小型可便携的重金属检测装置制造方法
【专利摘要】一种小型可便携的重金属检测装置，包括富集蒸发器、低温等离子体激发器和光谱检测装置，所述的富集蒸发器包括反应腔，反应腔上部和下部分别设有样品进口和废液出口，反应腔内安装有反应丝和参比丝，参比丝只接电源的正极，反应丝两端分别连电源的正极和负极；所述的低温等离子体激发器包括激发腔，激发腔顶端设置有观察窗和废气出口，激发腔两端接霓虹灯电源，激发腔下部与反应腔上部连通；所述的光谱检测装置包括相连的CCD光谱仪和光纤探头，光纤探头安装在激发腔的观察窗上，CCD光谱仪可连接计算机。小型可便携的重金属检测装置，结构简单，成本低，体积小，便于携带，能够将待测液中的重金属进行有效富集和激发检测，可实现检测数据的现场分析。
【专利说明】小型可便携的重金属检测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种检测设备，具体地说，是一种小型可便携的重金属检测装置。【背景技术】
[0002]现有商品化的重金属污染物测量设备，主要基于原子光谱技术、无机质谱分析技术、紫外可见光谱吸收技术和电化学分析技术。进行重金属检测的设备中:原子光谱仪和质谱仪结构复杂，价格昂贵高，且样品预处理繁琐，两者均无法实现样品的现场分析；紫外可见光谱吸收法和电化学方法虽然仪器结构简单、成本低廉，但是存在分析灵敏度低和重复性差等问题，无法实现液相中超痕量重金属成分的检测。
实用新型内容
[0003]本实用新型针对上述现有检测设备的不足，设计了一种小型可便携的重金属检测装置。
[0004]本实用新型的小型可便携的重金属检测装置，包括富集蒸发器、低温等离子体激发器和光谱检测装置，所述的富集蒸发器包括反应腔，反应腔上部和下部分别设有样品进口和废液出口，反应腔内安装有反应丝和参比丝，参比丝只接电源的正极，反应丝两端分别连电源的正极和负极；所述的低温等离子体激发器包括激发腔，激发腔顶端设置有观察窗和废气出口，激发腔两端接霓虹灯电源，激发腔下部与反应腔上部连通；所述的光谱检测装置包括相连的CCD光谱仪和光纤探头，光纤探头安装在激发腔的观察窗上，CCD光谱仪可连接计算机。
[0005]优选的是，重金属 检测装置还包括可对反应腔和激发腔进行加热的外加热辅助装置。
[0006]优选的是，所述的反应丝为石墨丝或者由稀有难熔金属制成的金属丝，所述的参比丝为由惰性金属制成的金属丝。
[0007]优选的是，反应丝为螺旋状。
[0008]优选的是，参比丝连接的电源为直流电，反应丝连接的电源为直流电或交流电。
[0009]优选的是，所述的激发腔为石英管或陶瓷管。
[0010]本实用新型的有益效果是:小型可便携的重金属检测装置，结构简单，成本低，体积小，便于携带，能够将待测液中的重金属进行有效富集和激发检测，可实现检测数据的现场分析。
[0011]检测装置采用电镀富集和电热蒸发进行重金属检测，提高了样品的引入效率系统，从而提高了设备的检测灵敏度。稳定的等离子体激发保证了系统测量的准确性和重现性。
[0012]在电镀富集时，可通过通过设定电位，实现待测液中重金属的选择性富集和多元素同时富集，就可排除组分间的相互光谱干扰，实现对组分的同时检测。外加热辅助装置可在设备富集后进行干燥时，加快干燥速度，去除残留样品，保证检测效率和准确性。【专利附图】
【附图说明】
[0013]附图1为小型可便携的重金属检测装置的结构图。
【具体实施方式】
[0014]本实用新型的小型可便携的重金属检测装置，包括富集蒸发器1、低温等离子体激发器2和光谱检测装置3。
[0015]重金属检测装置进行重金属检测，富集蒸发器I负责将待测液体中的重金属富集出来，并瞬时加热为金属整理，再利用低温等离子体激发器2生成低温等离子体，使生成的低温等离子体激发金属蒸汽，产生特征激发谱线，然后由光谱检测装置3接收这些特征激发谱线，完成重金属的检测和分析。
[0016]富集蒸发器I包括反应腔4，反应腔4上部和下部分别设有样品进口 5和废液出口6，反应腔4内安装有反应丝7和参比丝8，参比丝8只接电源的正极，反应丝7两端分别连电源的正极和负极。
[0017]待测液体中的重金属需要富集到反应丝7的表面上，然后由反应丝7将其表面的重金属瞬时加热成金属蒸汽，反应丝7需要达到熔点高、惰性、表面积大的要求，所以反应丝7为石墨丝或者由稀有难熔金属制成的金属丝，而且为螺旋状。反应丝7常采用钨丝。
[0018]参比丝8作为参比电极，为由惰性金属制成的金属丝。参比丝8也常采用钨丝。
[0019]为了达到进行富集的电位要求，参比丝8连接的电源为直流电，反应丝7连接的电源也为直流电。由于反应丝7需要将重金属瞬间加热成金属蒸汽，需要加大的电压，反应丝7连接的电源也可为交流电。
[0020]低温等离子体激发器2包括激发腔9，激发腔9顶端设置有观察窗10和废气出口11，激发腔9两端接霓虹灯电源12，霓虹灯电源12与激发腔9相接的两根导电，末端都裸露在激发腔9内，激发腔9下部与反应腔4上部连通。
[0021]由于需要在激发腔9内进行低温等离子体激发，激发腔9需要耐高温、耐腐蚀、热稳定性好，所以激发腔9采用石英管或者陶瓷管。
[0022]光谱检测装置3包括相连的CXD光谱仪13和光纤探头14，光纤探头14安装在激发腔9的观察窗上，CCD光谱仪13可连接计算机，通过计算机即可进行数据的现场分析。
[0023]重金属检测装置还包括可对反应腔4和激发腔9进行加热的外加热辅助装置。
[0024]具体使用时，将净化后的待测液体样品通过样品进口 5送入反应腔4内，液体样品要没过反应丝7和参比丝8。
[0025]只接通与反应丝7相连电源的负极，同时接通与参比丝8相连的电源，并保持两个电源电位恒定，使待测液体样品中的重金属离子在反应丝7上恒电位电镀富集。
[0026]富集完成后，关闭反应丝7和参比丝8的电源，将废液从废液出口 6排出，
[0027]为了避免水蒸气影响后续步骤的DBD激发效率，需要去除装置内的水分和样品残留，可通过外加热辅助装置对反应腔4和激发腔9进行加热，加快水蒸气和样品残留的蒸发去除。
[0028]然后堵住样品进口 5，通过废液出口 6向反应腔4内充入待激发气体，并接通与反应丝7相连电源的正极和负极，向反应丝7施加一个恒定的电压，富集在反应丝7上的重金属瞬间蒸发，形成金属蒸汽。
[0029]被充入反应丝7的待激发气体进入激发腔9，并将金属蒸汽带入其中，接通霓虹灯电源12，霓虹灯电源12激发激发腔9中的待激发气体产生未定的低温等离子体，低温等离子体高效激发通入其中的金属蒸汽，使金属蒸汽发出特征激发谱线。
[0030]安装在激发腔9的观察窗10上光纤探头14接收这些特征激发谱线，并将其传送到CCD光谱仪13，通过与CCD光谱仪13相连的计算机分析特征激发谱线，实现待测液体样品中重金属的定量定性分析。
[0031]生成低温等离子体的待激发气体可以为惰性气体，也可以采用二氧化碳。目前常用氩气这种惰性气体作为待激发气体。
【权利要求】
1.一种小型可便携的重金属检测装置，其特征在于，包括富集蒸发器(I)、低温等离子体激发器(2)和光谱检测装置(3)，所述的富集蒸发器(I)包括反应腔(4)，反应腔(4)上部和下部分别设有样品进口(5)和废液出口(6)，反应腔(4)内安装有反应丝(7)和参比丝(8)，参比丝(8)只接电源的正极，反应丝(7)两端分别连电源的正极和负极；所述的低温等离子体激发器(2)包括激发腔(9)，激发腔(9)顶端设置有观察窗(10)和废气出口(11)，激发腔(9)两端接霓虹灯电源(12)，激发腔(9)下部与反应腔(4)上部连通；所述的光谱检测装置(3 )包括相连的CXD光谱仪(13 )和光纤探头(14 )，光纤探头(14 )安装在激发腔(9 )的观察窗上，CXD光谱仪(13)可连接计算机。
2.根据权利要求1所述的小型可便携的重金属检测装置，其特征在于，重金属检测装置还包括可对反应腔(4)和激发腔(9)进行加热的外加热辅助装置。
3.根据权利要求1所述的小型可便携的重金属检测装置，其特征在于，所述的反应丝(7)为石墨丝或者由稀有难熔金属制成的金属丝，所述的参比丝(8)为由惰性金属制成的金属丝。
4.根据权利要求1或3所述的小型可便携的重金属检测装置，其特征在于，反应丝(7)为螺旋状。
5.根据权利要求1所述的小型可便携的重金属检测装置，其特征在于，参比丝(8)连接的电源为直流电，反应丝(7)连接的电源为直流电或交流电。
6.根据权利要求1所述的小型可便携的重金属检测装置，其特征在于，所述的激发腔(9)为石英管或陶瓷管。
【文档编号】G01N1/40GK203587507SQ201320669374
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年10月28日 优先权日:2013年10月28日
【发明者】武中臣, 高心岗, 郝纯青, 吴得福, 龚慧慧 申请人:青岛佳明测控科技股份有限公司