一种土壤重金属检测处理系统的制作方法

文档序号:11756660阅读:156来源:国知局

本实用新型涉及土壤检测技术领域,尤其涉及一种土壤重金属检测处理系统。



背景技术:

土壤作为重要的环境介质,不仅在系统内进行物质和能量循环,而且与大气、水体和生物之间也不断进行物质和能量交换。随着我国经济的高速发展和城市化、工业化、农业化进程的加快,土壤在社会经济快速发展伴生的环境问题也日益突出,生产过程中由于操作或管理不当,导致越来越多的土壤遭受重金属污染,土壤重金属污染具有隐蔽性、滞后性和长期性,重金属通过根系作用进入植物中,植物的生长受到抑制,重金属的污染对工农业生产和人体健康也将直接或间接的危害已开始显露,因此对污染土壤治理已迫在眉睫。传统的土壤重金属检测方法是对土壤进行取样后送专业的实验室进行检测,在取样的过程中需要人员记录、抄写等工作,往往会造成很大的误差,从而造成土壤的金属检测不准确,不能达到预期的检测效果,检测分析时间长,检测流程复杂。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种土壤重金属检测处理系统,根据本实用新型的检测处理系统能够实现重金属快速检测和修复处理,在土壤检测和修复的过程中,检测灵敏度高、准确性好、分析速度快,修复完整,为了实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案:

根据本发实用新型的一个方面,提供了一种土壤重金属检测处理系统,其特征在于:所述检测处理系统包括混合容器室、加热室、进料口、出料口、微波发生器、搅拌轴、步进电机、数据处理单元和电极,所述混合容器室的底端外壁与所述加热室紧贴设置,在所述混合容器室的顶部的左端开设所述进料口,所述混合容器室的一侧设置所述步进电机,所述数据处理单元通过电机驱动电路与步进电机电气连接,所述搅拌轴与所述混合容器室的两侧壁转动连接且呈水平设置在所述混合容器室内,该步进电机搅拌轴传动连接,在混合容器室的前侧或后侧的下部设置所述出料口,在混合容器室内的右侧顶端放置所述微波发生器,在混合容器室内的底端两侧分别设置所述电极,该电极与所述数据处理单元连接。

优选的,所述检测处理系统还包括土壤检测采样单元和光源,所述土壤检测采样单元和光源分别与所述数据处理单元电气连接。

优选的,所述土壤检测采样单元为X射线探测器,所述光源为X射线管, 所述X射线管输出的能量范围为5~20W。

优选的,所述加热室呈L型,在该加热室内充填加热介质,通过加热介质的热量调节混合容器室内的温度。

优选的,所述加热室内充填加热介质内设置有L型螺旋状加热器,该L 型的螺旋状加热器浸设在加热介质中。

优选的,所述加热室内充填加热介质为水、高铝土或粘土中的一种。

优选的,在所述进料口处设置有进料控制阀,在所述出料口处设置有出料控制阀。

优选的,所混合容器室底部的内表面呈左高右低的倾斜面,该倾斜面的具有2%~4%的坡度。

优选的,所述搅拌轴的圆周上设置有螺旋搅拌叶片或叶轮。

本实用新型采用了上述技术方案,本实用新型具有以下技术效果:

(1)、本实用新型的能够对土壤中多种重金属的数据进行检测分析和修复处理,检测灵敏度高、准确性好、分析速度快;在土壤修复的过程中,能够充分搅拌均匀,较好地实现了土壤修复和净化,降低了对人体的危害程度,本实用新型还具有修复效率高、周期短、成本低,特别适用于现场实时分析或实验室分析使用。

(2)、本实用新型的重金属检测处理系统结构合理,操作简单,可实现快速检测土壤中金属含量和修复土壤的效果,避免了土壤在取样的过程中需要人员记录、抄写等工作造成的误差,可以有效节省部分人力,大大提高工作效率,成本低廉,使用方便可靠。

附图说明

图1是本实用新型的一种土壤重金属检测处理系统的结构示意图;

附图中,1-混合容器室,2-加热室,3-进料口,4-出料口,5-微波发生器, 6-搅拌轴,7-步进电机,8-电机驱动电路,9-数据处理单元,10-电极,11-土壤检测采样单元,12-光源,20-L型螺旋状加热器,21-电源接口,30-进料控制阀,40-出料控制阀,60-搅拌叶片。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下参照附图并举出优选实施例,对本实用新型进一步详细说明。然而,需要说明的是,说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本实用新型的一个或多个方面有一个透彻的理解,即便没有这些特定的细节也可以实现本实用新型的这些方面。

如图1所示,根据本实用新型的一种土壤重金属检测处理系统,所述检测处理系统包括混合容器室1、加热室2、进料口3、出料口4、微波发生器5、搅拌轴6、步进电机7、数据处理单元8和电极10,所述混合容器室10的底端外壁与所述加热室2紧贴设置,在所述混合容器室1的顶部的左端开设所述进料口1,所述混合容器室1的一侧设置所述步进电机7,所述数据处理单元9通过电机驱动电路8与步进电机7电气连接,所述搅拌轴6与所述混合容器室1的两侧壁转动连接且呈水平设置在所述混合容器室1内,该步进电机7搅拌轴6传动连接,在混合容器室1的前侧或后侧的下部设置所述出料口4,所述搅拌轴6的圆周上设置有螺旋搅拌叶片60或叶轮,使土壤搅拌更充分均匀,所混合容器室1底部的内表面呈左高右低的倾斜面,该倾斜面的具有2%~4%的坡度,使土壤容易从出料口4排出,在所述进料口3处设置有进料控制阀30,在所述出料口4处设置有出料控制阀40。在本实用新型中,所述加热室2呈L型布局,在该加热室2内充填加热介质,通过加热介质的热量调节混合容器室1内的温度,所述加热室2内充填加热介质内设置有L 型螺旋状加热器20,该L型的螺旋状加热器20浸设在加热介质中,其中使用 1~2根L型螺旋状加热器20对加热介质进行加热,且通过电源接口21与外部的市电连接,所述加热室2内充填加热介质为水、高铝土或粘土中的一种,进行土壤重金属检测处理时将污染土壤从进料口3放入混合容器室1中,同时还可以从进料口3加入修复剂及和水,由于在加热室2内填充有加热介质,通过对加热介质进行加热,将加热介质的热量传导至混合容器室1并对混合容器室1的温度进行调节,以便调整土壤修复时需要的不同温度,在本实用新型中,加热介质优选为水,其成本低、加热快且保温好,其次选用高铝土,但价格贵,其导热效果和保温效果最佳。然后启动步进电机7带动搅拌轴6 转动开始搅拌土壤并进行检测和修复。

在本实用新型,如图1所示,在本实用新型中,如图1所示,所述检测处理系统还包括土壤检测采样单元11和光源12,所述土壤检测采样单元11 和光源12分别与所述数据处理单元9电气连接,本实用新型的数据处理单元 9采用MSP430F5xx系列单片机作为处理器,其资源丰富,使用时无需外扩,减小了外围硬件电路的使用规模,该处理器具有12位DAC转换器,使用 MSP430F5xx系列单片机作为处理器可输出的脉冲电压,该脉冲电压通过电机驱动电路8控制步进电机7的转速,该电机驱动电路8使用达林顿驱动电路,与此同时输出的脉冲电压经过施加偏置电压后,则可以调节电极10两端的电压。在本实用新型中,在混合容器室1内的右侧顶端放置所述微波发生器5,在混合容器室1内的底端两侧分别设置所述电极10,该电极10与所述数据处理单元9连接,所述土壤检测采样单元11为X射线探测器,所述光源12为 X射线管,所述X射线管输出的能量范围为5~20W。

在本实用新型中,如图1所示,当进行重金属检测时,开启微波发生器5、光源12以及启动步进电机7带动搅拌轴6,土壤在混合容器室1内过程中,该 X射线管照射混合容器室1中待检测土壤,在X射线管光源的照射下,然后通过X射线探测器采集待检测土壤发出的X射线光谱,通过X射线探测器采集土壤中的重金属,然后并将采集的数据传输至数据处理单元9进行分析处理,数据处理单元9根据X射线光谱分析出待检测土壤中的重金属含量,然后对电极10通电,数据处理单元9并实时调整步进电机7搅拌土壤的速度和调整两个电极10之间的电压差,使土壤中的重金属吸附电极10从而达到行修复的目的,与此同时微波发生器5对土壤中的污染物细菌进行杀菌处理,分析处理后完毕后的土壤通过出料口4排除。本实用新型能够对土壤重金属进行检测和修复,检测和修复过程中土壤能够被充分搅拌均匀,更好的实现土壤修复,降低危害人体的程度。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

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