[發(fā)明專利]基于激光擊穿光譜技術(shù)的水體重金屬自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710176396.9
• 申請(qǐng)日: 2017-03-23
• 公開（公告）號(hào): CN106885791B
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙南京;賈堯;方麗;馬明俊;孟德碩;殷高方;肖雪;甘婷婷;楊瑞芳;劉文清;劉建國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G01N21/63
• 分類號(hào): G01N21/63
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

本發(fā)明公開了一種基于激光擊穿光譜技術(shù)的水體重金屬自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)裝置，包括中心轉(zhuǎn)盤模塊、基片自動(dòng)裝卸載模塊、樣液添加模塊、加熱模塊、檢測(cè)模塊，中心模塊上設(shè)有基片裝卸載泊位、樣液添加泊位、加熱泊位、檢測(cè)泊位，基片自動(dòng)裝卸載模塊、樣液添加模塊、加熱模塊、檢測(cè)模塊對(duì)應(yīng)設(shè)置在基片裝卸載泊位、樣液添加泊位、加熱泊位、檢測(cè)泊位外。本發(fā)明大大提高了水體樣品自動(dòng)富集的穩(wěn)定性、可靠性和富集效率，在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了水體樣品的在線富集，并有力的推動(dòng)了LIBS水體樣品檢測(cè)裝置的儀器化進(jìn)程。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水體重金屬檢測(cè)裝置領(lǐng)域，具體是一種基于激光擊穿光譜技術(shù)的水體重金屬自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)裝置。

背景技術(shù)

激光擊穿光譜（LIBS）技術(shù)是一種光譜分析技術(shù)，其原理是：激光器發(fā)射一束激光燒蝕樣品，使樣品迅速升溫并被加熱至等離子體狀態(tài)，通過收集等離子體所發(fā)射出的光并分析得到其光譜，就可以獲得樣品所含元素成分的信息。該技術(shù)的顯著優(yōu)勢(shì)在于，無需對(duì)樣品進(jìn)行復(fù)雜的預(yù)處理，且檢測(cè)速度快，可被應(yīng)用于固體、液體和氣體樣品，非常符合現(xiàn)場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)的要求。

目前LIBS技術(shù)在應(yīng)用于水體樣品時(shí)的常規(guī)預(yù)處理方法是，將水體樣品取樣，然后將液體樣品通過物理方法轉(zhuǎn)化為固態(tài)，再對(duì)固態(tài)樣品進(jìn)行檢測(cè)。其具體操作流程為：1.將樣品采集到實(shí)驗(yàn)室。2.將樣品滴加到富集基質(zhì)上。3.將載有樣液的基質(zhì)送到烘箱中烘干使待測(cè)物質(zhì)附著到基片表面。

然而，現(xiàn)有方法在實(shí)際應(yīng)用中存在的一個(gè)重要缺陷是，操作的繁瑣復(fù)雜、費(fèi)時(shí)費(fèi)力，2mL樣液100℃下至少需要30分鐘烘干，且樣品置于烘箱中，不利于觀察，不便野外檢測(cè)。限制了該技術(shù)在線監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用。同時(shí)，烘箱烘干的加熱方式也限制了樣品預(yù)處理和檢測(cè)裝置的集成與儀器化。

發(fā)明內(nèi)容 本發(fā)明的目的是提供一種基于激光擊穿光譜技術(shù)的水體重金屬自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)裝置，以實(shí)現(xiàn)利用激光擊穿光譜技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)在線檢測(cè)水體重金屬。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

基于激光擊穿光譜技術(shù)的水體重金屬自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：包括中心轉(zhuǎn)盤模塊、基片自動(dòng)裝卸載模塊、樣液添加模塊、加熱模塊、檢測(cè)模塊，其中：

中心轉(zhuǎn)盤模塊包括分別水平設(shè)置的下層固定盤和上層旋轉(zhuǎn)盤，其中上層旋轉(zhuǎn)盤共中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在下層固定盤上，下層固定盤下方設(shè)有驅(qū)動(dòng)上層旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)，下層固定盤的邊緣按順時(shí)針或逆時(shí)針方向依次設(shè)有第一凹口、通孔、第二凹口、第三凹口，第一凹口所在位置為基片裝卸載泊位，通孔所在位置為樣液添加泊位，第二凹口所在位置為加熱泊位，第三凹口所在位置為檢測(cè)泊位，上層旋轉(zhuǎn)盤的邊緣設(shè)有四個(gè)凹口，且上層旋轉(zhuǎn)盤可轉(zhuǎn)動(dòng)至自身凹口位置與基片裝卸載泊位、樣液添加泊位、加熱泊位、檢測(cè)泊位一一對(duì)應(yīng)重合，上層旋轉(zhuǎn)盤每個(gè)凹口中分別設(shè)有具有彈性的基片夾，相鄰凹口之間的上層旋轉(zhuǎn)盤上還分別設(shè)有擋光片，下層固定盤一側(cè)通過支板安裝有光耦，且光耦與各個(gè)擋光片光學(xué)配合；

基片自動(dòng)裝卸載模塊設(shè)置在基片裝卸載泊位外，基片自動(dòng)裝卸載模塊包括絲杠架，絲杠架前端指向基片裝卸載泊位，絲杠架中安裝有絲杠滑塊，絲杠滑塊中絲杠的中心軸線與基片裝卸載泊位處第一凹口所在的徑向平行，絲杠架后端安裝有驅(qū)動(dòng)絲杠滑塊中絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)，絲杠滑塊中滑塊頂部安裝有接送板，接送板前端向前超過絲杠滑塊中滑塊前端，接收板頂部后側(cè)安裝有推送滑塊形成臺(tái)階結(jié)構(gòu)，絲杠架前部左、右側(cè)分別立向設(shè)置有堆棧支架，兩個(gè)堆棧支架之間連接有懸于絲杠滑塊中絲杠上方的橋式板，橋式板底面高度大于或等于推送滑塊頂面高度，橋式板中設(shè)有通孔，橋式板上對(duì)應(yīng)通孔所在位置豎直設(shè)有管形中空的基片堆棧，基片堆棧下端與橋式板中通孔連通，所述基片堆棧內(nèi)部用于堆疊石墨基板，橋式板通孔直徑、基片堆棧內(nèi)徑均等于或大于石墨基片，左側(cè)的堆棧支架上設(shè)有光耦，所述絲杠滑塊中滑塊左側(cè)設(shè)有擋光片，且該擋光片與堆棧支架上光耦光學(xué)配合；