CN116046495A - 一种用于测定土壤中金属元素的样本处理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于测定土壤中金属元素的样本处理方法及装置，涉及土壤检测技术领域。该用于测定土壤中金属元素的样本处理装置，包括底座，所述底座的固定连接有转动电机，所述转动电机的输出轴上固定连接有转盘，并且转盘位于底座的上方，所述转盘的上方设置有多个处理筒，并且处理筒通过支撑柱与转盘固定连接，所述处理筒的底部设置有下料管，所述支撑柱的圆周面上固定连接有挡块，所述支撑柱的圆周面上滑动连接有滑块。通过设置转动电机、转盘和多个处理筒，方便对不同位置的样本土壤进行分开处理，避免前一次残留的样本土壤进入下一次处理的样本土壤内，有利于提高样本土壤检测的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及土壤检测技术领域，具体为一种用于测定土壤中金属元素的样本处理方法及装置。
背景技术
土壤是指地球表面的一层疏松的物质，由各种颗粒状矿物质、有机物质、水分、空气、微生物等组成，能生长植物，土壤因农药、肥料、生长素的大量施用及工业“三废”的污染，土壤重金属含量超标较严重，因此，需要定期对土壤重金属含量进行检测。
申请人在申请本发明时，经过检索，发现中国专利公开了“一种用于测定土壤中金属元素的样本处理方法及装置”，其申请号为“CN202010978009.5”，该专利主要通过干燥装置、破碎筛分装置和加样装置对采样的土壤进行干燥、粉碎和筛分处理，最后将处理后的土壤加入试管内进行消解，但是该专利需要对不同位置的样本土壤进行处理时，前一次处理的样本土壤会有部分残留在样本处理装置内，因此，在进行下一次样本土壤处理时，前一次残留的样本土壤会进入下一次处理的样本土壤内，并造成检测数据不准确。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于测定土壤中金属元素的样本处理方法及装置，解决了对不同位置的样本土壤进行处理时，前一次处理的样本土壤会有部分残留在样本处理装置内，因此，在进行下一次样本土壤处理时，前一次残留的样本土壤会进入下一次处理的样本土壤内，并造成检测数据不准确的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于测定土壤中金属元素的样本处理装置，包括底座，所述底座的固定连接有转动电机，所述转动电机的输出轴上固定连接有转盘，并且转盘位于底座的上方，所述转盘的上方设置有多个处理筒，并且处理筒通过支撑柱与转盘固定连接，所述处理筒的底部设置有下料管，所述支撑柱的圆周面上固定连接有挡块，所述支撑柱的圆周面上滑动连接有滑块，并且滑块位于挡块的上方，所述滑块的侧壁上固定连接有连接杆，所述连接杆远离滑块的一端固定连接有限位环，所述连接杆的圆周面上套设有弹簧，并且弹簧位于滑块的上方，所述转盘的顶部固定连接有放置座，并且放置座位于下料管的下方，所述放置座的内部放置有试管；
所述处理筒的内部设置有筛板，所述筛板的侧壁上固定连接有卡杆，所述处理筒的内壁上设置有卡槽，并且卡杆位于卡槽的内部，所述卡杆上固定连接有定位支架，所述定位支架的内部转动连接有转轴，所述转轴的顶部固定连接有齿轮，所述转轴的圆周面上固定连接有粉碎刀片；
所述底座的顶部固定连接有处理罩，所述处理罩的顶部固定连接有电动缸，所述电动缸的活动端固定连接有固定板，所述固定板的底部固定连接有粉碎电机，所述粉碎电机的输出轴上固定连接有卡块，并且卡块位于处理罩的内部，所述卡块的底部设置有齿孔，所述处理罩的内顶部设置有加热灯。
优选的，所述转盘的底部固定连接有多个轮子，并且轮子与处理筒对应设置。
优选的，每个所述处理筒的底部均设置有两个支撑柱，并且对称设置在下料管的两侧。
优选的，所述限位环位于下料管的下方，所述限位环与试管配套使用，所述采用聚四氟乙烯制成。
优选的，每个所述处理筒的内部均设置有四个卡槽和四个卡杆，每个所述处理筒的内部均设置有一个定位支架，并且定位支架的俯面形状为十字形。
优选的，所述电动缸的数量设置有两个，并且对称设置在粉碎电机的左右两侧，所述齿轮与齿孔配合使用。
一种用于测定土壤中金属元素的样本处理方法，包括以下具体步骤：S1、首先在需要检测土壤的区域内选取并划分一块矩形稳定土壤区域，在矩形稳定土壤区域内采用对角线采样法选取多个采样点，并将采样的土壤放入样本容器内，同时将土壤样本中的树枝、树叶以及石子去除干净，并贴上标签；
S2、对土壤样本进行处理前，首先用手将限位环托起，之后将试管放入放置座内，当试管放置完成后松开限位环，此时限位环在弹簧的作用下将试管定位，之后将采集到的土壤样本依次倒入多个处理筒内，土壤样本放置完成后，转动电机控制转盘转动，并将第一个处理筒转入处理罩内，之后加热灯对处理筒内部的土壤样本进行干燥处理，干燥完成后，电动缸控制粉碎电机下移，使齿轮卡入齿孔内，粉碎电机控制粉碎刀片转动，并对土壤样本进行粉碎处理，粉碎后的土壤样本经过筛板筛分从下料管落入试管内，第一个处理筒内的土壤样本处理完成后，电动缸控制粉碎电机上移，使齿轮从齿孔内移出，之后转动电机控制转盘转动，重复上述步骤将剩余的土壤样本进行处理，最后将试管取出再次贴上标签；
S3、之后往试管中加入硝酸、盐酸和氢氟酸并密封处理，之后将试管放入超级微波消解仪中进行第一次消解，待冷却后将试管取出并加入硼酸溶液，再次放入超级微波消解仪中进行第二次消解；
S4、消解完成后，进行定容，过膜，由电感耦合等离子体质谱仪测定，以元素特定质量数定性，采用外标法，以待测元素质谱信号与内标元素质谱信号的强度比与待测元素的浓度成正比进行定量分析。
优选的，所述S2中加热灯的加热时间为10-20mi n，所述S3中第一次消解的温度为90-150℃，恒温时间为5mi n，第二次消解的温度为180-220℃，恒温时间为5mi n，所述超级微波消解仪的功率为1200W，所述S3在添加硝酸、盐酸和氢氟酸时，首先使用天平进行测量，每0.05g土壤样本添加1.2m l硝酸、0.4m l盐酸、0.4m l氢氟酸和5.0m l硼酸溶液。
(三)有益效果
本发明提供了一种用于测定土壤中金属元素的样本处理方法及装置。具备以下有益效果：
1、本发明，通过设置转动电机、转盘和多个处理筒，方便对不同位置的样本土壤进行分开处理，避免前一次残留的样本土壤进入下一次处理的样本土壤内，有利于提高样本土壤检测的准确性。
2、本发明，通过设置挡块、滑块、弹簧、连接杆、限位环和放置座，便于试管的拿取与放置，操作简单。
附图说明
图1为本发明所提出的一种用于测定土壤中金属元素的样本处理装置的正视图；
图2为图1中A结构示意图；
图3为本发明所提出的一种用于测定土壤中金属元素的样本处理装置的处理筒结构示意图；
图4为本发明所提出的一种用于测定土壤中金属元素的样本处理装置的转盘俯视图；
图5为本发明所提出的一种用于测定土壤中金属元素的样本处理装置的处理筒正面剖视图；
图6为本发明所提出的一种用于测定土壤中金属元素的样本处理装置的齿轮俯视图；
图7为本发明所提出的一种用于测定土壤中金属元素的样本处理装置的处理罩侧视图；
图8为本发明所提出的一种用于测定土壤中金属元素的样本处理装置的处理罩正面剖视图；
图9为本发明所提出的一种用于测定土壤中金属元素的样本处理装置的卡块底部结构示意图；
图10为本发明所提出的一种用于测定土壤中金属元素的样本处理装置的处理罩俯视图。
其中，1、底座；2、转动电机；3、转盘；4、处理筒；5、支撑柱；6、挡块；7、滑块；8、弹簧；9、连接杆；10、限位环；11、试管；12、放置座；13、下料管；14、卡槽；15、筛板；16、卡杆；17、定位支架；18、转轴；19、粉碎刀片；20、齿轮；21、处理罩；22、电动缸；23、固定板；24、粉碎电机；25、卡块；26、加热灯；27、齿孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
如图1-10所示，本发明实施例提供一种用于测定土壤中金属元素的样本处理装置，包括底座1，底座1的固定连接有转动电机2，转动电机2主要用于控制转盘3转动，从而进行多个处理筒4的转换，转动电机2每次转动的角度相同，并且恰好将处理筒4转入处理罩21内，转动电机2的输出轴上固定连接有转盘3，并且转盘3位于底座1的上方，转盘3的上方设置有多个处理筒4，并且处理筒4通过支撑柱5与转盘3固定连接，处理筒4主要用于土壤样本的粉碎、筛分处理，处理筒4的底部设置有下料管13，支撑柱5的圆周面上固定连接有挡块6，挡块6主要对滑块7进行限位，支撑柱5的圆周面上滑动连接有滑块7，并且滑块7位于挡块6的上方，滑块7的侧壁上固定连接有连接杆9，连接杆9远离滑块7的一端固定连接有限位环10，限位环10主要对试管11进行限位，避免试管11发生倾倒，连接杆9的圆周面上套设有弹簧8，并且弹簧8位于滑块7的上方，弹簧8始终处于压缩状态，转盘3的顶部固定连接有放置座12，并且放置座12位于下料管13的下方，放置座12的内部放置有试管11；
处理筒4的内部设置有筛板15，筛板15主要用于土壤的筛分，筛板15为100目，筛板15的侧壁上固定连接有卡杆16，处理筒4的内壁上设置有卡槽14，并且卡杆16位于卡槽14的内部，通过设置卡杆16和卡槽14，主要对定位支架17、筛板15进行定位，卡杆16上固定连接有定位支架17，定位支架17主要用于转轴18的定位，定位支架17的内部转动连接有转轴18，转轴18的顶部固定连接有齿轮20，通过设置齿轮20、卡块25和齿孔27，便于粉碎电机24控制转轴18带动粉碎刀片19转动，转轴18的圆周面上固定连接有粉碎刀片19；
底座1的顶部固定连接有处理罩21，处理罩21的顶部固定连接有电动缸22，电动缸22主要用于控制粉碎电机24进行上下移动，电动缸22的活动端固定连接有固定板23，固定板23的底部固定连接有粉碎电机24，粉碎电机24的输出轴上固定连接有卡块25，并且卡块25位于处理罩21的内部，卡块25的底部设置有齿孔27，处理罩21的内顶部设置有加热灯26，加热灯26主要对土壤样本进行干燥处理。
转盘3的底部固定连接有多个轮子，并且轮子与处理筒4对应设置，每个处理筒4的底部均设置有两个支撑柱5，并且对称设置在下料管13的两侧，限位环10位于下料管13的下方，限位环10与试管11配套使用，试管11采用聚四氟乙烯制成，每个处理筒4的内部均设置有四个卡槽14和四个卡杆16，每个处理筒4的内部均设置有一个定位支架17，并且定位支架17的俯面形状为十字形，电动缸22的数量设置有两个，并且对称设置在粉碎电机24的左右两侧，齿轮20与齿孔27配合使用。
一种用于测定土壤中金属元素的样本处理方法，包括以下具体步骤：S1、首先在需要检测土壤的区域内选取并划分一块矩形稳定土壤区域，在矩形稳定土壤区域内采用对角线采样法选取多个采样点，并将采样的土壤放入样本容器内，同时将土壤样本中的树枝、树叶以及石子去除干净，并贴上标签；
S2、对土壤样本进行处理前，首先用手将限位环10托起，之后将试管11放入放置座12内，当试管11放置完成后松开限位环10，此时限位环10在弹簧8的作用下将试管11定位，之后将采集到的土壤样本依次倒入多个处理筒4内，土壤样本放置完成后，转动电机2控制转盘3转动，并将第一个处理筒4转入处理罩21内，之后加热灯26对处理筒4内部的土壤样本进行干燥处理，干燥完成后，电动缸22控制粉碎电机24下移，使齿轮20卡入齿孔27内，粉碎电机24控制粉碎刀片19转动，并对土壤样本进行粉碎处理，粉碎后的土壤样本经过筛板15筛分从下料管13落入试管11内，第一个处理筒4内的土壤样本处理完成后，电动缸22控制粉碎电机24上移，使齿轮20从齿孔27内移出，之后转动电机2控制转盘3转动，重复上述步骤将剩余的土壤样本进行处理，最后将试管11取出再次贴上标签；
S3、之后往试管11中加入硝酸、盐酸和氢氟酸并密封处理，之后将试管11放入超级微波消解仪中进行第一次消解，待冷却后将试管11取出并加入硼酸溶液，再次放入超级微波消解仪中进行第二次消解；
S4、消解完成后，进行定容，过膜，由电感耦合等离子体质谱仪测定，以元素特定质量数定性，采用外标法，以待测元素质谱信号与内标元素质谱信号的强度比与待测元素的浓度成正比进行定量分析。
S2中加热灯26的加热时间为10-20mi n，S3中第一次消解的温度为90-150℃，恒温时间为5mi n，第二次消解的温度为180-220℃，恒温时间为5mi n，超级微波消解仪的功率为1200W，S3在添加硝酸、盐酸和氢氟酸时，首先使用天平进行测量，每0.05g土壤样本添加1.2m l硝酸、0.4m l盐酸、0.4m l氢氟酸和5.0m l硼酸溶液。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种用于测定土壤中金属元素的样本处理装置，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的固定连接有转动电机(2)，所述转动电机(2)的输出轴上固定连接有转盘(3)，并且转盘(3)位于底座(1)的上方，所述转盘(3)的上方设置有多个处理筒(4)，并且处理筒(4)通过支撑柱(5)与转盘(3)固定连接，所述处理筒(4)的底部设置有下料管(13)，所述支撑柱(5)的圆周面上固定连接有挡块(6)，所述支撑柱(5)的圆周面上滑动连接有滑块(7)，并且滑块(7)位于挡块(6)的上方，所述滑块(7)的侧壁上固定连接有连接杆(9)，所述连接杆(9)远离滑块(7)的一端固定连接有限位环(10)，所述连接杆(9)的圆周面上套设有弹簧(8)，并且弹簧(8)位于滑块(7)的上方，所述转盘(3)的顶部固定连接有放置座(12)，并且放置座(12)位于下料管(13)的下方，所述放置座(12)的内部放置有试管(11)；
所述处理筒(4)的内部设置有筛板(15)，所述筛板(15)的侧壁上固定连接有卡杆(16)，所述处理筒(4)的内壁上设置有卡槽(14)，并且卡杆(16)位于卡槽(14)的内部，所述卡杆(16)上固定连接有定位支架(17)，所述定位支架(17)的内部转动连接有转轴(18)，所述转轴(18)的顶部固定连接有齿轮(20)，所述转轴(18)的圆周面上固定连接有粉碎刀片(19)；
所述底座(1)的顶部固定连接有处理罩(21)，所述处理罩(21)的顶部固定连接有电动缸(22)，所述电动缸(22)的活动端固定连接有固定板(23)，所述固定板(23)的底部固定连接有粉碎电机(24)，所述粉碎电机(24)的输出轴上固定连接有卡块(25)，并且卡块(25)位于处理罩(21)的内部，所述卡块(25)的底部设置有齿孔(27)，所述处理罩(21)的内顶部设置有加热灯(26)。
2.根据权利要求1所述的一种用于测定土壤中金属元素的样本处理装置，其特征在于：所述转盘(3)的底部固定连接有多个轮子，并且轮子与处理筒(4)对应设置。
3.根据权利要求1所述的一种用于测定土壤中金属元素的样本处理装置，其特征在于：每个所述处理筒(4)的底部均设置有两个支撑柱(5)，并且对称设置在下料管(13)的两侧。
4.根据权利要求1所述的一种用于测定土壤中金属元素的样本处理装置，其特征在于：所述限位环(10)位于下料管(13)的下方，所述限位环(10)与试管(11)配套使用，所述试管(11)采用聚四氟乙烯制成。
5.根据权利要求1所述的一种用于测定土壤中金属元素的样本处理装置，其特征在于：每个所述处理筒(4)的内部均设置有四个卡槽(14)和四个卡杆(16)，每个所述处理筒(4)的内部均设置有一个定位支架(17)，并且定位支架(17)的俯面形状为十字形。
6.根据权利要求1所述的一种用于测定土壤中金属元素的样本处理装置，其特征在于：所述电动缸(22)的数量设置有两个，并且对称设置在粉碎电机(24)的左右两侧，所述齿轮(20)与齿孔(27)配合使用。
7.一种用于测定土壤中金属元素的样本处理方法，基于权利要求1所述的一种用于测定土壤中金属元素的样本处理装置，其特征在于：包括以下具体步骤：
S1、首先在需要检测土壤的区域内选取并划分一块矩形稳定土壤区域，在矩形稳定土壤区域内采用对角线采样法选取多个采样点，并将采样的土壤放入样本容器内，同时将土壤样本中的树枝、树叶以及石子去除干净，并贴上标签；
S2、对土壤样本进行处理前，首先用手将限位环(10)托起，之后将试管(11)放入放置座(12)内，当试管(11)放置完成后松开限位环(10)，此时限位环(10)在弹簧(8)的作用下将试管(11)定位，之后将采集到的土壤样本依次倒入多个处理筒(4)内，土壤样本放置完成后，转动电机(2)控制转盘(3)转动，并将第一个处理筒(4)转入处理罩(21)内，之后加热灯(26)对处理筒(4)内部的土壤样本进行干燥处理，干燥完成后，电动缸(22)控制粉碎电机(24)下移，使齿轮(20)卡入齿孔(27)内，粉碎电机(24)控制粉碎刀片(19)转动，并对土壤样本进行粉碎处理，粉碎后的土壤样本经过筛板(15)筛分从下料管(13)落入试管(11)内，第一个处理筒(4)内的土壤样本处理完成后，电动缸(22)控制粉碎电机(24)上移，使齿轮(20)从齿孔(27)内移出，之后转动电机(2)控制转盘(3)转动，重复上述步骤将剩余的土壤样本进行处理，最后将试管(11)取出再次贴上标签；
S3、之后往试管(11)中加入硝酸、盐酸和氢氟酸并密封处理，之后将试管(11)放入超级微波消解仪中进行第一次消解，待冷却后将试管(11)取出并加入硼酸溶液，再次放入超级微波消解仪中进行第二次消解；
S4、消解完成后，进行定容，过膜，由电感耦合等离子体质谱仪测定，以元素特定质量数定性，采用外标法，以待测元素质谱信号与内标元素质谱信号的强度比与待测元素的浓度成正比进行定量分析。
8.根据权利要求7所述的一种用于测定土壤中金属元素的样本处理方法，其特征在于：所述S2中加热灯(26)的加热时间为10-20min，所述S3中第一次消解的温度为90-150℃，恒温时间为5min，第二次消解的温度为180-220℃，恒温时间为5min，所述超级微波消解仪的功率为1200W，所述S3在添加硝酸、盐酸和氢氟酸时，首先使用天平进行测量，每0.05g土壤样本添加1.2ml硝酸、0.4ml盐酸、0.4ml氢氟酸和5.0ml硼酸溶液。
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