專利名稱：便攜式重金屬檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種重金屬檢測(cè)裝置，具體地，涉及一種便攜式、利用激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)檢測(cè)表面形狀復(fù)雜、不規(guī)則的物體，尤其是果蔬類農(nóng)產(chǎn)品的重金屬含量的裝置。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，重金屬在工業(yè)發(fā)展的道路上應(yīng)用相當(dāng)廣泛，但是隨之產(chǎn)生的污染物也大量增加，未經(jīng)處理的工業(yè)三廢被大量的排放到環(huán)境中，而人類不可缺少的農(nóng)產(chǎn)品也大受影響，工業(yè)污染物亂排亂放使水果的種植受到各種重金屬的污染，包括Cr、Cu、Cd、Pb等，這些重金屬最終將進(jìn)入人類體內(nèi)，影響身體健康。因此及時(shí)檢測(cè)水果中重金屬含量，對(duì)控制重金屬進(jìn)去人體有著重要的意義。 目前定量檢測(cè)重金屬的常用方法有原子吸收光譜法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法等檢測(cè)分析技術(shù)，這些光譜法雖然檢測(cè)精度和穩(wěn)定性都較好，但是對(duì)樣品前處理復(fù)雜且時(shí)間長(zhǎng)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)的需求。激光誘導(dǎo)擊穿光譜(Laser-InducedBreakdown Spectroscopy, LIBS)技術(shù)是近些年發(fā)展起來(lái)的一種基于原子發(fā)射光譜的多元素同時(shí)檢測(cè)技術(shù)，它能對(duì)不同形態(tài)的樣品進(jìn)行檢測(cè)，包括固體、液體、氣體，因此能被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)產(chǎn)品檢測(cè)、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)、環(huán)境污染監(jiān)控等不同領(lǐng)域。其基本原理是一束強(qiáng)激光脈沖經(jīng)透鏡聚焦后照射到樣品表面，激光的高能量使得聚焦點(diǎn)處的原子脫離物質(zhì)本身，在局部強(qiáng)電場(chǎng)和其他原子的作用下，電離產(chǎn)生了高溫、高密度的等離子體。這些等離子體輻射出特定頻率的光子，形成特征光譜，利用光譜儀收集特征光譜，分析光譜強(qiáng)度和元素濃度的關(guān)系，計(jì)算相應(yīng)的光譜強(qiáng)度即可得到所述元素的濃度。已有的文獻(xiàn)和專利中大多數(shù)是利用激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)檢測(cè)土壤、水溶液、合金等表面及形狀相對(duì)較規(guī)則的對(duì)象，例如冶金自動(dòng)化研究設(shè)計(jì)院，吳少波等，基于激光誘導(dǎo)擊穿光譜的普通黃銅全元素分析裝置及方法(中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01110280889.X);清華大學(xué)，馬曉紅等，檢測(cè)時(shí)間及位置可控的激光誘導(dǎo)擊穿光譜檢測(cè)裝置(中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01010569401.0);中國(guó)海洋大學(xué)，鄭榮兒等，激光誘導(dǎo)擊穿光譜水中離子檢測(cè)的導(dǎo)向沉積增強(qiáng)方法(中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?00910210855. 6)。然而，未見(jiàn)利用激光誘導(dǎo)擊穿光譜檢測(cè)果蔬類農(nóng)產(chǎn)品中重金屬專用裝置方面的專利。利用激光誘導(dǎo)擊穿光譜檢測(cè)果蔬類農(nóng)產(chǎn)品中重金屬，還面臨技術(shù)難題。水果、蔬菜等農(nóng)產(chǎn)品要求無(wú)損傷檢測(cè)。但是激光能量很強(qiáng)，溫度很高，如長(zhǎng)時(shí)間擊打，則樣品表面同一點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)灼傷。這一問(wèn)題雖然可以通過(guò)將樣品放置在一個(gè)旋轉(zhuǎn)的平臺(tái)上，每次擊打在不同的位置加以解決；但是大部分水果、蔬菜的形狀不規(guī)則，使得在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，激光聚焦點(diǎn)在樣品表面深度不停地改變，得到的光譜信背比很低，特征光譜的強(qiáng)度也很不穩(wěn)定，給激光誘導(dǎo)擊穿光譜無(wú)損檢測(cè)技術(shù)帶來(lái)很大難度。基于以上分析得出，樣品在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)還要做到激光聚焦點(diǎn)的深度一致，這對(duì)LIBS技術(shù)用于果蔬類農(nóng)產(chǎn)品中的重金屬檢測(cè)非常重要。因此，需要開(kāi)發(fā)一種能使樣品旋轉(zhuǎn)且激光聚焦點(diǎn)的深度一致的檢測(cè)裝置，用于表面形狀不規(guī)則的果蔬類農(nóng)產(chǎn)品中重金屬的檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是基于激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)提供一種便攜式重金屬檢測(cè)裝置，所述裝置設(shè)有能使樣品旋轉(zhuǎn)且激光聚焦點(diǎn)的深度一致的旋轉(zhuǎn)式樣品臺(tái)，解決了被測(cè)樣品形狀不規(guī)則導(dǎo)致的檢測(cè)難度大等技術(shù)問(wèn)題，而且，所述裝置可以滿足現(xiàn)場(chǎng)、快速、多元素同時(shí)檢測(cè)等需求。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了便攜式重金屬檢測(cè)裝置，所述裝置包括箱體，及設(shè)置在箱體內(nèi)的激光器、發(fā)射及收集光路、旋轉(zhuǎn)式樣品臺(tái)、高精度光譜儀，所述高精度光譜儀上連接安裝有控制軟件及數(shù)據(jù)處理分析程序的計(jì)算機(jī)；
所述的發(fā)射及收集光路包含由激光反射鏡、帶孔反射鏡及第一平凸透鏡組成的發(fā)射光路元件；及，由第一平凸透鏡、帶孔反射鏡、第二平凸透鏡及光纖探頭組成的收集光路元件；所述的發(fā)射及收集光路的光纖探頭通過(guò)光纖連接到所述的高精度光譜儀；
所述的旋轉(zhuǎn)式樣品臺(tái)包含
固定于箱體底板上的樣品臺(tái)底座，
設(shè)置在樣品臺(tái)底座上的彈性機(jī)構(gòu)；
固定在彈性機(jī)構(gòu)上端，且與彈性機(jī)構(gòu)垂直設(shè)置的樣品臺(tái)底板，所述樣品臺(tái)底板中部設(shè)置有若干平行設(shè)置的主動(dòng)滾輪，所述主動(dòng)滾輪由電連接的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)；及
固定在箱體內(nèi)，且平行設(shè)置于樣品臺(tái)底板正上方的樣品臺(tái)頂板，所述樣品臺(tái)頂板中部設(shè)置有若干平行設(shè)置的從動(dòng)滾輪，所述主動(dòng)滾輪與從動(dòng)滾輪平行上下對(duì)應(yīng)設(shè)置，樣品夾置于所述主動(dòng)滾輪與從動(dòng)滾輪之間。上述的便攜式重金屬檢測(cè)裝置，其中，所述的激光器發(fā)射的激光束呈45°入射到所述的激光反射鏡上，所述的帶孔反射鏡平行對(duì)應(yīng)設(shè)置在激光反射鏡的正下方，所述的第一平凸透鏡平行設(shè)置在樣品臺(tái)正上方，且位于帶孔反射鏡的正下方，所述的帶孔反射鏡、第二平凸透鏡與光纖探頭的中心點(diǎn)在同一直線上。上述的便攜式重金屬檢測(cè)裝置，其中，所述的光纖探頭通過(guò)光纖探頭固定裝置設(shè)置在位于激光器下方的水平導(dǎo)軌上。上述的便攜式重金屬檢測(cè)裝置，其中，所述的水平導(dǎo)軌上還設(shè)置有第一底座，所述第一底座具有微調(diào)機(jī)構(gòu)，所述的光纖探頭固定裝置固定在所述第一底座上。上述的便攜式重金屬檢測(cè)裝置，其中，所述的第二平凸透鏡設(shè)置在位于激光器下方的水平導(dǎo)軌上。上述的便攜式重金屬檢測(cè)裝置，其中，所述的水平導(dǎo)軌上還設(shè)置有第二底座，所述第二底座具有微調(diào)機(jī)構(gòu)，所述的第二平凸透鏡固定在所述第二底座上。上述的便攜式重金屬檢測(cè)裝置，其中，所述的主動(dòng)滾輪之間具有一定間隔。上述的便攜式重金屬檢測(cè)裝置，其中，所述的彈性機(jī)構(gòu)由平行設(shè)置的若干彈簧構(gòu)成。上述的便攜式重金屬檢測(cè)裝置，其中，所述的旋轉(zhuǎn)式樣品臺(tái)還包含設(shè)置在樣品臺(tái)頂板上的水平轉(zhuǎn)動(dòng)位移臺(tái)。本發(fā)明的另一個(gè)目的，是提供所述便攜式重金屬檢測(cè)裝置在檢測(cè)不規(guī)則形狀的物體的重金屬含量中的應(yīng)用。優(yōu)選的，所述不規(guī)則形狀的物體，是指果蔬類農(nóng)產(chǎn)品，包括近球形、放置在所述樣品臺(tái)上時(shí)能夠被所述滾輪帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的果蔬類農(nóng)產(chǎn)品，例如蘋果、梨、桔子、橙、杏、李子、葡萄、球形茄子等，以及非近球形、放置在所述樣品臺(tái)上時(shí)難以被所述滾輪帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的果蔬類農(nóng)產(chǎn)品，例如黃瓜、香蕉、西葫蘆等。本發(fā)明特別設(shè)計(jì)了一種可調(diào)式旋轉(zhuǎn)樣品放置臺(tái)用來(lái)提高LIBS檢測(cè)樣品重金屬含量的準(zhǔn)確度，特別地，提高了不規(guī)則樣品的激光誘導(dǎo)擊穿光譜質(zhì)量，能滿足在果園、菜地現(xiàn)場(chǎng)快速同時(shí)檢測(cè)水果、蔬菜中多種重金屬含量。本發(fā)明的裝置還可設(shè)置帶有萬(wàn)向輪，并可以使用汽車裝載，移動(dòng)方便，檢測(cè)時(shí)間短，可以滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)檢測(cè)，可同時(shí)檢測(cè)多種元素。


圖I為本發(fā)明的便攜式重金屬檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的發(fā)射及收集光路示意。圖3為本發(fā)明旋轉(zhuǎn)式樣品臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明的帶孔反射鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明的水平轉(zhuǎn)動(dòng)位移臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步地說(shuō)明。如圖I所示，本發(fā)明提供了一種便攜式激光誘導(dǎo)擊穿光譜水果重金屬檢測(cè)裝置，所述裝置包括箱體I、及設(shè)置在箱體內(nèi)的激光器2、發(fā)射及收集光路3、旋轉(zhuǎn)式樣品臺(tái)4、高精度光譜儀5，所述高精度光譜儀5上連接有安裝有控制軟件及數(shù)據(jù)處理分析程序的計(jì)算機(jī)。所述的激光器2設(shè)置在箱體I的頂板內(nèi)側(cè)，本發(fā)明的檢測(cè)裝置使用的激光器2為調(diào)Q納秒級(jí)Nd =YAG激光器，發(fā)射出波長(zhǎng)為1064 nm激光，脈沖寬度為8ns，單脈沖最高能量為200mJ，直徑為6mm，激光能量可調(diào)。如圖2所示，為本發(fā)明的發(fā)射及收集光路的結(jié)構(gòu)示意圖，所述的發(fā)射及收集光路3包含發(fā)射光路及收集光路，所述發(fā)射光路包含激光反射鏡13及帶孔反射鏡14。所述激光反射鏡13的中心點(diǎn)與激光器的激光發(fā)射孔在同一水平直線上，且所述激光反射鏡13與箱體I的頂板呈45°安置固定在箱體I頂板內(nèi)。所述的帶孔反射鏡14平行設(shè)置在激光反射鏡13的正下方，固定在箱體I內(nèi)；如圖4所示，所述帶孔反射鏡14的中心設(shè)置有孔141，經(jīng)激光反射鏡反射的激光穿過(guò)所述孔141。所述的收集光路包含第一平凸透鏡15、第二平凸透鏡16及光纖探頭18 ;所述光纖探頭18通過(guò)光纖19連接到高精度光譜儀5上。所述的第一平凸透鏡15平行于箱體底板，設(shè)置在帶孔反射鏡14的正下方，并位于樣品臺(tái)4正上方。所述的第二平凸透鏡16垂直于箱體底板，固定在平行于箱體底板的導(dǎo)軌20上；更優(yōu)選地，所述導(dǎo)軌20上設(shè)置具有微調(diào)結(jié)構(gòu)的第一底座21，所述第二平凸透鏡16安裝在所述第一底座21上；所述的光纖探頭18通過(guò)光纖探頭固定裝置17固定在平行于箱體底板的水平導(dǎo)軌20上，更優(yōu)選地，所述導(dǎo)軌20上還設(shè)置有具有微調(diào)結(jié)構(gòu)的第二底座22，所述光纖探頭18安裝在所述第二底座22上。所述的帶孔反射鏡14、第二平凸透鏡16及光纖探頭18三者的中心點(diǎn)位于同一水平直線上。所述的光纖探頭18在第二平凸透鏡16的中心軸上，導(dǎo)軌20的設(shè)置時(shí)為了便于水平調(diào)節(jié)光纖探頭18及第二平凸透鏡16，而且，檢測(cè)工作時(shí)還可微調(diào)兩個(gè)底座(第一底座21及第二底座22)的位置及高度，以采集最佳質(zhì)量光譜。當(dāng)所述檢測(cè)裝置工作時(shí)，激光器發(fā)射的水平方向的激光，經(jīng)45°方向的激光反射鏡13反射成豎直方向，然后穿過(guò)帶孔反射鏡14的孔(141)，垂直入射到第一平凸透鏡15上，此時(shí)，激光束同軸于第一平凸透鏡15，再經(jīng)第一平凸透鏡15聚焦于位于樣品臺(tái)4上的水果樣品，所述水果樣品經(jīng)高能激光輻射出的光譜線，經(jīng)第一平凸鏡15轉(zhuǎn)化成平行光入射到帶孔反射鏡14上，通過(guò)帶孔反射鏡14反射到第二平凸透鏡16上，經(jīng)第二平凸透鏡16的凸面聚焦到光纖探頭18上，再通過(guò)光纖19將信息傳輸?shù)礁呔裙庾V儀5上，完成光譜數(shù)據(jù)的采集。所述的第一平凸透鏡和第二平凸透鏡的聚焦透鏡全部采用焦距為100mm、直徑為30mm的石英平凸透鏡。本發(fā)明的樣品臺(tái)根據(jù)大部分水果、蔬菜等農(nóng)產(chǎn)品非規(guī)則形狀的特點(diǎn)設(shè)計(jì)，具有高度可調(diào)并可帶動(dòng)樣品旋轉(zhuǎn)等特點(diǎn)，用于放置樣品。本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式樣品臺(tái)4高度可調(diào)并帶有轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪，所述樣品臺(tái)4固定在裝置箱體I的底板上，位于第一平凸鏡15的正下方。如圖3所示，所述樣品臺(tái)4主要由樣品臺(tái)底板8、樣品臺(tái)頂板7、滾輪、彈性機(jī)構(gòu)11、樣品臺(tái)底座12和電動(dòng)機(jī)組成。所述的樣品臺(tái)底座12固定在箱體I的底板上。所述的彈性機(jī)構(gòu)11固定在樣品臺(tái)底座12上；所述彈性機(jī)構(gòu)11包含若干平行間隔設(shè)置的根彈簧，為保持平穩(wěn)，本實(shí)施例選擇4根彈簧。所述的樣品臺(tái)底板8固定連接在彈性機(jī)構(gòu)11上，所述彈性機(jī)構(gòu)11將樣品臺(tái)底板8向上頂壓。所述樣品臺(tái)底板8的中部設(shè)置有若干主動(dòng)滾輪10 (優(yōu)選2個(gè)滾輪)，所述主動(dòng)滾輪10由與其電連接的電動(dòng)機(jī)(圖中未示)帶動(dòng),作為主動(dòng)輪。所述的樣品臺(tái)頂板7固定在裝置箱體I上，與樣品臺(tái)底板8不連接，相隔一段距離。更優(yōu)選地，所示的樣品臺(tái)頂板7通過(guò)連接在箱體I上的固定桿(圖中未示)固定在箱體I上，使得樣品臺(tái)頂板7可以根據(jù)不同的需要上下調(diào)節(jié)高度。所述樣品臺(tái)頂板7的中部設(shè)置有若干從動(dòng)滾輪9 (優(yōu)選2個(gè)滾輪)，所述從動(dòng)滾輪9由主動(dòng)滾輪10帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。工作時(shí)，下壓樣品臺(tái)底板8，通過(guò)彈性機(jī)構(gòu)11保證樣品23夾置于主動(dòng)滾輪與從動(dòng)滾輪之間。所述兩個(gè)主動(dòng)滾輪之間相隔一定距離，使得激光能夠順利到達(dá)樣品表面，并且樣品臺(tái)頂板可以根據(jù)不同的需要調(diào)節(jié)高度，來(lái)滿足激光擊打到樣品表面不同的深度。當(dāng)激光從正上方的第一平凸透鏡15垂直向下?lián)舸虻浇蛐蔚墓邩悠繁砻?，在所述滾輪的作用下所述樣品不斷的緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，沿著樣品的緯度方向，激光均勻的擊打在樣品表面。等離子體輻射出的特征光譜經(jīng)帶孔反射鏡14反射后，垂直入射到豎直放置的第二平凸透鏡，聚焦到光纖探頭，光纖探頭和豎直放置的平凸透鏡通過(guò)能精確的調(diào)整高度的可調(diào)節(jié)底座固定安置在一根導(dǎo)軌上，以進(jìn)一步達(dá)到水平調(diào)節(jié)的功能。所述光纖探頭通過(guò)光纖連接到達(dá)高精度光譜儀，其具有八個(gè)不同波段通道和增強(qiáng)型電感耦合器件ICXD，能精確分析每一幅光譜信號(hào)。進(jìn)一步地，本發(fā)明的與光譜儀連接的計(jì)算機(jī)上安裝有LIBS采集分析軟件及有關(guān)程序，設(shè)置檢測(cè)所需的相關(guān)參數(shù)，包括延時(shí)時(shí)間、積分時(shí)間、擊打次數(shù)。在激光擊打完成后經(jīng)有關(guān)程序?qū)?shù)據(jù)處理計(jì)算，能快速顯示出檢測(cè)元素的含量。
進(jìn)一步地，所述電動(dòng)機(jī)具有控制開(kāi)關(guān)，可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，滿足檢測(cè)不同樣品時(shí)采用不同的轉(zhuǎn)速，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)所述底板上主動(dòng)輪向兩個(gè)不同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)輪再帶動(dòng)樣品緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，激光均勻的擊打在樣品表面，達(dá)到無(wú)損檢測(cè)的目的，所述樣品臺(tái)可以保證激光聚焦深度保持不變，因而提高了激光誘導(dǎo)擊穿光譜的穩(wěn)定性和信背比，使得檢測(cè)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。對(duì)于非近球形的果蔬類農(nóng)產(chǎn)品，難以通過(guò)所述主動(dòng)滾輪10的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)其旋轉(zhuǎn)。因此，本裝置在所述旋轉(zhuǎn)式樣品臺(tái)可安裝一臺(tái)水平轉(zhuǎn)動(dòng)位移臺(tái)，如圖5所示，該水平轉(zhuǎn)動(dòng)位移臺(tái)置于樣品臺(tái)頂板上，通過(guò)水平移動(dòng)旋轉(zhuǎn)式樣品臺(tái)，激光束可以勻速打擊在所述樣品表面，從而實(shí)現(xiàn)利用對(duì)非近球形的果蔬類農(nóng)產(chǎn)品的重金屬檢測(cè)。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，進(jìn)一步地，所述裝置的箱體I的前后設(shè)計(jì)有兩個(gè)窗口，可關(guān)閉打開(kāi)，用于調(diào)整光路元件位置以及裝置維修，激光器2安裝于裝置箱體內(nèi)最上方，導(dǎo)軌20安裝在激光器2的正下方，導(dǎo)軌20上安置兩個(gè)可移動(dòng)底座(第一底座21及第二底座 22)，高精度光譜儀5及樣品臺(tái)4固定在裝置箱體的底板上，并在樣品臺(tái)4的側(cè)面安裝有一個(gè)上下移動(dòng)式拉門，用于樣品的進(jìn)出。所述裝置的所有部件都固定在裝置箱體內(nèi)，裝置箱底部裝有4個(gè)萬(wàn)向輪6，移動(dòng)方便快捷，在野外，裝置的使用可由汽車提供電源。以近球形的水果為例，本發(fā)明裝置完整的工作流程是
(1)裝置接通電源，先后開(kāi)啟激光器2、光譜儀5、計(jì)算機(jī)；
(2)全部啟動(dòng)正常后打開(kāi)控制軟件，控制軟件用于控制裝置硬件且顯示采集過(guò)程中具體所采集到的光譜；
(3)設(shè)置LIBS工作的激光能量、延時(shí)時(shí)間、積分時(shí)間、激光頻率等相關(guān)參數(shù)；
(4)打開(kāi)激光器2的發(fā)射按鈕，發(fā)射出激光束，檢查發(fā)射及收集光路是否正常，調(diào)整帶孔反射鏡14、第一平凸透鏡15、第二平凸透鏡16以及光纖探頭固定裝置17的位置，使得光纖探頭18能在正確的位置收集各種檢測(cè)元素的激光誘導(dǎo)擊穿特征光譜。(5)上述步驟(4)的準(zhǔn)備工作完成之后，激光從激光器2發(fā)射出來(lái)，經(jīng)過(guò)反射鏡13反射后垂直向下穿過(guò)帶孔反射鏡14，由第一平凸透鏡15聚焦后，激光到達(dá)放置樣品臺(tái)4上緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)的水果表面，在高能激光的作用下形成等離子體，等離子體輻射出光譜線，經(jīng)第一平凸透鏡15折射后形成平行光線，由帶孔反射鏡14反射后，水平入射到第二平凸透鏡16，聚焦到光纖探頭18上，通過(guò)光纖19將光譜信息傳遞到高精度光譜儀5。(6)計(jì)算機(jī)上安裝有控制軟件外，還有用于處理分析高精度光譜儀5接收到光譜信息的程序，分析程序通過(guò)采集到的光譜信息，自動(dòng)搜索在程序中設(shè)定的每種元素的特征波長(zhǎng)，定性判斷檢測(cè)元素是否存在，并將對(duì)應(yīng)特征波長(zhǎng)的光譜強(qiáng)度輸入到程序設(shè)置的定標(biāo)曲線中，定量計(jì)算出檢測(cè)元素的含量并顯示在屏幕上。盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見(jiàn)的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來(lái)限定。
權(quán)利要求
1.便攜式重金屬檢測(cè)裝置，其特征在于，所述裝置包括箱體(I)，及設(shè)置在箱體(I)內(nèi)的激光器(2)、發(fā)射及收集光路(3)、旋轉(zhuǎn)式樣品臺(tái)(4)、高精度光譜儀(5)，所述高精度光譜儀(5)上連接安裝有控制軟件及數(shù)據(jù)處理分析程序的計(jì)算機(jī)； 所述的發(fā)射及收集光路(3)包含由激光反射鏡(13)、帶孔反射鏡(14)及第一平凸透鏡(15)組成的發(fā)射光路元件；及，由第一平凸透鏡(15)、帶孔反射鏡(14)、第二平凸透鏡(16)及光纖探頭(18)組成的收集光路元件；所述的發(fā)射及收集光路(3)的光纖探頭(18)通過(guò)光纖(19)連接到所述的高精度光譜儀(5)； 所述的旋轉(zhuǎn)式樣品臺(tái)(4)包含 固定于箱體(I)底板上的樣品臺(tái)底座(12 )， 設(shè)置在樣品臺(tái)底座(12 )上的彈性機(jī)構(gòu)(11); 固定在彈性機(jī)構(gòu)(11)上端且與彈性機(jī)構(gòu)(11)垂直設(shè)置的樣品臺(tái)底板(8)，所述樣品臺(tái)底板(8)中部設(shè)置有若干平行設(shè)置的主動(dòng)滾輪(10)，所述主動(dòng)滾輪(10)由電連接的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)；及 固定在箱體(I)內(nèi)，且平行設(shè)置于樣品臺(tái)底板(8)上方的樣品臺(tái)頂板(7)，所述樣品臺(tái)頂板(7)中部設(shè)置有若干平行設(shè)置的從動(dòng)滾輪(9)，所述主動(dòng)滾輪(10)與從動(dòng)滾輪(9)上下平行對(duì)應(yīng)設(shè)置，樣品夾置于所述主動(dòng)滾輪(10)與從動(dòng)滾輪(9)之間。
2.如權(quán)利要求I所述的便攜式重金屬檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的激光器(2)發(fā)射的激光束呈45°入射到所述的激光反射鏡(13)上，所述的帶孔反射鏡(14)平行對(duì)應(yīng)設(shè)置在激光反射鏡的正下方，所述的第一平凸透鏡(15)平行設(shè)置在樣品臺(tái)正上方，且位于帶孔反射鏡(14)的正下方，所述的帶孔反射鏡(14)、第二平凸透鏡(16)與光纖探頭(18)的中心點(diǎn)在同一直線上。
3.如權(quán)利要求I或2所述的便攜式重金屬檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的光纖探頭(18)通過(guò)光纖探頭固定裝置(17)設(shè)置在位于激光器(2)下方的水平導(dǎo)軌(20)上。
4.如權(quán)利要求3所述的便攜式重金屬檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的水平導(dǎo)軌(20)上還設(shè)置有第一底座(21 )，所述第一底座(21)具有微調(diào)機(jī)構(gòu)，所述的光纖探頭固定裝置(17)固定在所述第一底座(21)上。
5.如權(quán)利要求I或2或4所述的便攜式重金屬檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的第二平凸透鏡(16)設(shè)置在位于激光器(2)下方的水平導(dǎo)軌(20)上。
6.如權(quán)利要求5所述的便攜式重金屬檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的水平導(dǎo)軌(20)上還設(shè)置有第二底座(22)，所述第二底座(22)具有微調(diào)機(jī)構(gòu)，所述的第二平凸透鏡(16)固定在所述第二底座(22)上。
7.如權(quán)利要求I或2或4或6所述的便攜式重金屬檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的主動(dòng)滾輪(10)之間具有一定間隔。
8.如權(quán)利要求I或2或4或6所述的便攜式重金屬檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的彈性機(jī)構(gòu)(11)由平行設(shè)置的若干彈簧構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求8所述的便攜式重金屬檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的旋轉(zhuǎn)式樣品臺(tái)(4)還包含設(shè)置在樣品臺(tái)頂板(7)上的水平轉(zhuǎn)動(dòng)位移臺(tái)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了便攜式重金屬檢測(cè)裝置，該檢測(cè)裝置包括箱體，及設(shè)置在箱體內(nèi)的激光器、發(fā)射及收集光路、旋轉(zhuǎn)式樣品臺(tái)、高精度光譜儀，該高精度光譜儀上連接安裝有控制軟件及數(shù)據(jù)處理分析程序的計(jì)算機(jī)；該發(fā)射及收集光路包含發(fā)射光路元件；及，收集光路元件；該發(fā)射及收集光路通過(guò)光纖連接到該高精度光譜儀；該旋轉(zhuǎn)式樣品臺(tái)包含樣品臺(tái)底板、樣品臺(tái)頂板、滾輪、彈性機(jī)構(gòu)、樣品臺(tái)底座和電動(dòng)機(jī)。本發(fā)明提供的水果中重金屬含量的檢測(cè)裝置，能滿足在果園現(xiàn)場(chǎng)快速同時(shí)檢測(cè)水果中多種重金屬含量；且可以使用汽車裝載，移動(dòng)方便，檢測(cè)時(shí)間短，可以滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)檢測(cè)，可同時(shí)檢測(cè)多種元素。
文檔編號(hào)G01N21/63GK102661936SQ201210151508
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月16日
發(fā)明者劉木華, 姚明印, 張旭 申請(qǐng)人:江西農(nóng)業(yè)大學(xué)