CN104502248A - 气体中颗粒物质量浓度及元素成分双射线自动检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气态流体中颗粒物质量浓度及其元素成分的全自动在线双射线检测方法，包括使用自动滤纸运送装置将滤纸移送至固定安装在基座的beta射线检测装置检测处，停留，进行颗粒物的富集以形成待检测样，同时进行颗粒物浓度检测或待富集结束后由触发信号触发后进行颗粒物浓度检测，测试完毕后，待检测样被移送至安装在所述基座上的X射线检测装置检测处，进行重金属浓度检测；之后，滤纸运送动作重复进行，其重复性可由周期性或预先设定的自动控制或人工控制；本发明可实现气态流体中颗粒物浓度、重金属浓度全自动在线周期测量，以及重金属浓度在颗粒物中的占比，从而获知气态流体的主要来源，而自动化控制的实现也可以实现无人值守，降低成本以及提升效率。

Description

气体中颗粒物质量浓度及元素成分双射线自动检测方法

技术领域

本发明涉及气态流体中的物质检测领域，具体来说，涉及一种气体中颗粒物质量浓度及元素成分双射线自动检测方法。

背景技术

目前针对气态流体检测领域，现有技术包括对气态流体内颗粒物质量进行检测、对颗粒物内重金属元素进行检测。对颗粒物质量进行检测的方法包括β射线法、振荡天平法、光散射法等；对颗粒物中重金属元素进行检测的方法包括X射线荧光法、电感耦合等离子体发射光谱法、原子荧光法等。

但是相关技术均为一次只能完成一个项目的测试，即一次只能测量颗粒物质量或者只能测量颗粒物内重金属质量。无法同时对颗粒物质量及内部重金属元素质量同时进行测试，无法测量颗粒物中元素所占百分比。

发明内容

有鉴于此，需要克服现有技术中的上述缺陷中的至少一个。本发明提供了一种气体中颗粒物质量浓度及元素成分双射线自动检测方法，包括：

使用自动清洁滤纸运送装置将滤纸移送至固定安装在基座的beta射线检测装置检测处，停留，进行颗粒物的富集以形成待检测样，同时进行颗粒物浓度检测或待富集结束后由触发信号触发后进行颗粒物浓度检测，所述beta射线检测装置测试完毕后，所述自动清洁滤纸运送装置将待检测样移送至安装在所述基座上的X射线检测装置检测处，进行重金属浓度检测；待重金属浓度检测结束后，所述自动清洁滤纸运送装置重复进行下一次清洁滤纸运送动作，清洁滤纸运送动作的重复性由自动控制或人工控制，所述自动控制为周期性或预先设定。

根据本发明背景技术中对现有技术所述，目前对气态流体中物质的检测均是单一功能进行检测，每种项目的检测都需要使用特定的设备进行检测，同时也不具有周期性在线的检测方法和设备，不仅在使用成本昂贵，同时操作起来也非常麻烦，并且在进行测量时耗费的时间也非常大；而本发明提供的气体中颗粒物质量浓度及元素成分双射线自动检测方法，通过将beta射线检测装置及X射线检测装置利用自动化方法进行集成，实现在线周期性测量，不仅可以降低使用成本，并且操作也极其简单，通过重复性时间设置，实现无人值守操作，同时在测量过程中，避免了重复测量，减少了时间的损耗，大大提升了效率；进而利用两个测量结果可以得出重金属在颗粒物中的比例，从而得到气态流体可能的来源，对判断各种气候状态、污染状态等都具有很大的帮助。

另外，根据本发明公开的气体中颗粒物质量浓度及元素成分双射线自动检测方法还具有如下附加技术特征：

进一步地，所述检测方法还包括，所述自动清洁滤纸运送装置具有驱动滤纸盘和被动滤纸盘，滤纸安装在所述被动滤纸盘上，所述驱动滤纸盘由动力源带动转动并带动所述被动滤纸盘，进而带动滤纸经过所述beta射线检测装置检测处及所述X射线检测装置检测处，并进而卷至入所述驱动滤纸盘上。

进一步地，所述检测方法还包括：

进行颗粒物浓度检测时，首先测试滤纸自身的颗粒物富集浓度A_空白，在富集过程结束后，测试滤纸上样品的颗粒物富集浓度A_总，得出结果A_样品=A_总-A_空白。

更进一步地，其特征在于，所述富集过程时间为5min到24h之间。

优选地，所述富集过程时间为周期性重复。

进一步地，所述检测方法还包括：进行重金属浓度检测时，首先测试滤纸自身的重金属浓度B_空白，在富集过程结束后，测试滤纸上样品的颗粒物富集浓度B_总，得出结果B_样品=B_总-B_空白。

进一步地，所述滤纸为不含重金属的滤纸。

如果滤纸为不含重金属的滤纸，则B_空白为0，可以进一步简化运算过程。

更进一步地，所述滤纸为带支撑层的PTEE滤膜。

PTFE滤膜不仅无重金属元素，而且对动力学直径0.3微米以上颗粒物截留率在99.7%以上，因此在使用上效果更好。

进一步地，所述检测方法包括控制系统，所述控制系统控制所述自动清洁滤纸运送装置的滤纸运送动作、所述所述beta射线检测装置检测动作以及所述X射线检测装置检测动作。

更进一步地，所述控制系统为计算机系统或单片机系统或ASIC芯片。

当今技术的发展日新月异，计算机系统的使用相对变得更加复杂，单片机系统虽然简单，但功能上还有些单一，在联接使用上还是存在一些不便之处，而ASIC芯片，不仅功能也更加强大，同时在程序固化上更加简便，能够实现特定功能的特定固化电路，使用更加简洁。

进一步地，所述检测方法还包括利用校准装置对所述X射线检测装置进行自动校准X荧光强度、能量刻度以及自动对所述X射线检测装置测量结果进行质量控制。

校准装置的使用进一步提高了测量的精准度，同时也进一步保证了结果的可靠性。

进一步地，所述检测方法还包括所述X射线检测装置通过内置多档滤光片实现多元素低背景的单样检测或多样检测。

正如上述所说，当前技术均为单一样品或单一元素的检测，此种方法不仅带来使用成本的高昂，而且在操作上也极为繁琐，而是用内置多档滤光片的方法不仅能够确保低背景的检测，同时也能够实现多元素中的一种或多种组合的检测。

进一步地，所述检测方法还包括利用颗粒物浓度测量结果和重金属浓度测量结果得到重金属在颗粒物中所占的比例。

本发明通过利用两个测量结果可以得出重金属在颗粒物中的比例，从可以获取气态流体可能的来源，对判断各种气候状态、污染状态等都具有很大的价值。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明所述检测方法的一个设备实施例示意图。

其中，1自动清洁滤纸运送装置，2滤纸，3基座，4 beta射线检测装置，5 X射线检测装置，6收集装置，11驱动滤纸盘，12被动滤纸盘。

具体实施方式

下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

下面将参照附图来描述本发明的气体中颗粒物质量浓度及元素成分双射线自动检测方法，其中图1是本发明所述检测方法一个操作实施例示意图。

根据本发明的实施例，如图1所示，本发明提供的气体中颗粒物质量浓度及元素成分双射线自动检测方法，包括：

使用自动清洁滤纸运送装置1将滤纸2移送至固定安装在基座3的beta射线检测装置4检测处，停留，进行颗粒物的富集以形成待检测样，同时进行颗粒物浓度检测或待富集结束后由触发信号触发后进行颗粒物浓度检测，所述beta射线检测装置4测试完毕后，所述自动清洁滤纸运送装置3将待检测样移送至安装在所述基座3上的X射线检测装置5检测处，进行重金属浓度检测；待重金属浓度检测结束后，所述自动清洁滤纸运送装置1重复进行下一次清洁滤纸运送动作，清洁滤纸运送动作的重复性由自动控制或人工控制，所述自动控制为周期性或预先设定。

根据本发明的一些实施例，所述检测方法还包括，所述自动清洁滤纸运送装置1具有驱动滤纸盘11和被动滤纸盘12，滤纸2安装在所述被动滤纸盘12上，所述驱动滤纸盘11由动力源带动转动并带动所述被动滤纸盘12，进而带动滤纸2经过所述beta射线检测装置3检测处及所述X射线检测装置4检测处，并进而卷至入所述驱动滤纸盘11上。

根据本发明的一些实施例，所述检测方法还包括：

进行颗粒物浓度检测时，首先测试滤纸自身的颗粒物富集浓度A_空白，在富集过程结束后，测试滤纸上样品的颗粒物富集浓度A_总，得出结果A_样品=A_总-A_空白。

根据本发明的一些实施例，所述富集过程时间为5min到24h之间。

优选地，所述富集过程时间为周期性重复。

根据本发明的一些实施例，所述检测方法还包括：进行重金属浓度检测时，首先测试滤纸自身的重金属浓度B_空白，在富集过程结束后，测试滤纸上样品的颗粒物富集浓度B_总，得出结果B_样品=B_总-B_空白。

根据本发明的一些实施例，所述滤纸2为不含重金属的滤纸。

优选地，所述滤纸为带支撑层的PTEE滤膜。

PTFE滤膜不仅无重金属元素，而且对动力学直径0.3微米以上颗粒物截留率在99.7%以上，因此在使用上效果更好。

根据本发明的实施例，所述检测方法包括控制系统，所述控制系统控制所述自动清洁滤纸运送装置1的滤纸运送动作、所述beta射线检测装置4检测动作以及所述X射线检测装置5检测动作。

根据本发明的一些实施例，所述控制系统为计算机系统或单片机系统或ASIC芯片。

根据本发明的一些实施例，所述检测方法还包括利用校准装置对所述X射线检测装置5进行自动校准X荧光强度、能量刻度以及自动对所述X射线检测装置5测量结果进行质量控制。

校准装置的使用进一步提高了测量的精准度，同时也进一步保证了结果的可靠性。

根据本发明的一些实施例，所述检测方法还包括所述X射线检测装置5通过内置多档滤光片实现多元素低背景的单样检测或多样检测。

根据本发明的一些实施例，所述检测方法还包括利用颗粒物浓度测量结果和重金属浓度测量结果得到重金属在颗粒物中所占的比例。

本发明通过利用两个测量结果可以得出重金属在颗粒物中的比例，从可以获取气态流体可能的来源，对判断各种气候状态、污染状态等都具有很大的价值。

尽管参照本发明的多个示意性实施例对本发明的具体实施方式进行了详细的描述，但是必须理解，本领域技术人员可以设计出多种其他的改进和实施例，这些改进和实施例将落在本发明原理的精神和范围之内。具体而言，在前述公开、附图以及权利要求的范围之内，可以在零部件和/或者从属组合布局的布置方面作出合理的变型和改进，而不会脱离本发明的精神。除了零部件和/或布局方面的变型和改进，其范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种气体中颗粒物质量浓度及元素成分双射线自动检测方法，其特征在于，包括：

使用自动滤纸运送装置将滤纸移送至固定安装在基座的beta射线检测装置检测处，停留，进行颗粒物的富集以形成待检测样，同时进行颗粒物浓度检测或待富集结束后由触发信号触发后进行颗粒物浓度检测，所述beta射线检测装置测试完毕后，所述自动滤纸运送装置将待检测样移送至安装在所述基座上的X射线检测装置检测处，进行重金属浓度检测；待重金属浓度检测结束后，所述自动滤纸运送装置重复进行下一次滤纸运送动作，滤纸运送动作的重复性由自动控制或人工控制，所述自动控制为周期性或预先设定。

2.根据权利要求1所述的气体中颗粒物质量浓度及元素成分双射线自动检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括，所述自动滤纸运送装置具有驱动滤纸盘和被动滤纸盘，滤纸安装在所述被动滤纸盘上，所述驱动滤纸盘由动力源带动转动并带动所述被动滤纸盘，进而带动滤纸经过所述beta射线检测装置检测处及所述X射线检测装置检测处，并进而卷至入所述驱动滤纸盘上。

3.根据权利要求1所述的气体中颗粒物质量浓度及元素成分双射线自动检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括：

进行颗粒物浓度检测时，首先测试滤纸自身的颗粒物富集浓度A_空白，在富集过程结束后，测试滤纸上样品的颗粒物富集浓度A_总，得出气态流体颗粒物浓度结果A_样品=A_总-A_空白。

4.根据权利要求3所述的气体中颗粒物质量浓度及元素成分双射线自动检测方法，其特征在于，在测量A_空白和A_总的过程中滤纸不需要移动，从而避免了运动误差所带来的测量误差。

5.根据权利要求3所述的气体中颗粒物质量浓度及元素成分双射线自动检测方法，其特征在于，所述富集过程时间为5min到24h之间，可预先设定。

6.根据权利要求1所述的气体中颗粒物质量浓度及元素成分双射线自动检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括：进行重金属浓度检测时，首先测试滤纸自身的重金属浓度B_空白，在富集过程结束后，测试滤纸上样品的颗粒物富集浓度B_总，得出气态流体重金属浓度结果B_样品=B_总-B_空白。

7.根据权利要求1所述的气体中颗粒物质量浓度及元素成分双射线自动检测方法，其特征在于，所述滤纸不含元素周期表中原子序数11（钠，Na）以上的元素。

8.根据权利要求1所述的气体中颗粒物质量浓度及元素成分双射线自动检测方法，其特征在于，所述检测方法包括由计算机系统或单片机系统或ASIC芯片构成的控制系统，所述控制系统全自动控制所述自动滤纸运送装置的滤纸运送动作、所述所述beta射线检测装置检测动作以及所述X射线检测装置检测动作。

9.根据权利要求1所述的气体中颗粒物质量浓度及元素成分双射线自动检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括利用校准装置对所述X射线检测装置进行自动校准X荧光强度、能量刻度以及自动对所述X射线检测装置测量结果进行质量控制。

10.根据权利要求1所述的气体中颗粒物质量浓度及元素成分双射线自动检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括利用颗粒物浓度测量结果和重金属浓度测量结果得到重金属在颗粒物中所占的比例，可用于获知气态流体的主要来源。