CN205301156U

CN205301156U - 土壤重金属检测装置

Info

Publication number: CN205301156U
Application number: CN201521065671.2U
Authority: CN
Inventors: 郑文刚; 韩鹏程; 董大明; 矫雷子; 赵贤德; 郭瑞; 吴文彪
Original assignee: Beijing Research Center of Intelligent Equipment for Agriculture
Current assignee: Beijing Research Center of Intelligent Equipment for Agriculture
Priority date: 2015-12-18
Filing date: 2015-12-18
Publication date: 2016-06-08
Anticipated expiration: 2025-12-18

Abstract

本实用新型涉及一种土壤重金属检测装置，以解决如何快速并且同时分析土壤中的多种重金属元素的问题。该装置包括：样品室，用于屏蔽样品室外的光线和容置待检测土壤；光源，其光线发出端设置在样品室内，光源用于照射样品室内的待检测土壤，使待检测土壤发出光谱；光谱探测模块，其光谱采集端设置在样品室内，光谱探测模块用于采集待检测土壤发出的光谱；处理模块，连接至光谱探测模块，用于根据光谱分析待检测土壤中的重金属含量。本实用新型求得的重金属含量是待检测土壤中所有或者含量比较多的重金属的总含量，实现了对待检测土壤中多种重金属元素进行分析的目的。采用光谱特性分析重金属含量的方式，可以快速确定待检测土壤的重金属含量。

Description

土壤重金属检测装置

技术领域

本实用新型涉及土壤检测技术领域，尤其是涉及一种土壤重金属检测装置。

背景技术

土壤是人类赖以生存的基础，重金属对土壤的污染难以在很快的时间内恢复，并且可以通过相关食物链进入到农产品，最终威胁到人类的安全。

目前，常用的土壤重金属检测方式为现场取样，然后再通过实验室进行化学分析或者仪器分析，最终得到重金属的含量。例如，国内很多监测机构利用强酸消解后，然后利用光谱类仪器进行分析。这种方法虽然准确度高，但是分析周期较长，而且分析的重金属元素种类也比较少。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是如何快速并且同时分析土壤中的多种重金属元素。

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种土壤重金属检测装置。该装置包括：

样品室，用于屏蔽所述样品室外的光线和容置待检测土壤；

光源，其光线发出端设置在所述样品室内，所述光源用于照射所述样品室内的待检测土壤，使所述待检测土壤发出光谱；

光谱探测模块，其光谱采集端设置在所述样品室内，所述光谱探测模块用于采集所述待检测土壤发出的光谱；

处理模块，连接至所述光谱探测模块，用于根据所述光谱分析所述待检测土壤中的重金属含量。

可选的，该装置还包括：

显示模块，连接至所述处理模块，用于向用户展示所述待检测土壤中的重金属含量。

可选的，该装置还包括：

电源，连接至所述光源、所述光谱探测模块和/或所述处理模块。

可选的，所述光谱探测模块包括：

光电转换膜片，用于将所述光谱转换为电信号；

模拟放大单元，用于对所述电信号进行放大处理；

模数转换单元，用于对放大处理后的电信号进行数字处理；

信号传输单元，用于将数字处理后的电信号传输至所述处理模块。

可选的，所述光源为X射线光源。

可选的，所述样品室为侧壁厚度大于5mm的合金材质。

本实用新型由于没有区分是哪一种重金属的含量，所以求得的重金属含量是待检测土壤中所有或者含量比较多的重金属的总含量。因此实现了对待检测土壤中多种重金属元素进行分析的目的。本实用新型采用光谱特性分析重金属含量的方式，相对于在试验室内进行化学分析或仪器分析的传统方法，可以快速确定待检测土壤的重金属含量。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本实用新型的特征信息和优点，附图是示意性的而不应理解为对本实用新型进行任何限制，在附图中：

图1示出了本实用新型土壤重金属检测装置一实施例的结构示意图；

附图标记：

1-光源；2-光谱探测模块；3-电源；4-处理模块；5-样品室。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

本实用新型提供一种土壤重金属检测装置，如图1所示，该装置包括：

样品室5，用于屏蔽所述样品室外的光线和容置待检测土壤；

光源1，其光线发出端设置在所述样品室内，所述光源用于照射所述样品室内的待检测土壤，使所述待检测土壤发出光谱；

光谱探测模块2，其光谱采集端设置在所述样品室内，所述光谱探测模块用于采集所述待检测土壤发出的光谱；

处理模块4，连接至所述光谱探测模块，用于根据所述光谱分析所述待检测土壤中的重金属含量。

光源的光线发出端和光谱探测模块的光谱采集端均设置在样品室内，以避免光源的外泄、外界光线的干扰、光谱的采集不充分和不方便等。当然，也可以整个光源和整个光谱检测模设置在样品室内。

本实用新型采用样品室屏蔽外界的光线干扰，待检测土壤在光源的照射下发出光谱，然后光谱探测模块采集光谱，处理模块便根据光谱分析反演出待检测土壤中的重金属含量。

本实用新型由于没有区分是哪一种重金属的含量，所以求得的重金属含量是待检测土壤中所有或者含量比较多的重金属的总含量。因此实现了对待检测土壤中多种重金属元素进行分析的目的。由于土壤中重金属的含量不同，所发出的光谱会有所差异，根据这一特点便能得知重金属的含量。因此采用光谱特性分析重金属含量的方式，相对于在试验室内进行化学分析或仪器分析的传统方法，可以快速确定待检测土壤的重金属含量。另外，本实用新型的结构简单，方便携带，也方便更换部件。

上述技术方案中，样品室可以采用厚度大于5mm的合金材料，以防止样品室内的X射线对外界造成辐射危害。

光源可以采用X射线光源，光源输出能量最大范围可在3W-50W。

光源用于照射待检测土壤，光谱探测模块用于采集待检测土壤发出的光谱，两者的角度可根据具体应用需求进行调整。光源和光谱探测器可以通过固定支架进行固定。

处理单元和光谱探测模块之间的连接，可以是有线连接，也可以是无线连接，根据具体情况进行选择。

可选的，本实用新型提供的检测装置还可包括：

利用显示模块向用户展示所检测到的重金属含量，更加直观。另外，显示模块和处理模块可以集成在一起。

可选的，如图1所示，本实用新型提供的检测装置还可包括：

电源3，连接至所述光源、所述光谱探测模块和/或所述处理模块。

电源可以采用直流电源，也可以采用220V的交流电源，根据实际的功率消耗和应用场合选择电源类型。

这里，本实用新型提供的检测装置中包含电源，为光源、光谱探测模块和/或处理模块供电，因此该检测装置可以在野外或室外不能提供电源的场所使用，扩展了检测装置的适用范围。

电源、处理模块、显示模块可以固定在光源和光谱探测模块的下方。样品室可以位于光源和光谱探测模块的上方，覆盖其前端，即光线输出端和光谱采集端。

可选的，本实用新型提供的检测装置中光谱探测模块可包括：

光电转换膜片，用于将所述光谱转换为电信号；

模拟放大单元，用于对所述电信号进行放大处理；

模数转换单元，用于对放大处理后的电信号进行数字处理；

可见，光谱探测模块对采集到的光谱首先转换为电信号，然后进行放大处理、模数转换等，最后再利用信号传输单元发送给处理模块，便于处理模块对光谱的分析和处理。

本实用新型提供的检测装置具有以下优点：

(1)本实用新型提供的检测装置可以快速检测出土壤中的重金属含量；

(2)本实用新型提供的检测装置不区分某一种重金属，获取的是所有重金属的含量。

(3)本实用新型提供的检测装置结构简单，便于携带，也便于更换部件；

(4)本实用新型提供的检测装置不仅可以在实验室使用，也可以在野外使用。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims

1.一种土壤重金属检测装置，其特征在于，包括：

样品室，用于屏蔽所述样品室外的光线和容置待检测土壤；

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求1-3任一所述的装置，其特征在于，所述光谱探测模块包括：

光电转换膜片，用于将所述光谱转换为电信号；

模拟放大单元，用于对所述电信号进行放大处理；

模数转换单元，用于对放大处理后的电信号进行数字处理；

5.根据权利要求1-3任一所述的装置，其特征在于，所述光源为X射线光源。

6.根据权利要求1-3任一所述的装置，其特征在于，所述样品室为侧壁厚度大于5mm的合金材质。