CN113391033A - 高效空气重金属含量检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了高效空气重金属含量检测方法，涉及重金属检测技术领域。该空气重金属含量检测方法，通过分布在不同区域的多通道取样装置，在负压条件下从多个通道内吸取空气并进行多种重金属含量检测，生成每个通道的多种重金属含量检测数值，经过微处理器的统计分析后得到每个区域的多种重金属含量检测数值图表，上位机将每个区域的多种重金属含量检测数值与预先存储的重金属含量阈值进行对比，超出后及时发送报警信号至移动终端，便于及时发现空气中重金属含量超标的区域，并筛选出具体哪项重金属含量超标；该空气重金属含量检测方法更加高效精准，并兼具对比报警功能，适合推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及重金属检测技术领域，尤其涉及高效空气重金属含量检测方法。
背景技术
空气中重金属污染物具有含量低、覆盖范围广、扩散速度快的特点，因此，实现对空气中重金属污染物的持续快速检测具有重要意义。常规的空气重金属检测样本获取方法采用滤膜沉积富集定时采样，然后进行待测物的解析或洗脱处理，消解后的样本才能用于实验室分析，常规的分析方法包括分光光度法、X射线荧光法(XRF)、原子吸收光谱法(AAS)、电感耦合等离子体质谱法(ICP－MS)等。
现有技术(CN110702666A)中公开了一种空气中微量重金属检测系统及方法，该检测系统包括温度控制系统、半导体制冷装置、凝结水收集装置和样本检测组件，通过控制半导体制冷装置的温度与空气的露点温度一致，使得空气中水汽持续达到饱和并在制冷装置表面快速凝结，制冷器表面具有超疏水涂层，空气凝结后形成的水珠快速进入凝结水收集装置，收集的凝结水转移到样本检测组件，通过加热快速干燥汇聚后，再利用激光产生的激光束烧蚀样本，对产生的等离子体进行采集和分析，从而获得重金属元素的种类和浓度。但是无法及时发现空气中重金属含量超标的区域，并筛选出具体哪项重金属含量超标，无法满足高效精准的要求。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了高效空气重金属含量检测方法。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
高效空气重金属含量检测方法，包括以下步骤：
a.分布在不同区域的多通道取样装置，在负压条件下从多个通道内吸取空气并进行多种重金属含量检测，生成每个通道的多种重金属含量检测数值；
b.微处理器将每个通道的多种重金属含量检测数值进行统计分析，得到每个区域多通道取样装置的多种重金属含量检测数值图表；
c.上位机接收并存储不同区域的多种重金属含量检测数值图表，将每个区域的多种重金属含量检测数值与预先存储的重金属含量阈值进行对比，当超出含量阈值时，发出报警信号，并将报警信号发送至移动终端。
作为本发明进一步改进的方案，所述微处理器的具体处理过程为：先将每个通道的多种重金属含量的检测数值进行统计，并分析计算出所有通道的多种重金属含量的检测数值平均值，平均值即为该区域的多种重金属含量检测数值，依此得出每个区域的多种重金属含量检测数值，生成实时的检测数值图表。
作为本发明进一步改进的方案，所述上位机包括：存储模块，用于存储不同区域的多种重金属含量检测数值图表；对比模块，用于将每个区域的多种重金属含量检测数值与预先存储的重金属含量阈值进行对比，判断超出含量阈值的重金属含量检测数值，并从检测数值图表中筛选出对应区域；报警模块，用于报警信号，将筛选出的对应区域以及该区域的多种重金属含量检测数值信息、报警信号发送至移动终端。
作为本发明进一步改进的方案，所述多通道取样装置包括取样壳体、可调节支座，取样壳体的内腔底部等距设有多个检测装置，取样壳体内设有移动板和均匀分布的多个抽排气机构，移动板适配卡合在取样壳体的内腔；抽排气机构包括抽排气口、压缩气囊，抽排气口设于取样壳体的顶部，压缩气囊的顶部与抽排气口连通，底部与移动板连接。
作为本发明进一步改进的方案，所述抽排气口与压缩气囊的内腔设有缓冲层，抽排气口与压缩气囊的连通处设有扰流板，扰流板上设有多条上下交错的扰流孔。
作为本发明进一步改进的方案，所述移动板的主体呈圆柱形，移动板的中心设有第一通孔，第一通孔上贯穿设有导柱，导柱竖直设置且底端与取样壳体内腔连接；取样壳体的内腔两侧设有顶伸气缸，顶伸气缸的活塞杆端部与移动板的底部固定连接。
作为本发明进一步改进的方案，所述移动板上矩形阵列分布多个第二通孔，检测装置与压缩气囊的底部之间通过穿过第二通孔的导流管一一连接。
作为本发明进一步改进的方案，所述导流管的材质为橡胶或硅胶，每个导流管上均设有电磁阀。
本发明的有益效果：
本发明的空气重金属含量检测方法，通过分布在不同区域的多通道取样装置，在负压条件下从多个通道内吸取空气并进行多种重金属含量检测，生成每个通道的多种重金属含量检测数值，经过微处理器的统计分析后得到每个区域的多种重金属含量检测数值图表，上位机将每个区域的多种重金属含量检测数值与预先存储的重金属含量阈值进行对比，超出后及时发送报警信号至移动终端，便于及时发现空气中重金属含量超标的区域，并筛选出具体哪项重金属含量超标；该空气重金属含量检测方法更加高效精准，并兼具对比报警功能，适合推广使用。
附图说明
图1为本发明实施例所述高效空气重金属含量检测系统的模块图；
图2为本发明实施例所述多通道取样装置的结构示意图；
图3为本发明实施例所述抽排气机构的剖视图；
图4为本发明实施例所述移动板的俯视图。
图中：100、多通道取样装置；200、微处理器；300、上位机；310、存储模块；320、对比模块；330、报警模块；400、移动终端；110、取样壳体；111、检测装置；112、移动板；113、抽排气机构；114、抽排气口；115、压缩气囊；116、缓冲层；117、扰流板；118、扰流孔；119、导柱；121、顶伸气缸；122、导流管；123、电磁阀；124、风机腔室；125、排风扇；126、排风管；130、可调节支座；131、底座；132、剪叉臂；133、螺栓；134、液压气缸；1121、第一通孔；1122、第二通孔。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种高效空气重金属含量检测方法，包括以下步骤：
a.分布在不同区域的多通道取样装置100，在负压条件下从多个通道内吸取空气并进行多种重金属含量检测，生成每个通道的多种重金属含量检测数值；
b.微处理器200将每个通道的多种重金属含量检测数值进行统计分析，得到每个区域多通道取样装置100的多种重金属含量检测数值图表；
c.上位机300接收并存储不同区域的多种重金属含量检测数值图表，将每个区域的多种重金属含量检测数值与预先存储的重金属含量阈值进行对比，当超出含量阈值时，发出报警信号，并将报警信号发送至移动终端400。
其中，重金属含量检测包括铅、镉、铬、砷等多种重金属含量的检测，探测灵敏度为pg/m3量级，元素种类可扩展，检测的原理与现有技术中报道的相同，预先存储的重金属含量阈值参照《环境空气质量标准》(GB3095-2012)中记载的多种重金属日均值，或者根据应用领域或场景具体设定。
本实施例的空气重金属含量检测方法，通过分布在不同区域的多通道取样装置100，在负压条件下从多个通道内吸取空气并进行多种重金属含量检测，生成每个通道的多种重金属含量检测数值，经过微处理器200的统计分析后得到每个区域的多种重金属含量检测数值图表，上位机300将每个区域的多种重金属含量检测数值与预先存储的重金属含量阈值进行对比，超出后及时发送报警信号至移动终端400，便于及时发现空气中重金属含量超标的区域，并筛选出具体哪项重金属含量超标；该空气重金属含量检测方法更加高效精准，并兼具对比报警功能，适合推广使用。
实施例2
如图1所示，本实施例提供一种高效空气重金属含量检测系统，包括分布在不同区域的多通道取样装置100，用于在负压条件下从多个通道内吸取空气并进行多种重金属含量检测，生成每个通道的多种重金属含量检测数值；微处理器200，用于将每个通道的多种重金属含量检测数值进行统计分析，得到每个区域多通道取样装置100的多种重金属含量检测数值图表；上位机300，用于接收并存储不同区域的多种重金属含量检测数值图表，将每个区域的多种重金属含量检测数值与预先存储的重金属含量阈值进行对比，当超出含量阈值时，发出报警信号，并将报警信号发送至移动终端400。其中，重金属含量检测包括铅、镉、铬、砷等多种重金属含量的检测，探测灵敏度为pg/m3量级，元素种类可扩展，检测的原理与现有技术中报道的相同，预先存储的重金属含量阈值参照《环境空气质量标准》(GB3095-2012)中记载的多种重金属日均值，或者根据该含量检测系统应用的领域或场景具体设定。
本实施例的空气重金属含量检测系统，通过分布在不同区域的多通道取样装置100，在负压条件下从多个通道内吸取空气并进行多种重金属含量检测，生成每个通道的多种重金属含量检测数值，经过微处理器200的统计分析后得到每个区域的多种重金属含量检测数值图表，上位机300将每个区域的多种重金属含量检测数值与预先存储的重金属含量阈值进行对比，超出后及时发送报警信号至移动终端400，便于及时发现空气中重金属含量超标的区域，并筛选出具体哪项重金属含量超标；该空气重金属含量检测系统更加高效精准，并兼具对比报警功能，适合推广使用。
其中，微处理器200的具体处理过程为：先将每个通道的多种重金属含量的检测数值进行统计，并分析计算出所有通道的多种重金属含量的检测数值平均值，平均值即为该区域的多种重金属含量检测数值，依此得出每个区域的多种重金属含量检测数值，生成实时的检测数值图表。微处理器200的处理过程，能够分析计算出每个区域内的多通道取样装置100上所有通道的多种重金属含量检测数值的平均值，判定为该区域的多种重金属含量检测数值后生成检测数值图表，平均值的方式能够精准测算出每个区域的重金属含量数值。
上位机300包括：存储模块310，用于存储不同区域的多种重金属含量检测数值图表；对比模块320，用于将每个区域的多种重金属含量检测数值与预先存储的重金属含量阈值进行对比，判断超出含量阈值的重金属含量检测数值，并从检测数值图表中筛选出对应区域；报警模块330，用于报警信号，将筛选出的对应区域以及该区域的多种重金属含量检测数值信息、报警信号发送至移动终端400。其中，上位机300的模块化设计，对比模块320能够准确判断筛选出超出含量阈值的重金属含量检测数值，并从检测数值图表中筛选出对应区域，工作人员的移动终端400接收后，便于及时对该区域采取治理措施。
实施例3
如图1-4所示，本实施例提供一种多通道取样装置100，包括取样壳体110、可调节支座130，取样壳体110的内腔底部等距设有多个检测装置111，取样壳体110内设有移动板112和均匀分布的多个抽排气机构113，移动板112适配卡合在取样壳体110的内腔；抽排气机构113包括抽排气口114、压缩气囊115，抽排气口114设于取样壳体110的顶部，压缩气囊115的顶部与抽排气口114连通，底部与移动板112连接，抽排气口114与压缩气囊115的内腔设有缓冲层116，抽排气口114与压缩气囊115的连通处设有扰流板117，扰流板117上设有多条上下交错的扰流孔118。其中，检测装置111采用市售的检测包括铅、镉、铬、砷等多种重金属含量的检测仪器。
本实施例的多通道取样装置100，通过在取样壳体110内设置多个检测装置111和抽排气机构113，当需要对空气进行采样时，移动板112先向上移动，对压缩气囊115进行压缩，将压缩气囊115内的空气从抽排气口114排出；移动板112再向下移动，对压缩气囊115进行舒张产生负压，外界空气从抽排气口114进入，缓冲层116增加了压缩气囊115的弹性，扰流板117上的扰流孔118减缓空气流速，方便缓慢均匀进样，该多通道取样装置100采用简单机械运动制造负压对空气进行多通道的采样，简单可控且成本较低。
移动板112的主体呈圆柱形，移动板112的中心设有第一通孔1121，第一通孔1121上贯穿设有导柱119，导柱119竖直设置且底端与取样壳体110内腔连接；取样壳体110的内腔两侧设有顶伸气缸121，顶伸气缸121的活塞杆端部与移动板112的底部固定连接。顶伸气缸121的活塞杆带动移动板112沿导柱119稳定地上升和下降。
移动板112上矩形阵列分布多个第二通孔1122，检测装置111与压缩气囊115的底部之间通过穿过第二通孔1122的导流管122一一连接。
导流管122的材质为橡胶或硅胶，每个导流管122上均设有电磁阀123。每个通道对空气进行取样后，空气进入导流管122，电磁阀123感应到压力后开启，空气进入每个检测装置111内进行多种重金属含量的检测。
取样壳体110内腔两侧位于移动板112上端设有风机腔室124，风机腔室124内设有排风扇125，贯穿风机腔室124外壁的排风管126与每个压缩气囊115的内壁连通。排风扇125开启后，风力沿排风管126进入压缩气囊115内进行反吹，将压缩气囊115和抽排气口114内残留的空气和灰尘吹走，保持内部洁净，避免影响检测的准确性。
可调节支座130包括内壁设有滑槽的底座131、剪叉臂132，两个剪叉臂132交叉设置且中间部位与螺栓133转动连接，两个剪叉臂132的底部与底座131内壁的滑槽滑动连接，底座131上设有倾斜朝向取样壳体110底部的液压气缸134。液压气缸134的伸缩驱动两个剪叉臂132沿底座131内壁的滑槽滑动，使得两个剪叉臂132之间的夹角发生变化，实现取样壳体110的高度调节，便于采集不同高度的空气。
本实施例多通道取样装置100的工作原理如下：
a.顶伸气缸121的活塞杆向上移动，驱动移动板112向上移动，对压缩气囊115进行压缩，将压缩气囊115内的空气从抽排气口114排出；顶伸气缸121的活塞杆向下移动，驱动移动板112向下移动，对压缩气囊115进行舒张产生负压，外界空气从抽排气口114进入，缓冲层116增加了压缩气囊115的弹性，扰流板117上的扰流孔118减缓空气流速，方便缓慢均匀进样；
b.空气进入导流管122，电磁阀123感应到压力后开启，空气进入每个检测装置111内进行多种重金属含量的检测；
c.当需要调节取样壳体110的高度时，液压气缸134的伸缩驱动两个剪叉臂132沿底座131内壁的滑槽滑动，使得两个剪叉臂132之间的夹角发生变化，实现取样壳体110的高度调节；
d.当需要清洁抽排气机构113时，开启排风扇125，风力沿排风管126进入压缩气囊115内进行反吹，将压缩气囊115和抽排气口114内残留的空气和灰尘吹走。
需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.高效空气重金属含量检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.分布在不同区域的多通道取样装置(100)，在负压条件下从多个通道内吸取空气并进行多种重金属含量检测，生成每个通道的多种重金属含量检测数值；
b.微处理器(200)将每个通道的多种重金属含量检测数值进行统计分析，得到每个区域多通道取样装置(100)的多种重金属含量检测数值图表；
c.上位机(300)接收并存储不同区域的多种重金属含量检测数值图表，将每个区域的多种重金属含量检测数值与预先存储的重金属含量阈值进行对比，当超出含量阈值时，发出报警信号，并将报警信号发送至移动终端(400)。
2.根据权利要求1所述的高效空气重金属含量检测方法，其特征在于，所述微处理器(200)的具体处理过程为：先将每个通道的多种重金属含量的检测数值进行统计，并分析计算出所有通道的多种重金属含量的检测数值平均值，平均值即为该区域的多种重金属含量检测数值，依此得出每个区域的多种重金属含量检测数值，生成实时的检测数值图表。
3.根据权利要求1所述的高效空气重金属含量检测方法，其特征在于，所述上位机(300)包括：存储模块(310)，用于存储不同区域的多种重金属含量检测数值图表；对比模块(320)，用于将每个区域的多种重金属含量检测数值与预先存储的重金属含量阈值进行对比，判断超出含量阈值的重金属含量检测数值，并从检测数值图表中筛选出对应区域；报警模块(330)，用于报警信号，将筛选出的对应区域以及该区域的多种重金属含量检测数值信息、报警信号发送至移动终端(400)。
4.根据权利要求1所述的高效空气重金属含量检测方法，其特征在于，所述多通道取样装置(100)包括取样壳体(110)、可调节支座(130)，取样壳体(110)的内腔底部等距设有多个检测装置(111)，取样壳体(110)内设有移动板(112)和均匀分布的多个抽排气机构(113)，移动板(112)适配卡合在取样壳体(110)的内腔；抽排气机构(113)包括抽排气口(114)、压缩气囊(115)，抽排气口(114)设于取样壳体(110)的顶部，压缩气囊(115)的顶部与抽排气口(114)连通，底部与移动板(112)连接。
5.根据权利要求4所述的高效空气重金属含量检测方法，其特征在于，所述抽排气口(114)与压缩气囊(115)的内腔设有缓冲层(116)，抽排气口(114)与压缩气囊(115)的连通处设有扰流板(117)，扰流板(117)上设有多条上下交错的扰流孔(118)。
6.根据权利要求4所述的高效空气重金属含量检测方法，其特征在于，所述移动板(112)的主体呈圆柱形，移动板(112)的中心设有第一通孔(1121)，第一通孔(1121)上贯穿设有导柱(119)，导柱(119)竖直设置且底端与取样壳体(110)内腔连接；取样壳体(110)的内腔两侧设有顶伸气缸(121)，顶伸气缸(121)的活塞杆端部与移动板(112)的底部固定连接。
7.根据权利要求6所述的高效空气重金属含量检测方法，其特征在于，所述移动板(112)上矩形阵列分布多个第二通孔(1122)，检测装置(111)与压缩气囊(115)的底部之间通过穿过第二通孔(1122)的导流管(122)一一连接。
8.根据权利要求7所述的高效空气重金属含量检测方法，其特征在于，所述导流管(122)的材质为橡胶或硅胶，每个导流管(122)上均设有电磁阀(123)。
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