[发明专利]一种地下水重金属监测方法及其装置

权利要求书

1.一种地下水重金属监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，主机下达启动测量指令到控制中心，控制中心随即控制测量设备开始进行样品的测量；

S2，测量设备被控制程序唤醒，测量设备吸取地下水样品，测量设备对所吸取的地下水样品进行雾化，雾化后的地下水样品被送入分析器，通过分析器对雾化后的地下水样品进行分析，得到样品中不同重金属元素的浓度，并返回测量结果到控制中心；

S3，主机不断向控制中心请求地下水样品中检测的结果，当测量设备完成测量后，控制程序立刻反馈重金属元素浓度数据到主机；

S4，控制中心控制测量设备自动进入休眠状态，等待主机的下一次测量指令，所检测的地下水重金属浓度数据存储到主机。

2.根据权利要求1所述的一种地下水重金属监测方法，其特征在于，控制中心作为数据中转，控制中心与测量设备和主机建立连接，控制中心用于控制测量设备的自动化测量与数据的传输，控制中心与测量设备通过以太网建立连接进行通信，控制中心与主机通过485总线与NB-loT建立连接实现数据传输，数据传输协议基于modBus协议。

3.根据权利要求2所述的一种地下水重金属监测方法，其特征在于，控制中心作为数据中转，控制中心接收并响应来自主机的指令包括：接收启动测量指令时返回启动测量时间，接收状态查询指令时返回设备当前状态，接收数据查询指令时返回重金属元素浓度测量结果；

控制中心控制测量设备进行样品的自动测量包括：实现样品吸取、样品雾化、样品测量、数据传输、设备休眠；

控制中心接收并解析从测量设备返回的数据，并按照元素的不同将浓度数据存储到相应的列表中。

4.根据权利要求3所述的一种地下水重金属监测方法，其特征在于，测量设备对所吸取的地下水样品检测方法如下：

利用微波磁控管产生水平磁场与垂直电场，激发并维持等离子体，温度控制在4000-6000k，形成稳定光源后，将待测量地下水样品导入等离子体，等离子体激发待测量地下水样品中的原子，激态原子退激发光，产生具有特征谱线的光谱，通过测量该特征谱线的强度，对待测量地下水样品中的重金属元素进行定量分析。

5.根据权利要求4所述的一种地下水重金属监测方法，其特征在于，从空气中提取氮气作为工作气体，先吸取氩气和氩气，通过氩气点燃氮气为等离子体，并持续吸取氮气作为等离子体气源，而被压缩后的空气用于切割等离子体的尾焰。

6.根据权利要求5所述的一一种地下水重金属监测方法，其特征在于，由蠕动泵吸取待测量地下水样品，通过蠕动泵管线进入雾化器，雾化器中产生气溶胶，雾化器中点燃的等离子体温度为5000k。

7.根据权利要求6所述的一种地下水重金属监测方法，其特征在于，待测量地下水样品进入雾化器中雾化后，被高温等离子体激发，使原子处于激发态，而处于激发态的原子不稳定将退激发光，不同元素的原子发出的光具有不同的光谱，对原子发射的光谱进行测量，得到不同特征谱线对应的光强，通过光强与浓度成正比的关系以及测量样品前的刻度系数得到待测量样品中各重金属元素浓度。

8.根据权利要求7所述的一种地下水重金属监测方法，其特征在于，基于原子分光光度法：蒸汽原子会有选择性地共振吸收一定波长的辐射光，使得入射光的强度减弱，特征谱线因吸收而减弱的程度称为吸光度A，在线性范围内与被测元素的含量成正比：

A＝K×C 式(1-1)

其中，K为常数，C为试样浓度。此式为原子吸收光谱法进行定量分析的基础。

根据上式(1-1)，吸收光谱的特征谱线的强度与对应的元素的含量成正比，这个关系同样适用于原子吸收光谱。因此，可得到元素标准曲线为：

I＝kc+b 式(1-2)

其中，I为元素总谱线强度；k为标准曲线斜率；b为标准曲线截距。从上式可以看出，对多种标准样品中的待测元素的谱线强度I进行测量，再结合标准样品的浓度C，将两种数据进行线性拟合，即可得到每个待测元素的标定曲线。得到标定去先后，根据测量得到的元素光谱强度，代入线性拟合式，即可得到元素的浓度C。