CN113624723B - 一种印刷油墨重金属测定装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种印刷油墨重金属测定装置及方法,属于印刷油墨检测技术领域,解决了现有技术中印刷油墨重金属的检测效率低、精度差的问题。本发明包括样品输送单元,所述样品输送单元包括样品台和间歇移动组件,所述间歇移动组件与所述样品台连接,并带动所述样品台间歇移动,所述样品台设有多个比色皿安放槽。本发明对于印刷油墨重金属测定效率高、精度高。
Description
技术领域
本发明涉及印刷油墨检测技术领域,尤其涉及一种印刷油墨重金属测定装置及方法。
背景技术
当今社会,随着生活水平的提高,人类的健康问题逐渐成为人们关注的焦点,随着印刷制品的普及,油墨中重金属的含量更是成了危害人类健康的主要因素,因此油墨中重金属的检测逐渐成为了人们关注的热点。
目前国内外在重金属检测领域内,主要的检测方法还是仪器分析方法,利用检测仪器对分子或原子的吸收或发射光谱进行检测,主要的方法有原子荧光光谱法、原子吸收光谱法、紫外-可见分光光度法等,分光光度法是较为成熟的分析方法,能够对物质进行定性和定量分析。
但是,现有针对印刷油墨重金属检测多为断续检测,即人工放置一次比色皿检测一次,然后更换比色皿后再接着检测,这种检测方式每次只能检测一个,效率低,自动化程度低,且检测精度差。
发明内容
鉴于上述的分析,本发明实施例旨在提供一种印刷油墨重金属测定装置及方法,用以解决现有印刷油墨重金属的检测效率低、精度差的问题。
一方面,本发明提供了一种印刷油墨重金属测定装置,包括样品输送单元,所述样品输送单元包括样品台和间歇移动组件,所述间歇移动组件与所述样品台连接,并带动所述样品台间歇移动,所述样品台设有多个比色皿安放槽。
进一步地,还包括双层箱体,所述双层箱体为双层封闭暗箱结构,所述双层箱体内水平设有隔层安装板。
进一步地,还包括样品检测单元,样品检测单元包括比色皿支座移动端、比色皿支座固定端和支座移动组件,所述比色皿支座移动端与所述支座移动组件连接,并在所述支座移动组件的带动下沿光路方向运动,所述比色皿支座固定端与所述隔层安装板连接。
进一步地,所述比色皿支座移动端一端与所述支座移动组件连接,另一端悬空,所述比色皿支座固定端一端与所述隔层安装板连接,另一端悬空。
进一步地,所述样品台设于所述比色皿支座移动端和所述比色皿支座固定端形成的悬空区域。
进一步地,所述比色皿支座移动端在所述支座移动组件的带动下向所述比色皿支座固定端靠近夹紧比色皿或远离松开比色皿。
进一步地,样品检测单元还包括光源、入射光纤和出射光纤,所述入射光纤连通所述光源和所述比色皿支座固定端,所述出射光纤连通比色皿支座移动端和分光单元。
进一步地,所述分光单元包括可调节光学狭缝和平场凹面光栅,所述光源的入射光经比色皿、所述可调节光学狭缝照到所述平场凹面光栅上。
进一步地,所述分光单元还包括线阵CCD探测器,所述线阵CCD探测器用于接收所述平场凹面光栅的分光光源。
另一方面,本发明提供了一种印刷油墨重金属测定方法,采用上述印刷油墨重金属测定装置,步骤包括:
步骤1:将用比色皿盛装的不同种的待测样品放在样品台的比色皿安放槽内,打开光源,运行间歇移动组件,将比色皿以一定时间间隔运送到待检测位置;
步骤2:平场凹面光栅对传递的光进行分光,线阵CCD探测器接收平场凹面光栅的信息,并传递给计算机,获得不同浓度下样品的光谱信息;
步骤3:对不同浓度下样品的光谱信息用标准光源汞灯进行定标处理,并进行滤波处理,构建预测模型,进而通过测量未知浓度的重金属溶液的光谱透射率,代入预测模型能够测量油墨重金属含量。
与现有技术相比,本发明至少可实现如下有益效果之一:
(1)样品台上设有多个比色皿安放槽,可以放置盛放有不同印刷油墨的比色皿,在间歇移动组件的带动下,样品台沿垂直于光路的方向间歇移动,使得印刷油墨重金属测定装置可以一次连续检测多个比色皿,避免了人工每次对比色皿进行更换,提高了检测效率,同时,精密的间歇移动组件带动样品台移动,提高了比色皿的定位精度,有利于提高检测精度。
(2)双层封闭的暗箱用于隔离分光单元和样品检测单元,并为它们提供黑暗的环境,减少杂散光的影响,进而提高检测的精度。
(3)间歇机构在能产生运动的时间内,带动样品台将样品送到检测位置,在不产生运动的这段时间用于检测、采集数据。往复这种循环,实现多种样品的连续自动检测,且控制较为简单,间歇结构采用槽轮机构,结构简单,外形尺寸小,运行平稳,保证了样品台移动的平稳性,检测过程的稳定性。
(4)采用开口的Z形比色皿支座与样品台配合使用,能够实现一次多个样品的检测,提高了检测效率,降低了人工的误差,由于一次将多个带样品的比色皿放在样品台上,可有效降低检测检测过程中人为误差,提高检测的精度。
本发明中,上述各技术方案之间还可以相互组合,以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分优点可从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的,而并不认为是对本发明的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件。
图1为具体实施例的印刷油墨重金属测定装置结构示意图(一);
图2为具体实施例的印刷油墨重金属测定装置结构示意图(二);
图3为具体实施例的印刷油墨重金属测定装置结构示意图(三);
图4为具体实施例的分光单元的分光路径示意图。
附图标记:
1-轴安装支架;2-齿条;3-齿轮;4-从动轴;5-从动槽轮;6-主动拨盘;7-主动轴;8-导轨;9-样品台;10-比色皿支座移动端;11-第一光纤转接头;12-入射光纤;13-滚珠丝杠副;14-光源;15-比色皿支座固定端;16-出射光纤;17-平场凹面光栅;18-光栅固定架;19-可伸缩光学支架;20-线阵CCD探测器;21-CCD支架;22-可调节光学狭缝;23-第二光纤转接头;24-光路安装底座;25-支撑立柱;26-摄像头;27-隔层安装板。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例,其中,附图构成本发明一部分,并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理,并非用于限定本发明的范围。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接,可以是机械连接,也可以是电连接,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在……上方”、“下”和“在……上”是相对于装置的部件的相对位置,例如装置内部的顶部和底部衬底的相对位置。可以理解的是装置是多功能的,与它们在空间中的方位无关。
实施例1
本发明的一个具体实施例,如图1-图3所示,公开了一种印刷油墨重金属测定装置,包括样品输送单元,样品输送单元包括样品台9和间歇移动组件,间歇移动组件与样品台9连接,并带动样品台9间歇移动,样品台9设有多个比色皿安放槽。
实施时,将盛放印刷油墨的比色皿放入样品台9的比色皿安放槽内,由于样品台9上设有一列比色皿安装槽,能够放置不同的印刷油墨,在间歇移动组件的带动下,样品台9间歇移动,实现印刷油墨的连续检测。
与现有技术相比,本实施例提供的印刷油墨重金属测定装置,样品台上设有多个比色皿安放槽,可以放置盛放有不同印刷油墨的比色皿,在间歇移动组件的带动下,样品台沿垂直于光路的方向间歇移动,使得印刷油墨重金属测定装置可以一次连续检测多个比色皿,避免了人工每次对比色皿进行更换,提高了检测效率,同时,精密的间歇移动组件带动样品台移动,提高了比色皿的定位精度,有利于提高检测精度。
印刷油墨重金属测定装置还包括双层箱体,双层箱体包括光路安装底座24、支撑立柱25和隔层安装板27,隔层安装板27和光路安装底座24水平设置,隔层安装板27和光路安装底座24之间设有支撑立柱25,支撑立柱25竖直设置,且形成矩形框。隔层安装板27和光路安装底座24之间的空间为下层空间。
双层箱体还包括顶板,顶板水平设置,顶板和隔层安装板27之间设有支撑立柱25,同样地,支撑立柱25竖直设置,且形成矩形框。顶板和隔层安装板27之间的空间为上层空间。
本实施例中,隔层安装板27将双层箱体分割为上层空间和下层空间,上层空间用于设置样品输送单元和样品检测单元,下层空间用于设置分光单元。
为了使得印刷油墨重金属测定装置整体外观显得整齐,本实施例中,顶板、隔层安装板27和光路安装底座24的大小相等、对正设置。设于上层空间中的支撑立柱25和设于下层空间中的支撑立柱25上下对正。
为了营造黑暗的检测环境,双层箱体的侧面均安装黑色有机玻璃进行密封,顶板也为黑色有机玻璃。上层空间的四个侧面安装的黑色有机玻璃中,有一个作为开门,下层空间的四个侧面安装的黑色有机玻璃中,也有一个作为开门。
本实施例中,双层箱体为双层封闭暗箱结构,双层封闭的暗箱用于隔离分光单元和样品检测单元,并为它们提供黑暗的环境,减少杂散光的影响,进而提高检测的精度。
考虑到双层箱体不透明,在关闭黑色有色玻璃门的时候无法看到内部的情况,双层箱体内还设有摄像头26,摄像头26设于支撑立柱25的顶部,在上层空间和下层空间内各设一个摄像头26,用于检测时观测。
间歇移动组件包括轴安装支架1、主动轴7、从动轴4、从动槽轮5和主动拨盘6,主动轴7和从动轴4平行设于轴安装支架1上,主动拨盘6套设在主动轴7上,从动槽轮5套设在从动轴4上,主动拨盘6和从动槽轮5形成槽轮机构。
轴安装支架1与隔层安装板27连接,轴安装支架1包括第一支撑横板、第二支撑横板和支撑竖板,第一支撑横板和第二支撑横板水平设置,支撑竖板竖向设置,第一支撑横板和第二支撑横板分别设于支撑竖板的上下两端。
第一支撑横板与隔层安装板27连接,具体地,第一支撑横板上设有安装孔,螺钉穿过第一支撑横板上的安装孔与隔层安装板27连接。
第二支撑横板设有主动轴安装孔和从动轴安装孔,主动轴安装孔和从动轴安装孔的中心连线与支撑竖板平行,且垂直于光路路径。主动轴7通过轴承设于主动轴安装孔内,从动轴4通过轴承设于从动轴安装孔内。
为了增加轴安装支架1的稳定性,轴安装支架1还包括第三支撑横板,第三支撑横板设于第一支撑横板和第二支撑横板之间,第三支撑横板与第一支撑横板、第二支撑横板位于支撑竖板的同一侧,第三支撑横板将第一支撑横板和第二支撑横板形成的区域分割为上下两部分。槽轮机构位于上方的区域中。
可理解的,第三支撑横板也设有主动轴安装孔和从动轴安装孔,第三支撑横板的主动轴安装孔和从动轴安装孔与第二支撑横板的主动轴安装孔和从动轴安装孔上下对正。
本实施例中,第一支撑横板、第二支撑横板、第三支撑横板和支撑竖板的宽度相等。
间歇移动组件还包括齿轮3,齿轮3设于从动轴4上,且位于从动槽轮5的下方,具体地,齿轮3位于由第三支撑横板隔成的下部空间中。
可理解的,主动轴7连接有电机,当主动轴7在电机的驱动下运动时,带动主动拨盘6以等角速度作连续回转,当主动拨盘6上的圆销未进入从动槽轮5的径向槽时,由于从动槽轮5的内凹锁止弧被主动拨盘6的外凹锁止弧卡住,故从动槽轮5不动;当主动拨盘6上的圆销刚进入从动槽轮5的径向槽时,此时锁止弧也刚被松开,此后,从动槽轮5受圆销的驱使而转动,而圆销在另一边离开径向槽时,锁止弧又被卡住,从动槽轮5又静止不动,直至圆销再次进入从动槽轮5的另一个径向槽时,又重复上述运动。所以,从动槽轮5作时动时停的间歇运动。由此,从动轴4作时动时停的间歇运动,进而带动齿轮3作间歇转动。
为了使样品台9作间歇运动,间歇移动组件还包括齿条2,齿条2设于样品台9上,并与齿轮3啮合。具体地,齿条2设于样品台9的侧面。
本实施例中,通过槽轮机构将电机的连续运动转化为间歇运动,使得通过齿轮齿条啮合的样品台9作间歇运动,由于样品台9上设有多个比色皿安放槽,因为可以实现比色皿的连续检测。
为了配合槽轮机构的间隙运动,样品台9上的比色皿安放槽等距设置,比色皿安放槽的间距与槽轮机构转动的间歇过程匹配,即从动槽轮5每转动一下,样品台9向前或向后移动一个比色皿安放槽间距。
为了实现样品台9的移动,样品输送单元还包括导轨8,导轨8与隔层安装板27连接,样品台9的底部设有与导轨8配合的导槽。导轨8垂直于光路设置。
为了保证样品台9移动的稳定性,导轨8设有两个。
本实施例中,样品台9上设置有多个比色皿安放槽,用于放置多个样品,间歇机构给检测提供了时间,实现自动化测量,间歇机构(本实施例中的槽轮机构)在转动一周时,只有在一段时间内能产生运动,带动样品台9运动,另一段时间转动时,样品台9是停止的,不产生运动。
具体地,间歇机构在能产生运动的这段时间内,带动样品台9将样品送到检测位置,在不产生运动的这段时间用于检测,采集数据。往复这种循环,实现多种样品的连续自动检测。且控制较为简单,同时样品台9上比色皿安放槽间的距离和间歇机构转动一周带动样品台9移动的距离相等,保证了每次样品正好被送到检测位置。
本实施例中,间歇结构采用槽轮机构,槽轮机构结构简单,外形尺寸小,机械效率高,在此处速度不高,运行平稳,且控制简单,可靠性高,并能较平稳地、间歇地进行转位,保证了样品台9移动的平稳性,检测过程的稳定性。
印刷油墨重金属测定装置还包括样品检测单元,样品检测单元包括比色皿支座移动端10、比色皿支座固定端15和支座移动组件,比色皿支座移动端10与支座移动组件连接,在支座移动组件的带动下沿光路方向运动。
比色皿支座固定端15大致呈“Z”字形,具体包括安装板、支撑板和第一连接板,安装板上设有通孔,螺钉穿过安装板上的通孔与隔层安装板27连接,支撑板的一端垂直安装在安装板的端部,连接板水平安装在支撑板的另一端,即安装板和连接板平行连接在支撑板的两端,且安装板和支撑板位于支撑板的两侧。
安装板、支撑板和连接板连接后形成大致“Z”字形结构,即在连接板的下方留有空间。
连接板的另一端设有比色皿限位块,比色皿限位块设于连接板的顶部,比色皿限位块开设有光路通孔,在比色皿限位块的一侧设有第一光纤转接头11。
比色皿支座移动端10包括连接块和第二连接板,连接块与支座移动组件连接,第二连接板的一端设于连接块的顶部,第二连接块的另一端设有比色皿卡合块,比色皿卡合块的底部与第二连接块的底部齐平,连接块、第二连接板和比色皿卡合块连接后形成大致“Z”字形结构,即在第二连接板、比色皿卡合块的下方留有空间。
比色皿卡合块设有凹槽,凹槽贯穿比色皿卡合块的顶部和底部,且与比色皿卡合块的一个侧面贯通,凹槽的截面轮廓与比色皿相适配,即比色皿能够刚好放到凹槽内。
比色皿卡合块上与凹槽正对的侧面开设有光路通孔,光路通孔贯穿凹槽的底部,且与比色皿限位块上的光路通孔同轴。比色皿卡合块的光路通孔一端设有第一光纤转接头11。
本实施例中,比色皿支座移动端10和比色皿支座固定端15均呈大致“Z”字形的结构,即比色皿支座移动端10一端与支座移动组件连接,另一端悬空,比色皿支座固定端15一端与隔层安装板27连接,另一端悬空,样品台9位于悬空区域,使得样品台9的运动与比色皿支座移动端10的运动不发生干涉。
样品检测单元还包括光源14和入射光纤12,光源14设于隔层安装板27上,入射光纤12连通光源14和比色皿卡合块上的第一光纤转接头11,光源14发出光经入射光纤12、比色皿卡合块上的第一光纤转接头11,然后穿过比色皿到达比色皿限位块上的第一光纤转接头11,并接着经过与比色皿限位块上的第一光纤转接头11连接的出射光纤16发出。
本实施例中,样品台9的移动方向与比色皿支座移动端10的移动方向垂直,样品台9在间歇移动组件的带动下移动,使得设于样品台9上的比色皿刚好移动到凹槽的位置,比色皿支座移动端在支座移动组件的带动下向比色皿支座固定端移动,比色皿卡合块和比色皿限位块接触,刚好将比色皿卡住,光源14发出光穿过比色皿。检测完一个比色皿后,比色皿支座移动端远离比色皿支座固定端,样品台9在间歇移动组件的带动下将下一个比色皿移动到待检测位置(本实施例中的凹槽位置)。
支座移动组件包括滚珠丝杠副13,比色皿支座移动端10的连接块与滚珠丝杠副13连接,在滚滚珠丝杠副13的带动下做往复直线运动。滚珠丝杠副13的两端设有限位开关,用于限制比色皿支座移动端10的位移。
分光单元包括第二光纤转接头23、可调节光学狭缝22、可伸缩光学支架19、光栅固定架18和平场凹面光栅17,第二光纤转接头23、可调节光学狭缝22和光栅固定架18各设于一个可伸缩光学支架19上,使得第二光纤转接头23、可调节光学狭缝22和光栅固定架18可上下调节,平场凹面光栅17设于光栅固定架18上,第二光纤转接头23与出射光纤16连接,用于引入光源,保证光源能够通过狭缝照到平场凹面光栅17上,实现分光的目的。
分光单元还包括线阵CCD探测器20和CCD支架21,CCD支架21设于一个可伸缩光学支架19上,CCD探测器20设于CCD支架21上。线阵CCD探测器20通过USB的连接方式连接电脑,调整其位置使能够接收到平场凹面光栅17的分光光源,将信号转化为模拟信号,并经过内部电路转化为数字信号传输到电脑终端,得到相应的光谱曲线,进行预测模型的构建。
实施例2
本发明的另一个具体实施例,公开了一种印刷油墨重金属测定方法,采用实施例1的印刷油墨重金属测定装置,步骤包括:
步骤1:样品输送,首先,将用比色皿盛装的不同种的待测样品放在样品台9的比色皿安放槽内,打开光源14,电机驱动主动轴7转动,带圆销的主动拨盘6转动,当主动拨盘6上的圆销未进入从动槽轮5的径向槽时,由于从动槽轮5的内凹锁止弧被主动拨盘6的外凹锁止弧卡住,故从动槽轮5不动,当圆销刚进入从动槽轮5的径向槽时,此时锁止弧也刚被松开,此后从动槽轮5受圆销的驱使而转动,通过齿轮3齿条2将运动传递给样品台9,样品台9进行样品输送,而当圆销在另一边离开径向槽时,锁止弧又被卡住,从动槽轮5又静止不动,此时盛装样品的比色皿被送到检测位置,滚珠丝杠副13向前运动,将固定在其上的Z形比色皿支座移动端10向前推,直到比色皿与Z形比色皿支座固定端15接触构成完整的比色皿支座时停止,此时盛装样品溶液的比色皿正好处在比色皿支座内,实现对透过样品溶液的透射光的采集,采集完成后,滚珠丝杠副13向后运动,带动Z形比色皿支座移动端10回到原处。直至圆销再次进入从动槽轮5的另一个径向槽时,又重复上述运动,近而将不同种的待测样品以一定时间间隔运送到检测位置进行检测,实现一次同时检测多种样品的目的,提高了检测效率。
步骤2:通过光纤(本实施例的入射光纤12和出射光纤16)传递的复色光,通过狭缝后可视为线光源照射到平场凹面光栅17,通过平场凹面光栅17的衍射分光作用,将复色光分成不同波长的单色光并聚焦在光谱聚焦平面上,即线阵CCD探测器20处,线阵CCD探测器20接收到平场凹面光栅17的信息,能够将单色光信号转化为电信号,并通过内部的数模转换电路,通过USB接口将转化的数字信号传递到电脑终端,通过光谱采集软件将光谱数据进行显示保存,进而完成对样品特定光谱信息的采集。
需要说明的是,如图4所示,为分光单元的各部件位置布设的光路要求,具体地,S为狭缝位置,O为平场凹面光栅17的项点,α为平场凹面光栅17的入射角,β为平场凹面光栅17的衍射角,r1为入射臂长,r2为出射臂长,λ1和λ2为平场凹面光栅17的子午聚焦曲线为一条直线的波长范围。
第二光纤转接头23应紧贴可调光学狭缝22安装,使光纤转接头的中心与狭缝中心齐平,可调光学狭缝22的宽度根据分辨率的不同而不同,常见的有25μm、50μm、100μm,可调光学狭缝22位置应根据所选平场凹面光栅17的参数,与平场凹面光栅17以入射角α、入射臂长r1,固定在S处,根据平场凹面光栅17的子午聚焦曲线在波长范围λ1和λ2内为一条直线的,线阵CCD探测器20的感光面以衍射角β、出射臂r2,安装在λ1和λ2构成的直线上,此结构具有分光和聚光的作用,简化了分光系统的结构,减少了光在传递过程中的损失,且分光后的光谱线在较长范围内保持平直,有利于线阵CCD的采集,保证了检测精度。
步骤3:通过步骤1和步骤2采集得出了不同种样品的特定光谱信息数据,由于线阵CCD探测器采集到的信号是通道信号,即采集到的是CCD感光面的每个像素点对应的光谱透射率,因此在测量之前必须用标准光源汞灯对其进行定标,即利用汞灯的波峰位置对应的像素点与波峰位置对应的波长值采用3阶最小二乘拟合,选取3阶最小二乘拟合方程进行定标,即将像素点-光谱透射率的关系转化为波长-光谱透射率的关系,拟合结果精度较高。
由于采集到的不同种样品的特定光谱信息中包含有高斯白噪声和脉冲噪声,需要对采集到的信号进行滤波处理,因单一滤波方式滤波效果有限,本实施例先用中值滤波的方法,再用小波变换的方法进行复合滤波,对噪声的抑制效果较好。
在上述方法将采集到的光谱数据进行去噪和定标处理后得到的较为精确的不同样本对应的波长-光谱透射率关系后,对其进行模型的构建,首先用竞争性自适应重加权算法对所得样本进行特征波长的提取,得出与测量目标相关度较大的波长点,得出特征波长后能够极大的简化模型,对于所得到的特征波长运用SVR(Support Vector Regression;支持向量回归)算法对特征波长-光谱透射率进行模型构建,进而可以通过测量未知浓度的重金属溶液的光谱透射率,代入模型以达到测量油墨重金属含量的目的,使得预测结果误差较小。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种印刷油墨重金属测定方法,其特征在于,采用印刷油墨重金属测定装置,步骤包括:
步骤1:将用比色皿盛装的不同种的待测样品放在样品台(9)的比色皿安放槽内,打开光源(14),运行间歇移动组件,将比色皿以一定时间间隔运送到待检测位置;
具体地,电机驱动主动轴(7)转动,带圆销的主动拨盘(6)转动,当主动拨盘(6)上的圆销未进入从动槽轮(5)的径向槽时,由于从动槽轮(5)的内凹锁止弧被主动拨盘(6)的外凹锁止弧卡住,故从动槽轮(5)不动,当圆销刚进入从动槽轮(5)的径向槽时,此时锁止弧也刚被松开,此后从动槽轮(5)受圆销的驱使而转动,通过齿轮(3)齿条(2)将运动传递给样品台(9),样品台(9)进行样品输送,而当圆销在另一边离开径向槽时,锁止弧又被卡住,从动槽轮(5)又静止不动,此时盛装样品的比色皿被送到检测位置,滚珠丝杠副(13)向前运动,将固定在其上的Z形比色皿支座移动端(10)向前推,直到比色皿与Z形比色皿支座固定端(15)接触构成完整的比色皿支座时停止,此时盛装样品溶液的比色皿正好处在比色皿支座内,实现对透过样品溶液的透射光的采集,采集完成后,滚珠丝杠副(13)向后运动,带动Z形比色皿支座移动端(10)回到原处,直至圆销再次进入从动槽轮(5)的另一个径向槽时,重复上述运动;
步骤2:平场凹面光栅(17)对传递的光进行分光,线阵CCD探测器(20)接收平场凹面光栅(17)的信息,并传递给计算机,获得不同浓度下样品的光谱信息;
步骤3:对不同浓度下样品的光谱信息用标准光源汞灯进行定标处理,并进行滤波处理,构建预测模型,进而通过测量未知浓度的重金属溶液的光谱透射率,代入预测模型能够测量油墨重金属含量;
印刷油墨重金属测定装置包括样品输送单元、双层箱体和样品检测单元,所述样品输送单元包括样品台(9)和间歇移动组件,所述间歇移动组件与所述样品台(9)连接,并带动所述样品台(9)间歇移动,所述样品台(9)设有多个比色皿安放槽;
所述双层箱体为双层封闭暗箱结构,所述双层箱体内水平设有隔层安装板(27);
样品检测单元包括比色皿支座移动端(10)、比色皿支座固定端(15)和支座移动组件,所述比色皿支座移动端(10)与所述支座移动组件连接,并在所述支座移动组件的带动下沿光路方向运动,所述比色皿支座固定端(15)与所述隔层安装板(27)连接;
所述比色皿支座移动端(10)一端与所述支座移动组件连接,另一端悬空,所述比色皿支座固定端(15)一端与所述隔层安装板(27)连接,另一端悬空;
所述样品台(9)设于所述比色皿支座移动端(10)和所述比色皿支座固定端(15)形成的悬空区域;
所述比色皿支座移动端(10)在所述支座移动组件的带动下向所述比色皿支座固定端(15)靠近夹紧比色皿或远离松开比色皿;
样品检测单元还包括光源(14)、入射光纤(12)和出射光纤(16),所述入射光纤(12)连通所述光源(14)和所述比色皿支座固定端(15),所述出射光纤(16)连通比色皿支座移动端(10)和分光单元;
间歇移动组件包括轴安装支架(1)、主动轴(7)、从动轴(4)、从动槽轮(5)和主动拨盘(6),主动轴(7)和从动轴(4)平行设于轴安装支架(1)上,主动拨盘(6)套设在主动轴(7)上,从动槽轮(5)套设在从动轴(4)上,主动拨盘(6)和从动槽轮(5)形成槽轮机构;主动轴(7)连接有电机;
间歇移动组件还包括齿条(2)和齿轮(3),齿轮(3)设于从动轴(4)上,且位于从动槽轮(5)的下方,齿条(2)设于样品台(9)上,并与齿轮(3)啮合;
样品输送单元还包括导轨(8),导轨(8)与隔层安装板(27)连接,样品台(9)的底部设有与导轨(8)配合的导槽,导轨(8)垂直于光路设置;
样品台(9)上的比色皿安放槽等距设置,比色皿安放槽的间距与槽轮机构转动的间歇过程匹配,间歇机构在产生运动的时间内带动样品台(9)将样品送到检测位置,在不产生运动的时间用于检测,采集数据;样品台(9)上比色皿安放槽间的距离和间歇机构转动一周带动样品台(9)移动的距离相等。
2.根据权利要求1所述的印刷油墨重金属测定方法,其特征在于,所述分光单元包括可调节光学狭缝(22)和平场凹面光栅(17),所述光源(14)的入射光经比色皿、所述可调节光学狭缝(22)照到所述平场凹面光栅(17)上。
3.根据权利要求2所述的印刷油墨重金属测定方法,其特征在于,所述分光单元还包括线阵CCD探测器(20),所述线阵CCD探测器(20)用于接收所述平场凹面光栅(17)的分光光源。
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