[發明專利]一種便攜式土壤重金屬檢測裝置在審

申請號：	201710233381.1	申請日：	2017-04-11
公開（公告）號：	CN106970125A	公開（公告）日：	2017-07-21
發明（設計）人：	王曉冬;侯佩臣;何璐璐;周航;王成;宋鵬;李愛學;潘大宇;胡葉	申請（專利權）人：	北京農業智能裝備技術研究中心
主分類號：	G01N27/26	分類號：	G01N27/26;G01N33/20
代理公司：	北京路浩知識產權代理有限公司11002	代理人：	湯財寶
地址：	100097 北京市海淀區***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種便攜式土壤重金屬檢測裝置
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及土壤重金屬檢測裝置，更具體地，涉及一種便攜式土壤重金屬檢測裝置。

背景技術

土壤重金屬污染是指土壤中的微量金屬元素在土壤中的含量超過背景值，過量沉積而引起的含量過高，會最終導致食品安全。重金屬污染通過食物鏈途徑在植物、動物和人體內積累，對生態環境、食品安全和人體健康都構成嚴重的威脅。因此，加強對農田土壤重金屬的監測和控制，對于有效防控重金屬污染具有重要意義。

目前對土壤中的重金屬含量進行檢測，多需要在實驗室內使用，例如火焰光度法或原子吸收分光光度計等，相對耗時費力，且成本高，無法做到快速、實時的動態監測。為提高對土壤中重金屬含量的快速檢測，近來，國內外涌現了一批基于光譜檢測原理的重金屬檢測設備。例如，日本中央科學株式會社與環境資源系統綜合研究所聯合研發的Checkboy SOIL型分析儀，上海SINTEK公司研制的ST-4000便攜式重金屬檢測儀。再如申請號為201410816225.4的中國專利申請，提供了一種基于X射線的土壤重金屬檢測方法及裝置及系統；申請號為201410245001.2的中國專利申請，公開了一種基于壓片法的土壤重金屬含量的檢測方法及裝置，基本原理是基于太赫茲光譜技術。

上述檢測裝置能夠對土壤重金屬進行較準確的分析，但是，其耗時長、操作復雜、成本高，樣品的特性會直接影響測量的穩定性，且無法滿足田間現場環境下的土壤重金屬快速檢測的需求。因此，電化學檢測技術由于其響應速度快、靈敏度高等特點，逐漸在物質含量的分析檢測領域得到應用，如申請號為CN201511021464.1的中國專利申請，通過脲酶生物傳感器獲取底物中產生的電流信號從而進行檢測；申請號為CN201210542944.2的中國專利申請，公開了一種基于離子選擇膜技術的土壤重金屬含量便攜式快速檢測儀，其采用固態離子選擇性膜作為傳感檢測單元。

但是，采用電化學檢測技術進行檢測，選用固態離子選擇性電極時其活化時間較長，影響檢測效率，且土壤中的重金屬含量由浸提劑浸提后得到的水溶液中，其重金屬含量較少，經轉化后得到的電信號比較微弱，且會伴隨產生一些干擾信號，會影響對土壤中重金屬含量的準確分析。

發明內容

本發明提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的便攜式土壤重金屬檢測裝置，以解決干擾信號影響重金屬分析準確性的問題。

根據本發明的一個方面，提供一種便攜式土壤重金屬檢測裝置，其包括：

用于將土壤重金屬待測液中的待測重金屬濃度轉化為原始電信號的玻璃微電極陣列，所述玻璃微電極陣列包括一個參比電極和至少一個工作電極，所述工作電極內灌充15μm-50μm長度的液態的Cd²⁺離子選擇交換劑或15μm-50μm長度的液態的Pb²⁺離子選擇交換劑；

與所述玻璃微電極陣列相連的前置放大裝置，所述前置放大裝置用于放大所述原始電信號以得到增強電信號；

與所述前置放大裝置相連的信號調理電路，所述信號調理電路用于將所述增強電信號進行降噪處理以得到有效電信號；

與所述信號調理電路相連的數據處理裝置，所述數據處理裝置用于轉換并處理所述有效電信號。

進一步地，所述玻璃微電極陣列與所述前置放大裝置通過插接的方式相連接。

進一步地，還包括：供給電能的電源，所述電源采用低紋波的電池。

進一步地，所述信號調理電路包括用于穩定信號的電壓跟隨電路和用于濾除噪聲的濾波電容。

進一步地，所述數據處理裝置包括采集卡和微處理器，所述采集卡具有16路采集通道，且所述采集卡的采集位數為16位。