一种便携式土壤重金属检测装置的制作方法

本实用新型属于土壤检测设备领域，具体涉及一种便携式土壤重金属检测装置。

背景技术：

重金属指原子密度大于5g/cm³的金属元素，约有45种，如铜、铅、锌、锰、铁、镍、钒、钦、汞、钨、铝、金、银等。尽管锰、锌等重金属是生命活动所需要的微量元素，但是大部分重金属如铅、汞等并非生命活动所必需，而且所有重金属超过一定浓度都对人体有毒。

土壤无机污染物中以重金属比较突出，主要是由于重金属不能为土壤微生物所分解，而易于积累，转化为毒性更大的甲基化合物，甚至有的通过食物链以有害浓度在人体内蓄积，严重危害人体健康。污染土壤的重金属元素主要有汞、镉、铅、铜、铬、镍、锌等。

目前常规的土壤重金属检测技术主要有原子吸收光谱法(AAS)，原子发射光谱法(AES)、原子荧光光谱法(AFS)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)等，这些方法都有较好的选择性和灵敏度，但缺点是成套仪器设备昂贵，操作复杂,不易携带进行野外土壤检测。

技术实现要素：

本实用新型意在提供一种便携式土壤重金属检测装置，以解决现有技术中的土壤检测设备不易携带进行野外土壤检测的问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供如下方案：一种便携式土壤重金属检测装置，包括支撑架和检测筒，所述检测筒内设有横向的隔板，隔板将检测筒分为溶解腔和检测腔，所述溶解腔的侧壁连通有进料管和进液管，所述进料管远离检测筒的一端连通有集料斗，所述集料斗的正上方设有称重平台，称重平台转动连接在支撑架上，所述进液管上设有电磁流量阀，所述进液管连通远离检测筒的一端连通有储液箱，储液箱可拆卸连接在支撑架上，储液箱中盛放有溶解液，所述检测腔的内顶部可拆卸连接有输出轴竖直向下的电机，所述输出轴上设有搅拌叶片，所述隔板上设有通孔，所述通孔中设有电动阀，所述检测腔的内底部设有工具电极、参考电极和辅助电极，所述工具电极、参考电极和辅助电极贯穿检测腔并电连接有阳极溶出伏安法检测仪。

本方案的工作原理为：本方案基于阳极溶出伏安法来检测土壤中的重金属浓度，在野外工作时，将采集出来的土壤放在称重平台上称重，然后转动称重平台，使土壤全部倒入集料斗中，然后经进料管进入到溶解腔中，再打开电磁流量阀，使储液箱中的溶解液经进液管流入到溶解腔中，当溶解液与土壤的体积达到一定比例后，关闭电磁流量阀，然后启动电机，搅拌叶片对溶解液和土壤的混合物进行搅拌，搅拌结束后，打开电动阀，使混合液流入到检测腔中，这时再启动阳极溶出伏安法检测仪，阳极溶出伏安法检测仪使工具电极、参考电极和辅助电极工作，并收集工具电极、参考电极、辅助电极以及称重平台、电磁流量阀上的数据，然后即可分析出土壤中的重金属浓度。

本方案的有益效果为：本方案中通过阳极溶出伏安法检测仪、检测筒的设置，降低了土壤中重金属浓度检测的步骤，且结构简单，使用时可以将支撑架、检测筒、储液箱、称重平台以及阳极溶出伏安法检测仪拆卸下来，便于携带到野外进行土壤检测工作。

进一步，所述称重平台由承重板、压力传感器和安装底座组成，所述安装底座与支撑架转动连接，所述压力传感器与阳极溶出伏安法检测仪电连接。这样将土壤放在承重板上，土壤的重力驱使承重板压向压力传感器，压力传感器将其检测到的土壤重量数据传递到阳极溶出伏安法检测仪中，然后阳极溶出伏安法检测仪可以根据土壤的重量以及工具电极、参考电极和辅助电极检测到的数据进行分析，即可得到土壤中重金属浓度。

进一步，所述检测腔底部连通有排液管，排液管连通有积液箱，积液箱可拆卸连接在支撑架上。其目的地是将用已经检测过的溶液从检测腔中排出。

进一步，所述溶解腔顶部设有开口，开口可拆卸有盖板，所述电机可拆卸连接在盖板的下表面。其目的是可以取出盖板以及电机，还可以清理溶解腔内的残留物。

进一步，所述通孔靠近溶解腔的一端固定连接有过滤网。将土壤中颗粒物过滤掉，防止颗粒物粘接在工具电极、参考电极和辅助电极上影响检测结果。

附图说明

图1为本实用新型一种便携式土壤重金属检测装置的结构示意图；

图2为图1中称重平台的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：支撑架1、积液箱2、排液管3、检测筒4、溶解腔41、检测腔42、隔板5、电动阀6、过滤网7、进料管8、集料斗9、转轴10、转动块11、称重平台12、安装底座121、压力传感器122、承重板123、垫块124、盖板13、电机14、输出轴15、搅拌叶片16、电磁流量阀17、进液管18、储液箱19、阳极溶出伏安法检测仪20、导线21、工具电极22、参考电极23、辅助电极24。

实施例基本如附图1所示：一种便携式土壤重金属检测装置，包括支撑架1，支撑架1包括一块底板和两块对称的竖板，每块竖板上均可拆卸连接有一块第一横板和一块第二横板，两块第一横板之间可拆卸连接有检测筒4，其连接结构为在第一横板上设置支撑块，支撑块上设置螺纹孔，螺纹孔螺纹连接有紧定螺钉，紧定螺钉的端部固定连接有垫片，垫片与检测筒4的侧壁上抵持，其中一块第一横板上卡扣连接有阳极溶出伏安法检测仪20，检测筒4内设有横向的隔板5，隔板5将检测筒4从上到下分为溶解腔41和检测腔42，溶解腔41的侧壁连通有进料管8和进液管18,进料管8远离检测筒4的一端连通有集料斗9，集料斗9的正上方设有称重平台12，称重平台12转动连接在其中一块第二横板上。

如图2所示，称重平台12由承重板123、垫块124、压力传感器122(选用型号CZY601)和安装底座121组成，压力传感器122通过导线21与阳极溶出伏安法检测仪20电连接，安装底座121的底部设有弧形的转动块11，这块第二横板上上榫卯连接有转轴10，转轴10与转动块11转动连接，转轴10与转动块11之间的转动摩擦力大于称重平台与待测土壤的重力之和。

进液管18上设有电磁流量阀17(选用型号ZDLJP-16P)，电磁流量阀17的开关固定连接在竖板上，进液管18远离检测筒4的一端连通有储液箱19，储液箱19螺钉连接在支撑架1上，储液箱19中盛放有溶解液，溶解液为醋酸溶液，醋酸溶液的PH为4.5。溶解腔41顶部设有开口，开口螺纹连接有盖板13，盖板13的上表面螺钉连接有把手，盖板13的下表面可拆卸连接有电机14，电机14的开关固定连接在竖板上，电机14的输出轴15竖直向下设置，输出轴15上设有搅拌叶片16。

隔板5上设有通孔，通孔靠近溶解腔41的一端固定连接有过滤网7，过滤网7的下方可拆卸连接有电动阀6，电动阀6的开关固定连接在竖板上，检测腔42的内底部设有工具电极22(选用玻碳电极)、参考电极23(选用铂电极)和辅助电极24(选用银电极)，工具电极22、参考电极23和辅助电极24的一端贯穿检测腔42底部并通过导线21与阳极溶出伏安法检测仪20电连接，工具电极22、参考电极23和辅助电极24与检测筒4之间设有橡胶密封圈，检测腔42底部连通有排液管3，排液管3连通有积液箱2，积液箱2螺钉连接在底板上，底板上还设有电源，电源与阳极溶出伏安法检测仪20、电机14、压力传感器122、电动阀6、电磁流量阀17电连接。

在野外工作时，将采集出来的土壤放在称重平台12上称重，然后用手转动称重平台12，使土壤全部倒入集料斗9中，然后经进料管8进入到溶解腔41中，再打开电磁流量阀17的开关，使储液箱19中的溶解液经进液管18流入到溶解腔41中，当溶解液与土壤的体积比达到5:1后，关闭电磁流量阀17，然后打开电机14的开关启动电机14，搅拌叶片16对溶解液和土壤的混合物进行搅拌，搅拌结束后，打开电动阀6的开关，使混合液流入到检测腔42中，这时再启动阳极溶出伏安法检测仪20，阳极溶出伏安法检测仪20通过导线传输电信号传送给工具电极22、参考电极23和辅助电极24并使他们开始工作，然后收集工具电极22、参考电极23、辅助电极24的数据(包括氧化电势、峰电流等数据)以及称重平台12、电磁流量阀17上的数据(人工将数据输入到阳极溶出伏安法检测仪20中)，通过阳极溶出伏安法中标准加入法的计算公式对氧化电势、峰电流、土壤重量、溶解液体积等数据进行计算，即可分析出土壤中的重金属浓度。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。