发明名称 水体金属元素实时在线光学测量装置及测量方法
摘要 本发明公布了一种水体金属元素实时在线检测装置。本发明利用高电压实现待测水样和金属阳极间的气体击穿,产生大气压等离子体,待测水样中的金属元素进入等离子体内,在等离子体高能粒子的作用下激发到高能级,从高能级跃迁到基态的过程中发射出各自的特征原子光谱,通过变换窄带滤光片的透过波长,实现金属元素特征原子光谱的选择。通过分析谱线的波长确定水体中金属元素的种类,分析谱线的强度可以获得元素浓度的信息。本发明仅用一套装置即可实现水体样品中多种金属元素的实时在线鉴别分析,极大地缩短了检测分析程序,提高了检测效率和测量准确度;本发明可用于生活饮水源、工业排污口等的金属离子检测。
申请公布号 CN102288594B 申请公布日期 2014.07.09
申请号 CN201110237312.0 申请日期 2011.08.18
申请人 重庆邮电大学 发明人 郑培超;王金梅;刘克铭;代玉
分类号 G01N21/67(2006.01)I 主分类号 G01N21/67(2006.01)I
代理机构 重庆市恒信知识产权代理有限公司 50102 代理人 刘小红
主权项  一种水体中金属元素实时在线光学测量装置,包括,样品激发部分和信息接收显示部分,其特征在于,样品激发部分包括:待测液体、进样泵、玻璃管、金属棒、高压电源,信息接收显示装置包含会聚透镜、滤光片、光电探测器、数据采集卡和计算机,待测液体经过进样泵进入玻璃管,流动的待测液体与高压电源的负极相连作为放电阴极,金属棒与高压电源正极相连作为放电阳极,放电阴极、放电阳极间距离可调,调节范围为0.5~5mm,高压电源由直流、交流、射频或脉冲高压电源提供;流动的待测液体在玻璃管末端形成“凸”型液面,高压电源在“凸”型液面与金属棒之间施加高电压,产生大气压放电等离子体;待测液体中的金属离子进入等离子体并原子化产生金属原子,金属原子在等离子体中的高能电子和离子的作用下被激发到高能级,高能级的金属原子向低能级跃迁发出发射光谱;发射光谱经会聚透镜成像并将光信号送入多个窄带滤光片;每个窄带滤光片的透过波长对应一种金属原子的特征发射光谱波长,多个窄带滤光片连接选通开关,选通开关接收计算机控制指令选通光信号通过其中一个窄带滤光片,滤去其他波长的光信号,仅让金属原子发射的光信号通过滤光片,通过窄带滤光片所通过的特征谱线判断金属元素的种类,经光电探测器进行光电转换和放大,产生电信号由数据采集卡送入计算机,根据电信号的强弱判断金属元素发射光谱信号的强度,进而计算金属元素的浓度。
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