专利名称：一种移动式土壤检测中样品的预处理方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种样品的预处理，尤其是一种移动式土壤检测中样品的预处理方法
和装置。
背景技术：
近年来，由于人口急剧增长，工业迅猛发展，固体废物不断向土壤表面堆放和倾 倒，有害废水不断向土壤中渗透，大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中，导 致了土壤污染。土壤污染直接影响土壤生态系统的结构和功能，最后将对生态安全和人们 的健康构成威胁。 土壤污染从产生污染到出现问题通常会滞后较长时间，因此，土壤污染问题不太 容易被重视。防治土壤污染一般是以"预防为主"，这就需要对环境土壤污染进行评估调查， 受到世界各国环保部门的高度重视。 随着技术的进步，市场上已经出现了小型的便携式土壤分析仪器，该类型仪器操 作简单，携带方便。但湿度对测量有着显著的影响，而且湿度越大，对待测物特征谱线以及 散射射线的影响越大；另外，测量样品的颗粒太大和颗粒的不均匀性会产生颗粒度效应和 不均匀效应，从而对测量的准确度产生影响。 若要减小测量误差，则需要在进行土壤检测前对土壤样品进行预处理。 一般是先 将土壤样品进行干燥处理以减少样品中水分对测量结果的影响，然后进行研磨和筛选处 理，研磨使得样品的颗粒变得较小，而过筛可以保证样品颗粒均匀，同时筛选出不同粒径的 土壤粉末以满足不同的分析要求。 现有的便携式土壤分析仪一般配备有土壤处理附件包，为实现对土壤样品的预处 理，附件包中必须配备样品干燥器件、研磨器件及筛选器件等。这样做能够实现土壤检测前 的预处理过程，以消除湿度、颗粒度和不均匀性效应，但还存在以下问题
1、附件多且零散、携带不方便。 土壤处理附件包中配备有干燥器件、研磨器件及筛选器件，附件比较多，且比较零 散，占据空间比较大，携带不方便；同时附件较多会使便携式土壤检测仪器的重量增加，增 加了野外操作所带负荷量。
2、操作麻烦。 由于干燥器件、研磨器件及筛选器件相互独立，使得从烘干到研磨再到筛选的过 程中，土壤样品要依次从干燥器件转移到研磨器件再转移到筛选器件上，使得人工操作比 较麻烦，延长了土壤样品预处理的时间，降低了检测效率。
3 、增加了 土壤样品被污染的机会。 土壤样品在不同器件之间的转移使土壤样品接触的污染源较多，增加了土壤样品
被污染的机会，给土壤样品的检测带来误差。 4、清洁麻烦。 为了消除前次预处理对后次预处理的影响，减少样品之间的相互污染，在每次预处理前要将器件进行清洗。由于器件较多，清洗不方便。同时，对每个器件都进行清洗，也 会浪费很多的检测时间，使对土壤样品的检测效率较低。
发明内容
为了解决现有技术中的上述不足，本发明提供了一种集土壤烘干、研磨和筛选于 一体的土壤样品的预处理方法和装置。 为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案 —种移动式土壤检测中样品的预处理方法，包括以下步骤 a、在土壤测量点处取得土壤样品，并将其放置在加热器上，所述加热器设置在研 磨单元上； b、所述加热器烘干土壤样品；
c、将土壤样品导入研磨单元；
利用研磨单元研磨其内部的土壤样品； d、将筛子安装至设定位置，翻转所述研磨单元，将研磨后的土壤样品过筛。
进一步，通过平动或转动所述加热器或筛子，从而将土壤样品导入研磨单元。
进一步，在上述方法中，通过翻转加热器，或在原所处平面内旋转所述加热器或筛 子，从而将土壤样品导入研磨单元以及使筛子处于工作状态。 作为优选，移开所述加热器，将筛子罩在研磨单元上，从而使筛子处于工作状态。
作为优选，所述研磨单元包括研钵和杵。 本发明还提供了一种移动式土壤检测中样品的预处理装置，其特点是所述预处 理装置包括 用于盛装和研磨土壤样品的研磨单元；
用于筛选研磨后土壤样品的筛子；
用于放置、加热土壤样品的加热器；
所述加热器和筛子设置在研磨单元上。 进一步，在上述装置中，所述加热器和/或筛子具有转轴，用于加热器和/或筛子 的翻转或旋转。 进一步，所述加热器设置在滑轨内，而滑轨设置在研磨单元上。 进一步，在上述装置中，所述加热器和筛子设置在安装座上，所述安装座安装在研 磨单元的上部。 进一步，在上述装置中，所述加热器设置在安装座上，所述筛子设置在研磨单元的 上部。 更进一步，在上述装置中，设置有刮土板，在加热器和筛子的相对转动中，将加热
器上的土壤样品导入研磨单元。 作为优选，所述研磨单元包括研钵和杵。 本发明与现有技术相比具有以下有益效果 1、结构紧凑、方便携带。 本发明预处理装置总外形和普通研钵大小差不多，省去了加热盒以及筛子的空 间，预处理装置结构紧凑，方便外出携带，减少了野外操作所带负荷量。
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2、操作简便快捷。 本发明采用了集成化的设计，使得从烘干到研磨再到筛选，工序简单、操作简便， 节省了总操作时间，提高了测量效率。
3 、减少了 土壤样品被污染的机会。 土壤样品从烘干到研磨到筛选，都是在一个集成化的装置内完成，减少了土壤样
品被污染的机会，排除了更多的干扰因素，使对土壤样品的检测更加准确。 4、干燥过程智能。 本发明中采用温控电路对烘干过程实施控制，使得干燥温度始终在设定的温度，
而且通过温度保险丝以防短路、温度过高等故障 5、良好的安全性。 本发明充分考虑了防烫伤设计，使人体能接触到的研磨单元和安装座采用导热性 不好的介质，可以有效地减少人体接触高温的机会，以防人体被烫伤。
6、应用范围广 本发明所涉及到的设备应用范围广泛，可应用于所有类型土壤检测样品的预处理 中。 7、易于清洁。 本发明所涉及的设备结构简单，方便清洁，每次操作后只需用酒精或者干净的擦 拭纸即可完成清洁工作。
图1为实施例1中预处理装置的结构示意图； 图2_图4为实施例1中预处理装置在不同位置的示意图； 图5_图6为实施例2中预处理装置在不同位置的示意图； 图7_图9为实施例3中预处理装置在不同位置的示意图； 图10-图11为实施例5中预处理装置在不同位置的示意图； 图12为实施例6中预处理装置的结构示意图； 图13为实施例7中预处理装置的结构示意图。
具体实施方式
实施例1 请参阅图1、图2、图3和图4， 一种移动式土壤检测中样品的预处理装置，包括加热 器11、筛子21、安装座51和研磨单元。 所述研磨单元包括盛装土壤样品的研钵31、研磨土壤样品的杵41，安装座51安装 在研钵31的上部。研钵31材质选用玛瑙，安装座51选用聚四氟乙烯，不会给土壤样品带 来污染，同时可以有效地减少人体接触高温的机会，以防被烫伤。 所述加热器11安装在安装座51上，用于放置和加热土壤样品；加热器11的一侧 具有转动轴61，转动轴61与加热器11处于同一平面上，随着加热器11绕着转动轴61的转 动，从而将放置在加热器11上的土壤样品导入研磨单元内中。加热器11可以选用加热板 或者硅胶加热器粘接在金属材质上制成，并采用温控电路对烘干过程实施控制，使得烘干
5土壤样品的温度始终在设定的温度，而且通过温度保险丝以防短路、温度过高等故障。
所述筛子21固定安装在安装座51上，用于筛选研磨后的土壤样品。筛子21可以 选用不同孔径，以满足不同的分析要求，本实施例选用0. 25mm(60目)不锈钢筛，以用于野 外土壤中元素的检测。 由上可见，上述预处理装置的体积和普通研钵相仿，结构紧凑，方便外出携带，减 少了野外操作所带负荷量。 本实施例还提供了一种移动式土壤检测中样品的预处理方法，包括以下步骤
a、在土壤测量点处取得土壤样品； 将加热器11旋转至图2所示位置，将土壤样品放置在加热器11上；
将土壤样品中的砖瓦、石块、沙砾、动植物残体等杂物拣出；
b、将土壤样品刮平，对加热器11通电，烘干土壤样品； 在加热器11通电过程中，利用温控电路来控制加热器的温度，以确保烘干土壤样 品的温度始终在设定温度IO(TC ; c、使加热器11绕转动轴61顺时针翻转，从图2所示位置至图3所示位置，从而将 土壤样品导入研钵31 ; 逆时针翻转加热器11，从图3所示位置至图2所示位置，用杵41研磨研钵31内的 土壤样品； d、取出杵41，顺时针翻转加热器ll，从图2所示位置至图3所示位置，并固定好加 热器ll，翻转研钵31，至图4所示位置，使研磨后的土壤样品通过筛子21，从而得到满足分 析要求的土壤粉末。 本发明采用了集成化的设计，使得从烘干到研磨再到筛选，工序简单、操作简便， 节省了操作时间，提高了预处理效率。 同时，土壤样品从烘干到研磨到筛选，都是在一个集成化的装置内完成，减少了土
壤样品被污染的机会，排除了更多的干扰因素，使得后续对土壤样品的检测更加准确。
实施例2 如图3、图5-图6所示， 一种移动式土壤检测中样品的预处理装置，与实施例1不 同是 所述筛子21具有转动轴，便于筛子21的转动，该转动轴与加热器11的转动轴61 共线。 本实施例还提供了一种移动式土壤检测中样品的预处理方法，包括以下步骤
a、在土壤测量点处取得土壤样品； 使加热器11绕转动轴61顺时针翻转，至图3所示位置并固定，将土壤样品放置在 加热器11上； 将土壤样品中的砖瓦、石块、沙砾、动植物残体等杂物拣出；
b、将土壤样品刮平，对加热器11通电，烘干土壤样品； 在加热器11通电过程中，利用温控电路来控制加热器11上的温度，以确保烘干土 壤样品的温度始终在设定温度IO(TC ; c、顺时针翻转加热器11，至图5所示位置，将土壤样品导入研钵31 ;
用杵41研磨研钵31内的土壤样品；
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d、取出杵41，使筛子21绕转动轴顺时针翻转，至图6所示位置并固定好，翻转研钵
31，使研磨后的土壤样品通过筛子21，从而得到满足分析要求的土壤粉末。 实施例3 请参阅图7-图9，一种移动式土壤检测中样品的预处理装置，与实施例1不同的 是 1、在加热器12的中部设置转动轴62，便于加热器12能够绕该转动轴62翻转，转 动轴62与加热器12处于同一平面上； 2、安装座52和筛子22通过铰链安装在研钵32的上部，安装座52和筛子22能够 自由旋转，实现与研钵31之间的扣合与打开。 本实施例还提供了一种移动式土壤检测中样品的预处理方法，包括以下步骤 a、在土壤测量点处取得土壤样品； 加热器12处于安装座52上，并呈水平，如图7所示； 将土壤样品放置在加热器12上； 将土壤样品中的砖瓦、石块、沙砾、动植物残体等杂物拣出；
b、将土壤样品刮平，对加热器12通电，烘干土壤样品； 在加热器11通电过程中，利用温控电路来控制加热器11上的温度，以确保烘干土 壤样品的温度始终在设定温度； c、使加热器12绕转动轴62翻转，从而将土壤样品导入研钵32 ;顺时针方向翻转安装座52至竖直位置，如图8所示，利用杵42研磨研钵32内的
土壤样品； d、取出杵42，顺时针方向翻转筛子22，将筛子22扣在研钵32上并固定好，如图9 所示，翻转研钵32，使研磨后的土壤样品通过筛子22，从而得到满足分析要求的土壤粉末。
实施例4 —种移动式土壤检测中样品的预处理装置，与实施例3不同的是安装座直接放 置在研钵上，可以任意取出和放回。 本实施例还提供了一种移动式土壤检测中样品的预处理方法，与实施例3不同的 是，在步骤c中，将土壤样品导入研钵后，直接将安装架取出，利用杵研磨土壤样品。
实施例5 如图10、图ll所示，一种移动式土壤检测中样品的预处理装置，与实施例l不同的 是 1、筛子23固定安装在安装座53上，加热器13安装在安装座53上，并可以绕转转 轴63旋转，转转轴63垂直于加热器13所在的平面。 2、筛子23的一侧设置刮土板73，用于在加热器13和筛子23相对转动时，将加热 器13上的土壤样品导入研钵33。 本实施例还提供了一种移动式土壤检测中样品的预处理方法，包括以下步骤
a、在土壤测量点处取得土壤样品；
将加热器13旋转至图10所示位置；
将土壤样品放置在加热器13上； 将土壤样品中的砖瓦、石块、沙砾、动植物残体等杂物拣出；
b、将土壤样品刮平，对加热器13通电，烘干土壤样品； 在加热器13通电过程中，利用温控电路来控制加热器13上的温度，以确保烘干土 壤样品的温度始终在设定温度； c、旋转加热器13，如图11所示，在加热器13旋转过程中，放置在加热器13上的土 壤样品被刮土板73导入研钵33中；
利用杵43研磨土壤样品； d、取出杵43，旋转加热器13至图10所示位置，翻转研钵33，使研磨后的土壤样品 通过筛子23，从而得到满足分析要求的土壤粉末。
实施例6 如图12所示，一种移动式土壤检测中样品的预处理装置，与实施例5不同的是所
述加热器13固定，筛子23绕转动轴旋转，刮土板73设置在加热器13上。 本实施例还提供了一种移动式土壤检测中样品的预处理方法，与实施例5不同的
是 加热器13固定不动，而筛子23绕转动轴旋转。
实施例7: 如图13所示，一种移动式土壤检测中样品的预处理装置，与实施例1不同的是
加热器11和筛子21直接安装在研钵21上，其中，筛子21固定在研钵21上，加热 器11的转动轴61设置在研钵21上。
实施例8: —种移动式土壤检测中样品的预处理装置，与实施例1不同的是加热器设置在 滑槽内，而滑槽设置在安装座上，从而使加热器在滑槽内平动。 本实施例还提供了一种移动式土壤检测中样品的预处理方法，包括以下步骤 a、在土壤测量点处取得土壤样品； 抽出加热器，将土壤样品放置在加热器上； 将土壤样品中的砖瓦、石块、沙砾、动植物残体等杂物拣出；
b、将土壤样品刮平，对加热器通电，烘干土壤样品； 在加热器通电过程中，利用温控电路来控制加热器的温度，以确保烘干土壤样品 的温度始终在设定温度IO(TC ; C、操作人员将加热器上的土壤样品拨到研钵内；
用杵研磨研钵内的土壤样品； d、取出杵，移动加热器从而使加热器回归原位，加热器和筛子基本密封研钵，翻转 研钵，使研磨后的土壤样品通过筛子，从而得到满足分析要求的土壤粉末。
本发明采用了集成化的设计，使得从烘干到研磨再到筛选，工序简单、操作简便， 节省了操作时间，提高了预处理效率。 同时，土壤样品从烘干到研磨到筛选，都是在一个集成化的装置内完成，减少了土 壤样品被污染的机会，排除了更多的干扰因素，使得后续对土壤样品的检测更加准确。
上述实施方式不应理解为对本发明保护范围的限制。本发明还可以采用其它形式 的研磨单元，这些都是本领域的公知知识，在此不再赘述。本发明的关键是将土壤检测中 样品的烘干、研磨及筛选集于一体，在较小的尺寸中实现对土壤样品的预处理。在不脱离本发明精神的情况下，对本发明做出的任何形式的改变均应落入本发明的保护范围之内。
权利要求
一种移动式土壤检测中样品的预处理方法，包括以下步骤a、在土壤测量点处取得土壤样品，并将其放置在加热器上，所述加热器设置在研磨单元上；b、所述加热器烘干土壤样品；c、将土壤样品导入研磨单元；研磨所述研磨单元内的土壤样品；d、使筛子处于工作状态，翻转所述研磨单元，将研磨后的土壤样品过筛。
2. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于平动或转动所述加热器或筛子，从而将土 壤样品导入研磨单元内。
3. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于通过翻转加热器，或在原所处平面内旋转 所述加热器或筛子，从而将土壤样品导入研磨单元以及使筛子处于工作状态。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤d中，移开所述加热器，将筛子罩 在研磨单元上，从而使筛子处于工作状态。
5. 根据权利要求1或2或3或4所述的方法，其特征在于所述研磨单元包括研钵和杵。
6. —种移动式土壤检测中样品的预处理装置，其特征在于所述预处理装置包括 用于盛装和研磨土壤样品的研磨单元； 用于筛选研磨后土壤样品的筛子； 用于放置、加热土壤样品的加热器； 所述加热器和筛子设置在研磨单元上。
7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于所述加热器和/或筛子具有转轴，用于加 热器和/或筛子的翻转或旋转。
8. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于所述加热器设置在滑轨内，而滑轨设置在 研磨单元上。
9. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于所述加热器和筛子设置在安装座上，所述 安装座安装在研磨单元的上部。
10. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于设置有刮土板，在加热器和筛子的相对 转动中，将加热器上的土壤样品导入研磨单元。
11. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于所述加热器设置在安装座上，所述筛子 设置在研磨单元的上部。
12. 根据权利要求6至11中任一权利要求所述的装置，其特征在于所述研磨单元包 括研钵和杵。
全文摘要
本发明涉及一种移动式土壤检测中样品的预处理方法，包括以下步骤a、在土壤测量点处取得土壤样品，并将其放置在加热器上，所述加热器设置在研磨单元上；b、所述加热器烘干土壤样品；c、移动所述加热器或筛子，将土壤样品导入研磨单元；利用研磨单元研磨其内部的土壤样品；d、使筛子处于工作状态，翻转所述研磨单元，将研磨后的土壤样品过筛。本发明还公开了一种移动式土壤检测中样品的预处理装置。本发明具有结构紧凑、方便携带、操作简便快捷等优点。
文档编号B02C19/08GK101750240SQ20091015663
公开日2010年6月23日 申请日期2009年12月29日 优先权日2009年12月29日
发明者寿淼钧, 王健, 马志伟 申请人:聚光科技(杭州)股份有限公司