[发明专利]一种便携式金属离子水质分析仪及其检测方法

权利要求书

1.一种便携式金属离子水质分析仪，其特征在于，

包括：进样系统、原子化器系统、分光系统、电源系统与检测系统；

所述进样系统将样品及电解质溶液引入所述原子化器系统的辉光放电区域；

所述原子化器系统将待测元素激发，产生特征谱线；

所述分光系统对辉光放电区域产生的光辐射信号进行聚焦并将聚焦后的光信号耦合至所述检测系统；

所述电源系统为整个所述便携式金属离子水质分析仪供电；

所述检测系统检测待测元素的所述特征谱线的光谱强度，并采用特征原子发射谱线的强度进行定量分析。

2.根据权利要求1所述的便携式金属离子水质分析仪，其特征在于，

所述进样系统包括蠕动泵、注射泵、多通阀、混合块、进样管路和排液管，

所述蠕动泵向所述混合块运输电解质溶液，并且运输所述原子化器系统的辉光放电原子化区产生的废液；

通过控制所述注射泵中针栓的目标位置对经所述多通阀进入的样品溶液进行定量，将抽取的样品溶液注射至所述混合块；

所述混合块连接至所述原子化器系统的进样入口。

3.根据权利要求1或2所述的便携式金属离子水质分析仪，其特征在于，

所述分光系统包括聚焦透镜和光纤耦合元件，辉光放电区域、聚光透镜中心以及光纤耦合元件的光纤探头同轴，所述聚焦透镜将所述辉光放电区域产生的光辐射信号聚焦于所述光纤耦合元件的光纤探头处，并通过所述光纤耦合元件耦合至所述检测系统。

4.根据权利要求1或2所述的便携式金属离子水质分析仪，其特征在于，

所述电源系统包括开关电源、锂离子电池以及DC-DC电源模块，所述电源系统既能够通过开关电源直接由外部220 V交流供电；同时能通过锂离子电池实现仪器内部供电。

5.根据权利要求1或2所述的便携式金属离子水质分析仪，其特征在于，

所述检测系统包括光谱仪和控制单元，

所述控制单元对所述便携式金属离子水质分析仪中的每个器件发出指令动作，使仪器稳定运转；所述光谱仪对接收到的光信号进行检测与放大，通过检测得到的特征原子发射谱线的强度对待测元素定量分析。

6.根据权利要求1或2所述的便携式金属离子水质分析仪，其特征在于，

所述原子化器系统包括限流电阻、石墨电极、钨棒、液体池、阴极玻璃毛细管和高压电源；

所述高压电源正极引出的导线与所述钨棒相连接，负极引出的导线经所述限流电阻与所述石墨电极相连接，所述石墨电极水平贯穿所述液体池的壁部并固定于所述液体池的一侧。

7.一种使用权利要求1至6中任意一项所述的便携式金属离子水质分析仪检测重金属元素的方法，包括以下步骤：

将样品及电解质溶液引入所述原子化器系统的辉光放电原子化区；

所述原子化器系统将待测元素激发，产生特征谱线；

采集辉光放电区域的光辐射信号，并将信号耦合至光谱仪中进行检测；

检测待测元素的所述特征原子发射谱线的强度，并采用峰高进行定量分析。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

将电解质溶液通过蠕动泵运输到混合块中，使待测样品通过多通阀打出进入到所述混合块并在混合块中与电解质溶液混合后进入所述原子化器系统；

通过调节注射泵的体积和速度控制待测样品的量，通过调节蠕动泵的流速使电解质溶液不断从阴极玻璃毛细管顶端溢出；以电解质溶液为阴极，以金属钨棒为阳极，向两电极施加高压后产生特征发射光谱；

将聚光透镜聚焦后的特征发射光谱通过光纤耦合到光谱仪中进行检测；

获得元素的光谱强度并采用峰高进行定量分析。