基于电化学传感技术的土壤农药残留检测装置设计

为准确掌控农药对农业环境和作物的污染情况,快速精准的农药残留检测手段是当前的重要需求。以土壤中的啶虫脒残留为对象,提出一种基于电化学生物传感技术的新型检测方法,研究制备适用于检测土壤中啶虫脒残留含量的适体传感器,设计基于电化学传感技术的土壤农药残留检测装置,其功能包括田间土壤的样本采集、预处理及土壤啶虫脒残留含量的现场检测等。重点设计采土机构、搅拌机构和农药残留检测单元等,并对各个机构的关键设计参数进行仿真分析和计算,根据分析结果对土壤采样预处理装置的器件进行选型,确定电气控制系统的控制方案。对研制装置检测性能进行综合试验验证,土壤样本采集试验结果表明:当采集土层深度为0~5 cm时,土壤样本质量相对标准偏差≤2%,柱状土壤样本不会黏附在合金钻头表面。与商用电化学工作站对比试验表明,所测啶虫脒浓度值的平均误差仅为0.7%,验证所研制装置检测的精准性。为农药残留快速检测提供新的检测方法和技术支撑。