孙 俊，唐宝文，周 鑫，姚坤杉，胡双齐，张 林

作物叶片表面农药残留的便携式检测仪器的设计与试验

孙 俊，唐宝文，周 鑫，姚坤杉，胡双齐，张 林

（江苏大学电气信息工程学院，镇江212013）

针对现有的农药残留检测仪器只能检测水溶液体系中的农药残留和检测对象较为单一的问题，该研究以不同植物叶片啶虫脒农药残留为研究对象，探究了利用荧光强度检测叶片表面农药残留的可行性，设计了一款叶片表面农药残留的便携式检测仪器。首先，通过啶虫脒农药叶片表面喷洒试验，采集叶片的荧光光谱并进行特征分析，发现啶虫脒农药的最佳激发波长和最佳发射波长分别为355 和500 nm，从而确定光源和光电信号接收源的特征波长分别为350和500 nm。然后，通过获取最佳光源照射角度以及光照距离，优化光路结构减少叶片表面杂散光的干扰。同时，设计相关检测电路（光源电路、信号调理电路、控制电路等）测出表征反射光强度的电压值，构建电压值与农药残留值之间的线性方程，设计便携式检测仪对农药残留进行检测。结果表明：1）荧光强度与农药浓度在1～5 mg/L的范围内成正比；2）确定了检测仪器最佳光照角度为45o，光源和待测叶片之间的最佳垂直距离为3.46 cm；3）方程决定系数达到了0.875，均方根误差为0.405 mg/L。该研究所设计的便携式荧光光谱仪能够快速、准确、无损检测叶片表面农药残留。

农作物；农药；叶片；荧光光谱；光学系统；检测仪器

0 引 言

农业生产中，农药对病虫害的防治发挥着非常重要的作用，然而附着在农产品上残留的农药威胁着人们的身体健康[1]，因此，实现对农药残留的精准检测对保证食品安全和保护人体健康具有重大意义。……