[发明专利]一种电磁加热-等离子体光谱检测土壤重金属装置及方法

权利要求书

1.一种电磁加热-等离子体光谱检测土壤重金属装置，其特征在于，包括电磁加热装置、等离子体原子发射光谱仪装置、气路系统和电池；所述等离子体原子发射光谱仪装置包括等离子体激发装置、前光路系统装置和光谱仪，所述前光路系统装置包括主管和出气支管，所述主管为两端开口的中空直管，其两端开口分别为第一进气口和采光口，所述采光口处通过窗口片进行封闭，且与所述光谱仪的进光口相对设置，所述出气支管一端设有出气口，其另一端与所述主管平滑过渡连接，所述出气支管的内部与所述主管的内部相连通；所述电磁加热装置包括加热管、电磁感应线圈、电磁加热电路模块装置和加热控制系统，所述加热管也为两端开口的中空管状结构，所述加热管一端开口为锥尖向外的圆锥状且与所述主管的第一进气口平滑过渡连接的开口，所述加热管另一端通过密封塞进行密封，靠近所述密封塞处的所述加热管的侧壁上设有与所述加热管内部相连通的第二进气口，位于所述第二进气口和所述圆锥状开口之间的所述加热管的外侧壁上缠绕有所述电磁感应线圈，缠绕有所述电磁感应线圈的所述加热管内部还固设有金属样品舟；所述电磁感应线圈为单根紫铜管缠绕而成的双螺旋状结构的线圈；所述金属样品舟通过与所述密封塞固定连接的固定支架进行固定连接；所述密封塞为磨砂石英塞；所述金属样品舟为由钨板焊接而成的中空长方体；所述加热管、所述主管、所述出气支管的材质均为石英玻璃，所述窗口片的材质为高透射型光学材料。

2.根据权利要求1所述的一种电磁加热-等离子体光谱检测土壤重金属装置，其特征在于，所述单根紫铜管的直径为2mm，且缠绕成所述双螺旋状结构的线圈的内层为7匝、外层为10匝、每匝间隙为1mm的所述电磁感应线圈；所述金属样品舟置于所述加热管内且位于所述电磁感应线圈的中心部位。

3.根据权利要求1所述的一种电磁加热-等离子体光谱检测土壤重金属装置，其特征在于，所述电磁加热装置的加热控制系统，通过labVIEW程序控制加热装置的输出电压及电流，调节电磁加热线圈的加热功率，从而控制对所述金属样品舟的加热温度。

4.根据权利要求1所述的一种电磁加热-等离子体光谱检测土壤重金属装置，其特征在于，所述出气支管与所述主管的接口处和所述第一进气口之间的所述主管上设有等离子体激发区，所述等离子体激发区的外壁上设有等离子体激发装置和供电单元，所述等离子体激发装置设有放电电极，所述供电单元与所述放电电极连接，通过所述供电单元对所述放电电极施加高压脉冲电压，使所述等离子体激发区内产生等离子体；所述出气支管与靠近所述采光口一端的所述主管之间的夹角为15～60°，所述出气支管与所述窗口片的距离为8～20mm。

5.根据权利要求1所述的一种电磁加热-等离子体光谱检测土壤重金属装置，其特征在于，所述金属样品舟通过与所述密封塞固定连接的固定支架进行固定连接。