一种土壤碱熔前处理装置的制作方法

本实用新型涉及土壤金属成分处理技术领域，特指一种土壤碱熔前处理装置。

背景技术：

金属元素中，重金属在土壤和沉积物中不能被微生物分解，可不断积累，并为生物所富集，通过食物链传递，对人类造成威胁，甚至有些重金属在土壤和底泥中可被微生物转化为毒性更大的化合物。目前很多环境监测中金属的测定大多数采用酸消解体系，采用硫酸、高氯酸、硝酸和氢氟酸的方式对土壤进行全消解，最后采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪或原子荧光仪等仪器进行测定。但有些元素如金属锡、钾、钠、钙、镁、铁、铝、硅等在酸溶条件下溶出效率并不完全和稳定，因此土壤碱熔法的提出是对酸溶法的补充和改进。由于土壤碱熔的前处理方式全程需要手工操作，分析时间长，操作不够简便，并且个别金属元素需要加氢氟酸消解，对操作人员存在健康风险，目前市面上的土壤消解装置不适用于碱熔前处理装置，因此需要开发一种安全、自动和简便的土壤碱熔前处理装置。

技术实现要素：

本实用新型考虑了前述问题而做出，实用新型的目的是提供一种土壤碱熔前处理装置，增加机械臂的使用，有效解决由于人工操作带来安全无法保证、操作不够简便的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种土壤碱熔前处理装置，包括：

坩埚；

碱熔称量装置，所述碱熔称量装置包括感应称加固体试剂的装置和定量添加液体试剂的装置；

可调温加热消解装置，所述可调温加热消解装置包括自动控温定时加热箱、酸雾吸收装置以及真空泵；

三维机械臂，所述三维机械臂用于转移坩埚的位置。

据上所述的一种土壤碱熔前处理装置，所述自动控温定时加热箱顶端设有多孔通风板和可开合门。

据上所述的一种土壤碱熔前处理装置，所述酸雾吸收装置设置在所述可开合门侧面，所述真空泵与所述酸雾吸收装置相接。

据上所述的一种土壤碱熔前处理装置，所述碱熔称量装置底部设有旋涡匀质装置和感应称装置，所述旋涡匀质装置用于制取土壤消解液。

据上所述的一种土壤碱熔前处理装置，所述液体试剂装置包括蒸馏水瓶、硫酸溶液瓶、盐酸硝酸混合溶液瓶、氢氟酸瓶以及管道。

据上所述的一种土壤碱熔前处理装置，所述旋涡匀质装置上设有透明安全防护罩。

据上所述的一种土壤碱熔前处理装置，所述固体试剂装置包括固体试剂瓶和加碱性熔剂管，所述加碱性熔剂管与所述管道设置在所述涡旋匀质装置上方。

据上所述的一种土壤碱熔前处理装置，还包括支撑架，所述三维机械臂通过所述支撑架活动。

本实用新型具有以下有益效果：

1、利用机械臂代替人工操作，保证人员健康安全，且更为快捷。

2、加热箱上设有通风孔，且在通气孔处设置了酸雾吸收装置，有利于酸气的充分排出。

3、液体试剂包括硫酸试剂、蒸馏水、盐酸与硝酸混合试剂以及氢氟酸试剂，可自行根据土壤中金属含量配置消解液。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但发明并不限于这些实施例。

如图1所示，一种土壤碱熔前处理装置，包括：

坩埚100，用于盛放土壤样品。

碱熔称量装置200，碱熔称量装置200包括感应称加固体试剂装置210和定量添加液体试剂装置220，既能提供感量称取的碱性消解剂又能提供定量的消解液。

可调温加热消解装置300，可调温加热消解装置300包括自动控温定时加热箱310、酸雾吸收装置320以及真空泵330，土壤样品加入消解用酸后可放入自动控温定时加热箱310中，设置一定的时间和温度对其加热处理，其后可打开真空泵330使得加热土壤样品中挥发的酸气进入酸雾吸收装置320中。

三维机械臂400，三维机械臂400用于转移坩埚100的位置，可将坩埚100从碱熔称量装置200和自动控温定时加热箱310之间实现转移，实现全自动处理，三维机械臂400包括抓手、运动机构和控制机构(图中未标注)，运动机构可由电力驱动完成升降、伸缩、旋转的独立运动方式，控制机构通过之前编好的程序控制运动机构来实现抓手的动作，需要指出的是，通过控制机构内的相关编程模块来实现上述过程也均是本领域的常规技术手段，在此不进行进一步阐述。

本申请的工作原理是：根据测定元素选择合适的坩埚100类型，土壤样品称量置于坩埚100中，自动定量加入预处理消解用酸，然后通过三维机械臂400转移到自动控温定时加热箱310中，自动控温定时加热箱310顶端设置多孔通风板311和可开合门312，当真空泵330开启，多孔通风板311后的可开合门312打开，便于酸雾被酸雾吸收装置320抽走吸收。土壤样品在自动控温定时加热箱310中经过氢氟酸的消解，并赶酸后烘干，定时冷却后由三维机械臂400逐个自动转移到下一个碱熔称量装置200的固体区块，通过下面的感应称装置240定量称取碱性消熔剂，碱性消解剂称量完成后，再通过机械臂移至高温消解箱内，自动升温至设定温度，定时加热冷却后，由三维机械臂400转移到碱熔称量装置200的液体区块，按照方法逐个要求加蒸馏水和各种酸溶液，底部配备旋涡匀质装置230，制取所需的土壤消解液，以备测量。

优选地，如图1所示，自动控温定时加热箱310顶端设有多孔通风板311和可开合门312，在自动控温定时加热箱310工作时，需将加热箱整体密封，才能达到加热效果，所以设置可开合门312将通风孔堵住，同时，在加热完成之后需将酸雾排出，因此设置多孔通风板311将酸雾排出。

优选地，如图1所示，酸雾吸收装置320设置在可开合门312侧面，真空泵330与酸雾吸收装置320相接，真空泵330运行时，带动酸雾吸收装置320产生吸力，同时可开合门312打开，使自动控温定时加热箱310中的酸气从多孔通风板311出来被酸雾吸收装置320吸收。

优选地，如图1所示，碱熔称量装置200底部设有旋涡匀质装置230和感应称装置240，旋涡匀质装置230用于制取土壤消解液，感应称装置240是在称量碱性消熔剂时使用。

优选地，如图1所示，液体试剂装置220包括蒸馏水瓶221、硫酸溶液瓶222、盐酸硝酸混合溶液瓶223、氢氟酸瓶224、八通阀226以及管道225，分别装有不同的溶液试剂。

进一步优选地，八通阀226包括阀体和阀芯(图中未标注)，阀体上设有八个进出液口，阀芯上设有四条弧形流道，四条弧形流道的两端分别与进出液口相对应，形成四个通道，通道中设有定量管(图中未标注)，当转动阀芯时，使得进口与出口在交换前后分别连接不同的定量管，形成四种不同的通液状态。

优选地，管道225为可伸缩管，设有机械爪与管道相接(图中未标注)通过机械爪控制系统中的芯片设置管道225在每个坩埚100上方停留的时间，然后通过机械爪带动管道225伸缩一定的距离，实现每个坩埚100均能定量地自动加液。

进一步优选地，如图1所示，旋涡匀质装置230上设有透明安全防护罩250，透明安全防护罩250可自动开启或合上，保证加消解用酸之后，气体不会挥发到空气中来，同时便于观察。

优选地，如图1所示，固体试剂装置210包括固体试剂瓶211和加碱性熔剂管212，加碱性熔剂管212与管道225设置在涡旋匀质装置230上方，当坩埚100转移到添加碱性熔剂的固体区域或液体区域时，可分别通过加碱性熔剂管212与管道225进行添加分解剂与分解液。

优选地，如图1所示，还包括支撑架500，三维机械臂400通过支撑架500活动。

本实用新型提供的一种土壤碱熔前处理装置，利用三维机械臂带动坩埚在添加固体试剂的区域、添加液体试剂的区域以及自动控温定时加热箱之间进行位置转移，实现装置的自动化，无需员工操作，保证员工安全，同时提高效率。

以上结合附图对本实用新型的技术方案进行了详细的阐述，所描述的实施例用于帮助理解本实用新型的思想。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。