[发明专利]具有多量程自动切换功能的水体重金属检测仪及检测方法

说明书

本发明涉及一种具有多量程自动切换功能的水体重金属检测仪及检测方法。检测仪包括三电极传感器、中央处理模块、扫描电压模块、电位补偿模块、信号采集处理模块及显示模块，和中央处理模块相连的扫描电压模块经电位补偿模块和对电极相连，参比电极和电位补偿模块的反馈输入端相连，工作电极经信号采集处理模块和中央处理模块相连。检测方法为：扫描电压模块输出恒定步进递增的阶梯扫描电压信号，当扫描到某个重金属元素的氧化电位时，产生的溶出电流信号，经工作电极、信号采集处理模块最后送中央处理模块计算和分析，最终获得多种重金属的成分及含量。本发明能对水样中的多种重金属进行定性定量分析，具有多档量程自动切换功能，提高检测精确性。

技术领域

本发明属于水环境检测技术领域，尤其涉及一种具有多量程自动切换功能的水体重金属检测仪及检测方法。

背景技术

近年来随着工业化的发展，在带来巨大经济效益的同时，也造成了自然环境的破坏，重金属污染日趋严重。重金属是指密度大于4.5g/cm³的金属，主要有Cu(铜)、Pb(铅)、Cd(镉)、Hg(汞)、Zn(锌)、As(砷)、Au(金)、Ag(银)、Cr(铬)、Ni(镍)等45种元素，其中对人体危害最大的包括Pb、Cd、Hg、As、Cr等元素。这些重金属一旦进入自然环境中，易被动植物吸收，在体内长期积聚且难以降解，当积聚超过限度时会严重影响动植物的生理活动，并随食物链迁移最终进入人体，对人类健康造成威胁，如众所周知的水俣病(Hg污染)和骨痛病(Cd污染)。因此，对水体进行重金属检测显得尤为重要。

目前国内外水体重金属检测方法有原子光谱法、质谱法和分光光度法等，虽然在检测的准确性上有较大优势，广泛地应用于高精度痕量分析领域，但普遍存在着设备价格高昂、运行成本高、体积大、操作复杂、需专业人员操作等问题，对于一次检测往往需要取样、转移、萃取、浓缩等诸多步骤，难以实现快速现场检测、快速获取现场实时数据。新型的生物化学分析技术虽然在使用便捷程度上有了极大提升，并且对特定离子有高度的选择性，但应用范围有限制，一般只能单一测量某一种元素，并且易受外界环境影响，无法满足对水体中多种重金属进行检测的要求，而且设备的检测量程一般都是固定的，对复杂的水体环境进行检测时，会影响检测结果的精确性。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供一种具有多量程自动切换功能的水体重金属检测仪及检测方法，其在检测过程中能同时检测出水体中的多种重金属元素，对水样中的多种重金属离子进行定性定量分析，应用范围广，满足对水体中多种重金属进行检测的要求。

本发明另一目的是提供一种具有多量程自动切换功能的水体重金属检测仪及检测方法，其具有多档量程，并且根据预采样的结果能自动切换到最合适的对应档位量程，从而达到最佳的检测灵敏度，提高检测结果的精确性，解决复杂水环境中不同重金属离子以及在不同浓度水平下响应电流大小变化范围宽影响检测灵敏度及检测精度的问题，实现水体多种重金属的现场实时快速检测。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明具有多量程自动切换功能的水体重金属检测仪，包括相连的探头和主机，探头内设有三电极传感器，主机内设有控制电路，控制电路包括中央处理模块、扫描电压模块、电位补偿模块、信号采集处理模块和显示模块，显示模块、扫描电压模块分别和中央处理模块相连，扫描电压模块的输出端输出扫描电压信号，扫描电压信号是一个恒定步进递增的阶梯扫描电压信号，并且阶梯扫描电压信号上叠加有一个恒定振幅的矩形脉冲，所述的扫描电压模块的输出端经电位补偿模块和所述的三电极传感器相连，三电极传感器的信号输出端和信号采集处理模块的输入端相连，信号采集处理模块的输出端和中央处理模块的输入端相连。