[发明专利]一种无线式土壤重金属含量的检测系统

说明书

本发明提供了一种无线式检测土壤重金属含量的检测系统，包括：传感器，DDS，电流采样器，仪用放大器，A/D转换器，接口电路，MCU，无线发送/接收模块，温度控制器，电源模块，以及手持式移动智能终端；传感器还内置有电加热器和热电偶；在检测时，传感器中填装有采集得到的土壤试样。由测量得到的土壤试样的Cp‑f曲线、Tan(Delta)‑f曲线的形状，可以反演出土壤重金属含量。本发明中电路结构进一步得到了简化，成本得以降低。

技术领域

本发明涉及一种无线式土壤重金属含量的检测系统。

背景技术

土壤重金属污染是指由于自然的原因或人类活动将重金属带入到土壤中，致使土壤中重金属含量明显高于背景值、并造成现存的或潜在的土壤质量退化、生态与环境恶化的现象。土壤重金属来源广泛，主要包括有大气降尘、污水灌溉、工业固体废弃物的不当堆置、矿业活动、农药和化肥等。凡以重金属和含有重金属的材料为生产原料的行业，在生产过程中均可能排放重金属，如果处置不当，就会造成环境污染。

在预防、监测、治理土壤重金属污染过程中，检测土壤重金属含量是一个非常重要的环节。重金属的定量检测分析技术通常有：紫外可分光光度法(UV)、原子吸收法(AAS)、原子荧光法(AFS)、电感耦合等离子体法(ICP)、X荧光光谱(XRF)、电感耦合等离子质谱法(ICP-MS)。除上述方法外，还有光谱法检测。也有的采用X荧光光谱(XRF)分析。

在上述这些检测方法中，所采用的仪器设备都较为精密、昂贵，体积较大，且需在实验室安装调试后固定使用，无法外出随身携带使用，在检测土壤重金属含量时，都需要现场采样后，送交实验室进行后期复杂的预处理和异位检测分析，既耗时又不方便，不能用于现场快速检测。

在需要快速检测、分析土壤重金属污染情况时，急需一种能够用于现场检测的、方便携带的、低成本的检测仪器与检测方法。

在本发明专利申请的另一同日发明专利申请中，提出了一种基于DDS的检测土壤重金属含量的检测装置，在该检测装置中，包含有传感器，可编程信号发生器，电流采样器，电压采样器，仪用放大器I，A/D转换器，接口电路，MCU，输入设备，温度控制模块，电源模块。但该装置有时仍然显得操作不够灵活方便。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种全新的、完全不同于现有技术的土壤重金属含量的检测仪器与测量方法，本发明的目的还在于本发明专利申请的另一同日发明专利申请作出进一步的改进，利用手持式移动智能终端相对于MCU更为强大的运算性能，和无线发送/接收模块，大大提升检测运算速度，和使得测量系统操作更为灵活方便。

实现本发明目的的具体技术方案是：

一种无线式检测土壤重金属含量的检测系统，包括：

传感器，直接数字式频率合成器(Direct Digital Synthesizer，DDS)，电流采样器，仪用放大器，A/D转换器，接口电路，MCU(微控制单元，MicroController Unit；MCU，又称为单片微型计算机)，无线发送/接收模块，温度控制器，电源模块，以及手持式移动智能终端；所述传感器还内置有电加热器和热电偶；电源模块为MCU、传感器、直接数字式频率合成器、电流采样器、仪用放大器、A/D转换器、接口电路、无线发送/接收模块、温度控制器提供电能；在检测时，传感器中填装有采集得到的土壤试样；电流采样器通常由一个与传感器串联的小电阻构成，其中，所述小电阻的电阻值显著地小于土壤试样的电阻值，所述小电阻的电阻值由测量的精确度而定；