CN105067652A - 一种快速测定化肥中特定组分的移动式组合装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种快速测定化肥中特定组分的移动式组合装置，该装置包括：样品制备部件、检测部件和基体阵列(15)；检测前，将称取好的样品(9)放入样品制备部件，进行压制，然后将压制好的样品(9)取出，利用检测部件对样品中的特定成分进行测定，并与基体阵列(15)中的有关成分比对，得出检测结果。与现有技术相比，本发明具有结构简单、操作方便、效率高等优点。

Description

一种快速测定化肥中特定组分的移动式组合装置

技术领域

本发明涉及一种测定化肥组分的装置，尤其是涉及一种快速测定化肥中特定组分的移动式组合装置。

背景技术

近年来，市场上的大米不时被检出镉超标，镉大米已经成为当前人们关注的焦点，而土壤中重金属污染已经成为地方的“公害”。化肥的施用是土壤中重金属的主要来源之一。长期施用砷、镉、铅、铬、汞等重金属含量高的肥料能够提高土壤中重金属的含量，造成土壤中重金属的积累，同时长期过量施用可能会对农产品的品质造成影响。肥料中的重金属通过农田施用进入食物链，影响人们生活健康，因此，其危害性应引起重视。为了人们的生活健康，必须从源头杜绝重金属流入餐桌，即减少化肥中的重金属含量，为此，需要在化肥出厂前进行重金属含量检测。

但目前我国的化肥生产、质量与检测还存在很多问题，加强化肥的质量检测和监督是非常必要的。现阶段，化肥的检测主要依靠传统的实验室方法，如磷的测定有重量法、比色法等，钾的测定有重量法、火焰光度法等，钙、镁、硫、铜、铁、锰、锌、钼等的测定有比色法、原子吸收分光光度法以及等离子体发射光谱法等。比色法和原子吸收分光光度法的使用过程中需要用到盐酸和硝酸等强酸强碱，对环境有一定污染，存在安全隐患，且操作复杂、费时费力，因此，迫切需要研究一种操作简便、快速，能够实时检测肥料的新方法，以满足肥料生产过程质量控制及流通领域肥料质量检验的需要。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、操作方便、效率高、安全性好且能实时测定化肥中特定成份的移动式组合装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种快速测定化肥中特定组分的移动式组合装置，该装置包括：样品制备部件、检测部件和基体阵列；检测前，将称取好的样品放入样品制备部件，进行压制，然后将压制好的样品取出，利用检测部件对样品中的特定成分进行测定，并与基体阵列中的有关成分比对，得出检测结果。

所述的样品制备部件包括受力柜架以及置于受力柜架内部的压片活塞、双片抱合式圆筒、PE塑料样品固定环、压片外筒、油压活塞和双作用油缸；

所述的压片活塞上端与受力柜架内部的顶端相连，下端置于双片抱合式圆筒内部，并且可以在双片抱合式圆筒内部做上下活塞运动；

所述的双片抱合式圆筒底端开有与PE塑料样品固定环相匹配的凹槽，所述的PE塑料样品固定环内嵌于该凹槽内。

所述的压片外筒置于所述的油压活塞上方，其上部设有与双片抱合式圆筒相匹配的圆柱形凹口，所述的双片抱合式圆筒底部可活动的放置在该圆柱形凹口内，该圆柱形凹口底部还设有防粘薄片，该防粘薄片的直径略小于圆柱形凹口的直径，便于样品取出和防止样品粘在压片外筒上，影响检测结果。

所述的油压活塞与所述的双作用油缸上端相连，所述的双作用油缸置于受力柜架内底部，油压活塞和双作用油缸为整个样品制备部件提供样品制备的动力。

所述的受力柜架呈矩形状，底端固定，两侧边内置移动轨道，顶端可在该移动轨道内上下移动。

所述的检测部件包括样品检测托盘和便携式X荧光光谱仪；

所述的样品检测托盘上设有多个与PE塑料样品固定环相匹配的定位孔，用于放置压制好的样品，该定位孔上方用PE上盖盖住；

所述的便携式X荧光光谱仪为市售仪器；

所述的基体阵列由多种标准参考基体组成，所述的标准参考基体都经过化学方法或其他方法测定有关成分后，利用样品制备部件压制成片，薄膜密封，排列在托盘里。

所述的标准参考基体为化肥中需要检测的特定组分的标准基体，包括磷、钾、钙、镁、硫、铜、铁、锰、锌、钼、砷、镉、铅、铬、汞等标准参考基体。

将防粘薄片，置于压片外筒内，并在防粘薄片上方放置PE塑料样品固定环，将双片抱合式圆筒放置在PE塑料样品固定环上方，并将称取好的样品放到防粘薄片上，按照图1连接好装置，在压片活塞和双作用油缸的作用下，压片活塞带动受力柜架的上端向下运动，使双片抱合式圆筒和PE塑料样品固定环进入压片外筒中将样品压制成片，然后将PE塑料样品固定环取出，并将其底部的防粘薄片取下，然后将PE塑料样品固定环连同内含的样品一起放在PE薄膜包裹上方，并放入样品检测托盘的定位孔中，用PE上盖盖住，待测。

准备好磷、钾、钙、镁、硫、铜、铁、锰、锌、钼、砷、镉、铅、铬、汞等元素的标准参考基体，利用样品制备部件压制成片，薄膜密封，排列在托盘里。

然后利用便携式X荧光光谱仪对标准参考基体和样品分别测定，并与标准参考基体中的有关成分比对，得出检测结果。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

(1)本发明的一种快速测定化肥中特定组分的移动式组合装置采用基体阵列的形式可以同时测定化肥中磷、钾、钙、镁、硫、铜、铁、锰、锌、钼、砷、镉、铅、铬、汞等多种特定组分的含量；

(2)本发明的一种快速测定化肥中特定组分的移动式组合装置无需对化肥样品进行消化等前处理，可以快速测定样品中的特定组分，加快了检测进度，提高了效率；

(3)本发明的一种快速测定化肥中特定组分的移动式组合装置采用市售的商品型便携式X荧光光谱仪进行化肥中特定组分含量的测定，这是一种物理测定方法，无需使用盐酸、硝酸等强酸试剂，避免了实验室的安全隐患，检测准确，方便简单；

(4)本发明的一种快速测定化肥中特定组分的移动式组合装置设有多个定位孔的样品检测托盘，将压制成片的样品放入定位孔中，这种检测方式对化肥样品的数量没有要求，一次可以测定数百种样品；

(5)本发明的一种快速测定化肥中特定组分的移动式组合装置制片部件和检测部件分开设置，可以任意移动，对测试场地没有要求，不仅可以用于实验室测定，也适合于工厂的在线质量检测和野外场地的测定。

附图说明

图1为本申请中样品制备部件的结构示意图；

图2为本申请中压片组件的结构示意图；

图3为本申请中压制的样品示意图；

图4为本申请中检测部件的结构示意图；

图5为本申请中基体阵列的结构示意图；

图中标识为：1压片活塞、2受力柜架、3油压活塞、4双作用油缸、5双片抱合式圆筒、6PE塑料样品固定环、7压片外筒、8防粘薄片、9样品、10测定面、11PE薄膜包裹、12定位孔、13PE上盖、14样品检测托盘、15基体阵列。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图1-5所示，一种快速测定化肥中特定组分的移动式组合装置，该装置包括：样品制备部件(如图1-3所示)、检测部件(如图4所示)和基体阵列15(如图5所示)；

样品制备部件包括受力柜架2以及置于受力柜架2内部的压片活塞1、双片抱合式圆筒5、PE塑料样品固定环6、压片外筒7、油压活塞3和双作用油缸4；压片活塞1上端与受力柜架2内部的顶端相连，下端置于双片抱合式圆筒5内部，并且可以在双片抱合式圆筒5内部做上下活塞运动；双片抱合式圆筒5底端开有与PE塑料样品固定环6相匹配的凹槽，所述的PE塑料样品固定环6内嵌于该凹槽内。压片外筒7置于所述的油压活塞3上方，其上部设有与双片抱合式圆筒5相匹配的圆柱形凹口，所述的双片抱合式圆筒5底部可活动的放置在该圆柱形凹口内，该圆柱形凹口底部还设有防粘薄片8，该防粘薄片8薄片的直径略小于圆柱形凹口的直径，便于样品9取出和防止样品9粘在压片外筒上，影响检测结果。油压活塞3与所述的双作用油缸4上端相连，所述的双作用油缸4置于受力柜架2内底部，油压活塞3和双作用油缸4为整个样品制备部件提供样品制备的动力。受力柜架2呈矩形状，底端固定，两侧边内置移动轨道，顶端可在该移动轨道内上下移动。

检测部件包括样品检测托盘14和便携式X荧光光谱仪；样品检测托盘14上设有多个与PE塑料样品固定环6相匹配的定位孔(12)，用于放置压制好的样品9，该定位孔(12)上方用PE上盖13盖住，如图4所示；便携式X荧光光谱仪为市售仪器；基体阵列15由多种标准参考基体组成，所述的标准参考基体都经过化学方法或其他方法例如等离子体发射光谱法、原子吸收分光光度法测定有关成分后，利用样品制备部件压制成片，薄膜密封，排列在托盘里，如图5所示。标准参考基体为化肥中需要检测的特定组分的标准基体，包括磷、钾、钙、镁、硫、铜、铁、锰、锌、钼、砷、镉、铅、铬、汞等的标准参考基体。

采用上述装置，进行化肥检测的步骤如下：

(1)样品制片：将防粘薄片8置于压片外筒7内，并在防粘薄片8上方放置PE塑料样品固定环6，将双片抱合式圆筒5放置在PE塑料样品固定环6上方，并将称取好的样品9放到防粘薄片8上，按照图1连接好装置，在压片活塞1和双作用油缸4的作用下，压片活塞1带动受力柜架2的上端向下运动，使双片抱合式圆筒5和PE塑料样品固定环6进入压片外筒7中将样品9压制成片，然后将PE塑料样品固定环6取出，并将其底部的防粘薄片8取下，然后将PE塑料样品固定环6连同内含的样品9一起放在PE薄膜包裹11上方，与PE薄膜包裹11接触的一面为测定面10(如图3所示)，并放入样品检测托盘14的定位孔12中，用PE上盖13盖住，待测。

准备好磷、钾、钙、镁、硫、铜、铁、锰、锌、钼、砷、镉、铅、铬、汞等元素的标准参考基体，利用样品制备部件压制成片，薄膜密封，排列在托盘里。

(2)样品检测：利用便携式X荧光光谱仪对标准参考基体和样品分别测定，并与标准参考基体中的有关成分比对，得出检测结果。

将上述装置和步骤用于用于有机-无机复混肥料(7-3-5)中磷、钾、砷、镉、铅、铬、汞的测定，具体过程如下：

称取有机-无机复混肥料(7-3-5)样品910.00g，将防粘薄片8置于压片外筒7内，并在防粘薄片8上方放置PE塑料样品固定环6，将双片抱合式圆筒5放置在PE塑料样品固定环6上方，并将样品9置于双片抱合式圆筒5中，按照图1连接好装置。在双作用油缸4和油压活塞3的作用下，压片活塞1带动受力柜架2的上端向下运动，使双片抱合式圆筒5和PE塑料样品固定环6进入压片外筒7中将样品9压制成片，然后将PE塑料样品固定环6取出，并将其底部的防粘薄片8取下，然后将PE塑料样品固定环6连同内含的样品9一起放在PE薄膜包裹11上方，与PE薄膜包裹11接触的一面为测定面10(如图3所示)，并放入样品检测托盘14的定位孔12中，用PE上盖13盖住，待测。

准备好磷、钾、砷、镉、铅、铬、汞的基体序列，用便携式X荧光光谱仪对基体序列和样品9分别测定，测定结果为：五氧化二磷：4.3％、氧化钾：6.6％、砷：0.0012％、镉：0.00005％、铅：0.0012％、铬：0.0031％、汞：0.00002％。

实施例2

将实施例1中的装置用于复合肥料(15-5-30)中磷、钾、铜、铁、锰、锌、镁、硫、钼的测定，具体过程如下：

称取复合肥料(15-5-30)样品910.00g，将防粘薄片8置于压片外筒7内，并在防粘薄片8上方放置PE塑料样品固定环6，将双片抱合式圆筒5放置在PE塑料样品固定环6上方，并将样品9置于双片抱合式圆筒5中，按照图1连接好装置。在双作用油缸4和油压活塞3的作用下，压片活塞1带动受力柜架2的上端向下运动，使双片抱合式圆筒5和PE塑料样品固定环6进入压片外筒7中将样品9压制成片，然后将PE塑料样品固定环6取出，并将其底部的防粘薄片8取下，然后将PE塑料样品固定环6连同内含的样品9一起放在PE薄膜包裹11上方，与PE薄膜包裹11接触的一面为测定面10(如图3所示)，并放入样品检测托盘14的定位孔12中(如图3所示)，用PE上盖13盖住，待测。

准备好磷、钾、铜、铁、锰、锌、镁、硫、钼的基体序列，用便携式X荧光光谱仪对基体序列和样品9分别测定，测定结果为：五氧化二磷：4.86％、氧化钾：31.50％、铜：0.025％、铁：0.0538％、锰：0.0488％、锌：0.0212％、镁：0.29％、硫：5.54％、钼：0.0030％。其余同实施例1。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (9)

1.一种快速测定化肥中特定组分的移动式组合装置，其特征在于，该装置包括：样品制备部件、检测部件和基体阵列(15)；检测前，将称取好的样品(9)放入样品制备部件，进行压制，然后将压制好的样品(9)取出，利用检测部件对样品中的特定成分进行测定，并与基体阵列(15)中的有关成分比对，得出检测结果。

2.根据权利要求1所述的一种快速测定化肥中特定组分的移动式组合装置，其特征在于，所述的样品制备部件包括受力柜架(2)以及置于受力柜架(2)内部的压片活塞(1)、双片抱合式圆筒(5)、PE塑料样品固定环(6)、压片外筒(7)、油压活塞(3)和双作用油缸(4)；

所述的压片活塞(1)上端与受力柜架(2)内部的顶端相连，下端置于所述的双片抱合式圆筒(5)内部，并且可以在双片抱合式圆筒(5)内部做上下活塞运动；

所述的双片抱合式圆筒(5)底端开有与PE塑料样品固定环(6)相匹配的凹槽，所述的PE塑料样品固定环(6)内嵌于该凹槽内；

所述的压片外筒(7)置于所述的油压活塞(3)上方，其上部设有与双片抱合式圆筒(5)相匹配的圆柱形凹口，所述的双片抱合式圆筒(5)底部可活动的放置在该圆柱形凹口内；

所述的油压活塞(3)与所述的双作用油缸(4)上端相连，所述的双作用油缸(4)置于受力柜架(2)内底部。

3.根据权利要求2所述的一种快速测定化肥中特定组分的移动式组合装置，其特征在于，所述的受力柜架(2)呈矩形状，底端固定，两侧边内置移动轨道，顶端可在该移动轨道内上下移动。

4.根据权利要求2所述的一种快速测定化肥中特定组分的移动式组合装置，其特征在于，所述的圆柱形凹口底部设有防粘薄片(8)。

5.根据权利要求2所述的一种快速测定化肥中特定组分的移动式组合装置，其特征在于，所述的检测部件包括样品检测托盘和便携式X荧光光谱仪。

6.根据权利要求5所述的一种快速测定化肥中特定组分的移动式组合装置，其特征在于，所述的样品检测托盘上设有多个与PE塑料样品固定环(6)相匹配的定位孔(12)，该定位孔(12)上方用PE上盖(13)盖住。

7.根据权利要求5所述的一种快速测定化肥中特定组分的移动式组合装置，其特征在于，所述的便携式X荧光光谱仪为市售仪器。

8.根据权利要求1所述的一种快速测定化肥中特定组分的移动式组合装置，其特征在于，所述的基体阵列(15)由多种标准参考基体组成，所述的标准参考基体都经过样品制备部件压制成片，密封排列在托盘里。

9.根据权利要求8所述的一种快速测定化肥中特定组分的移动式组合装置，其特征在于，所述的参考基体包括磷、钾、钙、镁、硫、铜、铁、锰、锌、钼、砷、镉、铅、铬、汞的标准参考基体。