一種便攜式重金屬檢測(cè)儀制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種便攜式重金屬檢測(cè)儀，包括電源系統(tǒng)、等離子體激發(fā)系統(tǒng)和光譜分析系統(tǒng)；等離子體激發(fā)系統(tǒng)包括第一透光區(qū)和設(shè)置在第一透光區(qū)中用于產(chǎn)生等離子體以對(duì)待檢測(cè)樣品進(jìn)行高溫激發(fā)使其產(chǎn)生光的電極對(duì)；光譜分析系統(tǒng)包括用于收集所述第一透光區(qū)透過的光的集光透鏡和暗箱，暗箱的側(cè)壁上開有入射狹縫，暗箱中依次設(shè)有準(zhǔn)直透鏡和光柵，暗箱上還設(shè)有透光窗口，透光窗口的外部設(shè)有光電轉(zhuǎn)換模塊；所述光經(jīng)集光透鏡收集后經(jīng)入射狹縫進(jìn)入暗箱、并經(jīng)過準(zhǔn)直透鏡后照射在光柵上，經(jīng)光柵分解后透過透光窗口射入到光電轉(zhuǎn)換模塊；電源系統(tǒng)分別與電極對(duì)和光電轉(zhuǎn)換模塊連接。該檢測(cè)儀成本低且可以方便快捷，可快速實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品中重金屬的檢測(cè)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及重金屬污染物監(jiān)測(cè)
，具體涉及一種便攜式重金屬檢測(cè)儀。
技術(shù)介紹
水土污染導(dǎo)致重金屬富集在動(dòng)植物體內(nèi)，人們食用了污染的動(dòng)植物，會(huì)造成威脅身體健康的疾病。日本歷史上發(fā)生過汞中毒導(dǎo)致的水俁病和食用鎘米引起的骨痛病，在中國(guó)隨著深圳血鉛兒童、湖南“鎘大米”等事件的曝光，這個(gè)問題逐漸進(jìn)入公眾視野，人們開始關(guān)注大米、水產(chǎn)品中重金屬超標(biāo)事件的發(fā)生與預(yù)防。由于重金屬污染的后遺癥需要經(jīng)過較長(zhǎng)的時(shí)間才能被人們認(rèn)識(shí)，而這時(shí)危害已經(jīng)發(fā)生，因此對(duì)食品、藥品中的重金屬污染物進(jìn)行快速檢測(cè)非常重要。目前重金屬污染物的檢測(cè)分析方法主要有原子吸收光譜法、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法、高效液相色譜法、X射線熒光光譜法、激光誘導(dǎo)擊穿光譜法等。其中X射線熒光光譜法、激光誘導(dǎo)擊穿光譜法無需制樣，其他方法需要采樣制樣，不能滿足快速現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的需要。但X射線熒光光譜儀、激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀笨重、昂貴，用作現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)存在諸多不便。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本技術(shù)的目的在于提供一種便攜式重金屬檢測(cè)儀，能夠?qū)崿F(xiàn)食品、藥品中重金屬污染物含量的實(shí)時(shí)檢測(cè)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)采用的技術(shù)方案如下：一種便攜式重金屬檢測(cè)儀，包括用于為檢測(cè)儀供電的電源系統(tǒng)、等離子體激發(fā)系統(tǒng)和光譜分析系統(tǒng)；所述等離子體激發(fā)系統(tǒng)包括第一透光區(qū)和設(shè)置在第一透光區(qū)中用于產(chǎn)生等離子體以對(duì)待檢測(cè)樣品進(jìn)行高溫激發(fā)使其產(chǎn)生光的電極對(duì)；所述光譜分析系統(tǒng)包括用于收集所述第一透光區(qū)透過的光的集光透鏡和暗箱，所述暗箱的側(cè)壁上開有入射狹縫，暗箱中依次設(shè)有準(zhǔn)直透鏡和光柵，暗箱上還設(shè)有透光窗口，透光窗口的外部設(shè)有光電轉(zhuǎn)換模塊；所述光經(jīng)集光透鏡收集后經(jīng)入射狹縫進(jìn)入暗箱、并經(jīng)過準(zhǔn)直透鏡后照射在光柵上，經(jīng)光柵分解后透過透光窗口射入到光電轉(zhuǎn)換模塊；所述電源系統(tǒng)分別與電極對(duì)和光電轉(zhuǎn)換模塊連接。進(jìn)一步，如上所述的一種便攜式重金屬檢測(cè)儀，還包括激光燒蝕系統(tǒng)，所述激光燒蝕系統(tǒng)包括煙道和用于照射待檢測(cè)樣品以使樣品產(chǎn)生煙的激光器，所述煙道的入口位于待檢測(cè)樣品的上方，煙道的出口與第一透光區(qū)連通；所述電源系統(tǒng)與激光器連接。進(jìn)一步，如上所述的一種便攜式重金屬檢測(cè)儀，所述激光器為半導(dǎo)體激光器。進(jìn)一步，如上所述的一種便攜式重金屬檢測(cè)儀，所述電源系統(tǒng)包括電池，電池經(jīng)激光器電源轉(zhuǎn)換模塊與激光器連接，經(jīng)等離子體電源轉(zhuǎn)換模塊與電極對(duì)連接，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換模塊電源轉(zhuǎn)換模塊與光電轉(zhuǎn)換模塊連接。進(jìn)一步，如上所述的一種便攜式重金屬檢測(cè)儀，所述煙道為封閉式煙道。進(jìn)一步，如上所述的一種便攜式重金屬檢測(cè)儀，煙道上還開有助于煙向第一透光區(qū)移動(dòng)的進(jìn)氣孔。進(jìn)一步，如上所述的一種便攜式重金屬檢測(cè)儀，所述煙道上與所述入口相對(duì)位置處還設(shè)有第二透光區(qū)，激光器所產(chǎn)生的激光依次通過第二透光區(qū)和入口照射在待檢測(cè)樣品上。進(jìn)一步，如上所述的一種便攜式重金屬檢測(cè)儀，所述激光燒蝕系統(tǒng)還包括聚焦透鏡，聚焦透鏡的焦點(diǎn)位于所述待檢測(cè)樣品上，激光器產(chǎn)生的激光通過聚焦透鏡后照射在待檢測(cè)樣品上。進(jìn)一步，如上所述的一種便攜式重金屬檢測(cè)儀，所述光譜分析系統(tǒng)還包括與光電轉(zhuǎn)換模塊連接的光譜處理裝置，所述光譜處理裝置包括光譜顯示設(shè)備和光譜存儲(chǔ)設(shè)備。進(jìn)一步，如上所述的一種便攜式重金屬檢測(cè)儀，所述光譜顯示設(shè)備包括智能手機(jī)或電腦，所述光譜處理裝置還包括有線通信接口和無線通信模塊，所述無線通信模塊包括藍(lán)牙通信模塊和/或Wifi模塊。本技術(shù)的有益效果在于：1、無需專門采樣和制樣，檢測(cè)分析速度快，避免了可能的污染；2、采用激光燒蝕與等離子體激發(fā)相結(jié)合，避免了單獨(dú)用激光激發(fā)時(shí)需用龐大、昂貴的固體激光器或單獨(dú)用等離子體激發(fā)時(shí)需要制樣和氣化輸運(yùn)的麻煩，樣品激發(fā)部分體積小、價(jià)格便宜；3、采用固定光柵和光電轉(zhuǎn)換模塊，避免了傳統(tǒng)光譜儀中掃描光柵和光電倍增管記錄速度慢、怕震動(dòng)、不便攜帶的麻煩；4、在實(shí)際應(yīng)用中，可以選用圖像傳感器做光電轉(zhuǎn)換模塊，選用便攜式電腦做光譜處理裝置，還可以選用手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)做光電轉(zhuǎn)換模塊和光譜處理裝置，具有功能強(qiáng)大、體積小、價(jià)格便宜的顯著特點(diǎn)。附圖說明圖1為本技術(shù)具體實(shí)施方式中提供的一種便攜式重金屬檢測(cè)儀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實(shí)施例中提供的一種便攜式重金屬檢測(cè)儀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本技術(shù)具體實(shí)施方式中電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合說明書附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本技術(shù)做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。圖1示出了本技術(shù)具體實(shí)施方式中提供的一種便攜式重金屬檢測(cè)儀的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2示出了具體實(shí)施例中一種具體便攜式重金屬檢測(cè)儀的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖1和圖2可以看出，所述檢測(cè)儀主要包括電源系統(tǒng)10、激光燒蝕系統(tǒng)20、等離子體激發(fā)系統(tǒng)30和光譜分析系統(tǒng)40四個(gè)大部分。電源系統(tǒng)10用于為檢測(cè)儀其它部分中需要電源的各部分提供電源。本實(shí)施方式中，所述激光燒蝕系統(tǒng)20包括激光器1、聚焦透鏡2和煙道7，煙道7的入口4位于待檢測(cè)樣品5的上方，聚焦透鏡2的焦點(diǎn)位于待檢測(cè)樣品5上。激光器1優(yōu)選為半導(dǎo)體激光器，用于產(chǎn)生激光，激光通過聚焦透鏡2聚焦后照射在待檢測(cè)樣品5表面，待檢測(cè)樣品5被激光燒蝕后產(chǎn)生煙柱，煙柱進(jìn)入煙道7到達(dá)等離子體激發(fā)系統(tǒng)30所在區(qū)域。所述的等離子體激發(fā)系統(tǒng)30包括第一透光區(qū)9和位于第一透光區(qū)9中的電極對(duì)8，第一透光區(qū)9與煙道7的出口連通，以使所述激光燒蝕后產(chǎn)生的煙進(jìn)入第一透光區(qū)9，電極對(duì)8加電后會(huì)產(chǎn)生等離子體，所述煙柱經(jīng)入口4進(jìn)入煙道、經(jīng)出口到達(dá)第一透光區(qū)9后，被等離子體高溫激發(fā)產(chǎn)生光，該光通過第一透光區(qū)9到達(dá)光譜分析系統(tǒng)40所在的區(qū)域。本實(shí)施方式中，所述光譜分析系統(tǒng)40包括集光透鏡11和暗箱16，集光透鏡11用于收集所述第一透光區(qū)9透過的光，暗箱16的側(cè)壁上開有入射狹縫12，暗箱16中依次設(shè)有準(zhǔn)直透鏡13和光柵14，暗箱16上還設(shè)有透光窗口17，透光窗口17的外部設(shè)有光電轉(zhuǎn)換模塊15；透過第一透光區(qū)9的光經(jīng)集光透鏡11收集后經(jīng)入射狹縫12進(jìn)入暗箱16、并經(jīng)過準(zhǔn)直透鏡13后照射在光柵14上，經(jīng)光柵14分解成不同波長(zhǎng)的光，不同波長(zhǎng)的光透過透光窗口17射到光電轉(zhuǎn)換模塊15上，光電轉(zhuǎn)化模塊15將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后存儲(chǔ)。本實(shí)施方式中，所述電源系統(tǒng)10分別與激光器1、電極對(duì)8和光電轉(zhuǎn)換模塊15連接，為激光器1、電極對(duì)8和光電轉(zhuǎn)換模塊15提供所需要的電壓。為便于光譜的后續(xù)分析處理，所述述光譜分析系統(tǒng)40還包括與光電轉(zhuǎn)換模塊15連接的光譜處理裝置18，所述光譜處理裝置18包括但不限于光譜顯示設(shè)備光譜存儲(chǔ)設(shè)備。實(shí)際應(yīng)用中，所述光譜存儲(chǔ)設(shè)備可優(yōu)選為移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備，將光電轉(zhuǎn)換模塊15記錄下的光譜數(shù)據(jù)發(fā)送并存儲(chǔ)在移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備中，在需要進(jìn)行光譜分析時(shí)，只需要從移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備獲取存儲(chǔ)的光譜數(shù)據(jù)，便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)光譜的分析處理。所述光譜顯示設(shè)備用于顯示光譜數(shù)據(jù)，包括但不限于智能手機(jī)、電腦、數(shù)碼相機(jī)等設(shè)備，所述光譜顯示設(shè)備還可以包括有線通信接口和無線通信模塊，以將光譜顯示設(shè)備中存儲(chǔ)的光譜數(shù)據(jù)發(fā)送到其它顯示設(shè)備或者上傳到互聯(lián)網(wǎng)上，實(shí)現(xiàn)光譜數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)與共享。其中，所述無線通信模塊包括但不限于WiFi模塊和/或藍(lán)牙通信模塊。所述光電轉(zhuǎn)換模塊15可以采用電荷耦合元件CCD、金屬氧化物半導(dǎo)體元件CMOS或者其它具有光電轉(zhuǎn)換功能和模數(shù)轉(zhuǎn)換功能的設(shè)備，例如，數(shù)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種便攜式重金屬檢測(cè)儀，其特征在于：包括用于為檢測(cè)儀供電的電源系統(tǒng)(10)、等離子體激發(fā)系統(tǒng)(30)和光譜分析系統(tǒng)(40)；所述等離子體激發(fā)系統(tǒng)(30)包括第一透光區(qū)(9)和設(shè)置在第一透光區(qū)(9)中用于產(chǎn)生等離子體以對(duì)待檢測(cè)樣品(5)進(jìn)行高溫激發(fā)使其產(chǎn)生光的電極對(duì)(8)；所述光譜分析系統(tǒng)(40)包括用于收集所述第一透光區(qū)(9)透過的光的集光透鏡(11)和暗箱(16)，所述暗箱(16)的側(cè)壁上開有入射狹縫(12)，暗箱(16)中依次設(shè)有準(zhǔn)直透鏡(13)和光柵(14)，暗箱(16)上還設(shè)有透光窗口(17)，透光窗口(17)的外部設(shè)有光電轉(zhuǎn)換模塊(15)；所述光經(jīng)集光透鏡(11)收集后經(jīng)入射狹縫(12)進(jìn)入暗箱(16)、并經(jīng)過準(zhǔn)直透鏡(13)后照射在光柵(14)上，經(jīng)光柵(14)分解后透過透光窗口(17)射入到光電轉(zhuǎn)換模塊(15)；所述電源系統(tǒng)(10)分別與電極對(duì)(8)和光電轉(zhuǎn)換模塊(15)連接。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種便攜式重金屬檢測(cè)儀，其特征在于：包括用于為檢測(cè)儀供電的電源系統(tǒng)(10)、等離子體激發(fā)系統(tǒng)(30)和光譜分析系統(tǒng)(40)；所述等離子體激發(fā)系統(tǒng)(30)包括第一透光區(qū)(9)和設(shè)置在第一透光區(qū)(9)中用于產(chǎn)生等離子體以對(duì)待檢測(cè)樣品(5)進(jìn)行高溫激發(fā)使其產(chǎn)生光的電極對(duì)(8)；所述光譜分析系統(tǒng)(40)包括用于收集所述第一透光區(qū)(9)透過的光的集光透鏡(11)和暗箱(16)，所述暗箱(16)的側(cè)壁上開有入射狹縫(12)，暗箱(16)中依次設(shè)有準(zhǔn)直透鏡(13)和光柵(14)，暗箱(16)上還設(shè)有透光窗口(17)，透光窗口(17)的外部設(shè)有光電轉(zhuǎn)換模塊(15)；所述光經(jīng)集光透鏡(11)收集后經(jīng)入射狹縫(12)進(jìn)入暗箱(16)、并經(jīng)過準(zhǔn)直透鏡(13)后照射在光柵(14)上，經(jīng)光柵(14)分解后透過透光窗口(17)射入到光電轉(zhuǎn)換模塊(15)；所述電源系統(tǒng)(10)分別與電極對(duì)(8)和光電轉(zhuǎn)換模塊(15)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式重金屬檢測(cè)儀，其特征在于：還包括激光燒蝕系統(tǒng)(20)，所述激光燒蝕系統(tǒng)(20)包括煙道(7)和用于照射待檢測(cè)樣品(5)以使樣品產(chǎn)生煙的激光器(1)，所述煙道(7)的入口(4)位于待檢測(cè)樣品(5)的上方，煙道(7)的出口與第一透光區(qū)(9)連通；所述電源系統(tǒng)(10)與激光器(1)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種便攜式重金屬檢測(cè)儀，其特征在于：所述激光器(1)為半導(dǎo)體激光器。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種便攜式重金屬檢測(cè)儀，其特...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：彭敬仁，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：彭敬仁，
類型：新型
國(guó)別省市：北京;11