向对称滑动插接安装有一对用于卡紧固定取样管的夹紧杆，每个所述夹紧杆的末端均固定安装有一个连接片，且连接片与固定座之间通过复位弹簧连接，所述夹紧杆的一端设置有方便取样管由上方进入两个夹紧杆中间的倒角，且夹紧杆与取样管接触处固定安装有橡胶垫圈。

优选的，所述喷水孔采用圆周阵列排布在食品破碎罐的内壁，且每个喷水孔内均设置有防止导流的单向阀，所述食品破碎罐上在不同高度处设置有至少两个配流环，且配流环采用环形流道与处于同一高度的各个喷水孔连通。

优选的，所述搅拌桨在不同高度处均安装有横向破碎刀片，且横向破碎刀片的刀刃处向下倾斜五度至十五度，所述搅拌桨在横向破碎刀片的末端处还安装有用于刮除食品破碎罐内壁上粘附的食物的竖向刮刀。

优选的，所述丝杠电机为步进电机，且顶出推杆为滚珠丝杠式电动推杆，所述封盖与食品破碎罐的贴合处安装有橡胶密封圈，且食品破碎罐的外壁设置有保温隔热陶瓷层。

优选的，所述冷却器为列管式冷却器，且蒸汽发生器为电热式蒸汽发生装置，所述传感器组内至少设置有液位传感器、盐度传感器和酸碱度传感器，且传感器组与外部微机数据连接。

优选的，所述底架的左右两侧分别固定安装有取样台和处理台，且取样台上设置有用于放置取样管的摆放架和样品恒温箱，所述处理台上设置有用于处理食品的食品处理盘和用于放置食品处理工具的工具箱。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明所设计的取样装置能够利用食品破碎罐来完成对固体食品的快速破碎和混合，从而制取合格的样品，并利用定量推料装置来定量的向各个取样管内排放样品，因此能够有效的完成制取样品和取样的过程，并且该装置能够通过进水泵、蒸汽发生器和烘干装置来完成对装置内部的快速清洗、灭菌和烘干，从而避免了样品之间的相互污染，保障了检测的精度。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例1的结构侧视图；

图3为本发明实施例1的结构剖视图；

图4为本发明实施例1换位装置和固定装置的安装示意图；

图5为本发明实施例2的结构示意图。

图中：1、底架；2、固定装置；201、固定座；202、夹紧杆；203、连接片；204、复位弹簧；3、换位装置；301、移动座；302、升降推杆；303、连接座；4、定量推料装置；401、推料推杆；402、推料塞；403、进料口；404、料筒；5、烘干装置；501、加热器；502、热风气泵；503、过滤装置；504、加热箱；6、蒸汽气泵；7、蒸汽发生器；8、丝杠电机；9、回流泵；10、取样管；11、第一单向阀；12、回气管；13、气体接收管；14、液体接收管；15、回液管；16、第二单向阀；17、废液罐；18、废液回收泵；19、食品处理盘；20、清水罐；21、进水泵；22、配流环；23、喷水孔；24、搅拌电机；25、搅拌桨；26、封盖；27、传感器组；28、排放管；29、顶压封闭盖；30、冷却器；31、气体回收泵；32、食品破碎罐；33、顶出推杆；34、摆放架；35、取样台；36、样品恒温箱；37、处理台；38、工具箱。

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。基于本发明中的技术方案，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。

实施例1

请参阅图1至图4，本发明提供一种技术方案：一种固体食品检测用取样装置，该取样装置包括：

底架1，请参阅图1至图4，底架1上固定安装有丝杠电机8，且丝杠电机8的输出端通过丝杠驱动有沿着底架1左右运动的换位装置3，换位装置3上固定安装有固定装置2、气体接收管13和液体接收管14，且固定装置2上放置有取样管10，换位装置3包括滑动安装在底架1底部的导轨上并采用丝杠电机8末端的丝杠驱动运动的移动座301，且移动座301上固定安装有升降推杆302，升降推杆302的末端驱动有连接座303，且连接座303通过连接杆分别与气体接收管13、液体接收管14和固定装置2固定安装，升降推杆302为滚珠丝杠式电动推杆或者气动推杆，固定装置2包括用于放置取样管10的固定座201，且固定座201的左右方向对称滑动插接安装有一对用于卡紧固定取样管10的夹紧杆202，每个夹紧杆202的末端均固定安装有一个连接片203，且连接片203与固定座201之间通过复位弹簧204连接，夹紧杆202的一端设置有方便取样管10由上方进入两个夹紧杆202中间的倒角，且夹紧杆202与取样管10接触处固定安装有橡胶垫圈；

食品破碎罐32，请参阅图1至图3，食品破碎罐32固定在底架1的上端并用于对食品进行破碎处理，且食品破碎罐32上通过顶出推杆33驱动有用于封闭食品破碎罐32顶部的封盖26，食品破碎罐32上固定安装有搅拌电机24，且搅拌电机24的末端驱动有插入食品破碎罐32内并对食品进行破碎混合的搅拌桨25，搅拌桨25在不同高度处均安装有横向破碎刀片，且横向破碎刀片的刀刃处向下倾斜五度至十五度，搅拌桨25在横向破碎刀片的末端处还安装有用于刮除食品破碎罐32内壁上粘附的食物的竖向刮刀，食品破碎罐32的下方连通有用于向气体接收管13、液体接收管14或者固定装置2中的取样管10中排放物料的定量推料装置4，且底架1上固定安装有用于对食品破碎罐32的内部进行烘干的烘干装置5，食品破碎罐32上固定安装有用于检测食品破碎罐32中物料数据的传感器组27；

烘干装置5包括固定在底架1上的加热箱504，且加热箱504的进口端固定安装有用于过滤空气的过滤装置503，过滤装置503由外至内依次由中效过滤网、除尘布袋和活性炭过滤层组成，且加热箱504上固定安装有通过电热丝对进入加热箱504内的空气进行加热的加热器501，加热箱504的内壁设置有均温铜板，加热箱504的出口端安装有用于将加热箱504内的热气流送入食品破碎罐32内的热风气泵502；

定量推料装置4包括用于临时存储物料的料筒404，且料筒404的上端通过进料口403与食品破碎罐32的底部连通，料筒404的末端安装有用于排放物料的排放管28，且排放管28的上端固定安装有用于临时密封气体接收管13或液体接收管14上端的顶压封闭盖29，顶压封闭盖29的外侧设置有环形凹槽，且气体接收管13和液体接收管14的顶部设置有与顶压封闭盖29上环形凹槽配合卡紧的环形橡胶密封圈，料筒404上固定安装有推料推杆401，且推料推杆401的输出端驱动有插入料筒404内用于封闭进料口403并推动物料的推料塞402；

喷水孔23采用圆周阵列排布在食品破碎罐32的内壁，且每个喷水孔23内均设置有防止导流的单向阀，食品破碎罐32上在不同高度处设置有至少两个配流环22，且配流环22采用环形流道与处于同一高度的各个喷水孔23连通；

丝杠电机8为步进电机，且顶出推杆33为滚珠丝杠式电动推杆；

封盖26与食品破碎罐32的贴合处安装有橡胶密封圈，且食品破碎罐32的外壁设置有保温隔热陶瓷层。

蒸汽发生器7，请参阅图1至图4，蒸汽发生器7固定安装在底架1上，且蒸汽发生器7产生的蒸汽由蒸汽气泵6送入食品破碎罐32内对罐壁进行灭菌处理，底架1上固定安装有冷却器30，且冷却器30的进口端固定安装有气体回收泵31，气体回收泵31的进口端通过回气管12与气体接收管13的下端连通，且回气管12上固定安装有第一单向阀11，冷却器30的下部一侧设置有用于连通蒸汽发生器7进口端的回流泵9，冷却器30为列管式冷却器，且蒸汽发生器7为电热式蒸汽发生装置；

传感器组27内至少设置有液位传感器、盐度传感器和酸碱度传感器，且传感器组27与外部微机电信号连接，相互传输数据，传感器组27用于对位于食品破碎罐32内的物料进行基本的检测，从而测定物料的液位、盐度、酸碱度等数据，避免后续需要重复检测。

清水罐20，请参阅图1至图4，清水罐20固定在底架1上并用于盛放冷却后的蒸馏水，且食品破碎罐32上固定安装有配流环22，且食品破碎罐32上安装有至少两个与配流环22连通并向食品破碎罐32内喷洒清水的喷水孔23，清水罐20上固定安装有进水泵21，且进水泵21的输出端与配流环22连通。

底架1上固定安装有废液罐17，且废液罐17上固定安装有废液回收泵18，废液回收泵18通过回液管15与液体接收管14连通，且回液管15上固定安装有第二单向阀16。

本实施例中，取样装置使用时，首先通过顶出推杆33将封盖26向上顶开，然后由操作者将已经准备好的固体食品按照指定的质量标准投放入食品破碎罐32内，随后再将指定质量的溶剂投放进入食品破碎罐32内，溶剂可以根据所需检测的项目选用水或者其他溶剂，然后再次利用顶出推杆33将封盖26封闭在食品破碎罐32上，此时即可通过搅拌电机24驱动搅拌桨25对位于食品破碎罐32内的物料进行破碎和搅拌，根据检测的经验，在以指定转速搅拌指定时间后，即可认定食品已经破碎并与溶剂混合均匀，此时即可对物料进行排料作业。

排料过程中，首先操作者将取样管10放置进入固定装置2内，随后利用丝杠电机8将液体接收管14对齐在排放管28的下方处，并利用升降推杆302将液体接收管14与顶压封闭盖29压紧，随后推料推杆401回拉推料塞402使得物料能够穿过进料口403进入料筒404内，并随后由排放管28排放至液体接收管14内，同时废液回收泵18也将位于液体接收管14内的液体抽取到废液罐17内，随后推料塞402回归至封堵进料口403的状态，此时部分物料将留在料筒404内，完成上料过程，随后通过丝杠电机8和升降推杆302配合将位于固定座2上的取样管10对齐至排放管28的下方，随后推料推杆401推动推料塞402运动指定的距离，从而将位于料筒404内的物料送入取样管10内指定的量，完成排料过程，取样完成后取样管10再次被送回初始位置，从而使得操作人员能够取下已经取样的取样管10内，重复上述上料和排料过程完成多个取样管10的重复取样来方便不同检测项目的需要，当取样完毕后，即可进入清洗流程。

清洗流程开始时，推料塞402封堵进料口403，重新将液体接收管14与顶压封闭盖29对齐，随后进水泵21将位于清水罐20内的清水送入食品破碎罐32内进行清洗，清洗完毕后，推料推杆401回拉推料塞402使得废液能够穿过进料口403进入料筒404，然后废液直接流入液体接收管14内并最终被废液收回泵18送入废液罐17内，然后进入蒸汽灭菌过程。在蒸汽灭菌过程中，排放管28先与气体接收管13对接，蒸汽发生器7通过蒸汽气泵6送入食品破碎罐32内，灭菌完成后的蒸汽则被气体回收泵31送入冷却器30内进行冷却，冷却后的液体由回流泵9送入蒸汽发生器7内回收利用，而气体部分则直接排放至空气中，随后进入烘干过程。

烘干过程中，烘干装置5所产生的高温气体对食品破碎罐32内残留的液体成分进行烘干，烘干时形成的气流则被送入冷却器30内冷却然后将气体直接排放，将冷却后的液体送入蒸汽发生器7内，当烘干完成后，加热器501将被关闭，随后由热风气泵502送入的空气将对食品破碎罐32内部进行冷却，从而使得食品破碎罐32内部回归至常温状态，随后即可开始下一轮的取样过程。本发明所设计的取样装置内部所使用的电性部件也可以电性连接至同一个PLC控制器内进行程序化控制，从而避免人工手动操作各个电性部件的麻烦，该装置对固体食品的破碎混合速度快，取样效率高，同时能够快速的完成清洗和灭菌过程避免样品之间相互污染，因此具有很高的实用价值。

实施例2

请参阅图5，本实施例中所设计的取样装置相比实施例1中的取样装置，还在底架1的左右两侧分别固定安装有取样台35和处理台37，且取样台35上设置有用于放置取样管10的摆放架34和样品恒温箱36，处理台37上设置有用于处理食品的食品处理盘19和用于放置食品处理工具的工具箱38，操作人员可以在食品处理盘19中完成对固体食品包装的去除，对固体食品的切割和称重，从而方便将固体食品定量的投放至食品破碎罐32内进行定量处理，而当处理完毕后，操作人员可以将取样管10由摆放架34内取出并放入固定装置2内等待样品被排放至取样管10内，随后取样完成后的取样管10则被放入样品恒温箱36内等待进一步的检测。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。