土壤中硒元素含量测量系统技术方案

本发明专利技术涉及一种土壤中硒元素含量测量系统，包括可重复拆装的敞口容器，敞口容器连接有加注子系统和温控子系统，加注子系统包括两位三通电磁换向的切换阀门，切换阀门的一进口连接混合酸容器，另一进口连接有盐酸容器，出口连接位于敞口容器上方的加注嘴；温控子系统包括包裹在敞口容器周围的油浴环腔，油浴环腔通过油路依次串接有加热装置和油泵，油浴环腔内预埋有呈螺旋形盘绕在敞口容器周围的导热线体，导热线体连接有导热滑套，导热滑套内穿装有热管装置，蒸发段导热连接有电热装置，冷凝段导热连接有热泵装置。利用阀门和开关控制，油浴和热传导加热的方式，实现自动对待检样品进行含硒量测量，省去了大量人力，测量效率更高。

Selenium Content Measurement System in Soil

【技术实现步骤摘要】
土壤中硒元素含量测量系统
本专利技术属于土壤中微量元素检验领域，尤其涉及一种土壤中硒元素含量测量系统。
技术介绍
硒是人体必需的微量元素之一。可以用作光敏材料、电解锰行业催化剂、动物体必需的营养元素和植物有益的营养元素等一般硒搭配五味子制作养肝片，有保肝护肝功能。它在食物中的含量取决于不同地域土壤的硒含量。只要土壤里富含硒，那么从中生长的食物必然会有硒。医学普查结果表明，土壤含硒量高的地区，所在人群的癌症发病率明显比含硒量低的地区更低。研究表明防治癌症的有效措施为补硒，因为硒参与集体抗氧化和能量代谢，通过硒维康补硒在调节免疫，抵制细胞突变，防止癌症的发生等多方面起着十分重要的作用。目前对样品中硒含量的测定方法有：原子吸收光谱法、中子活化分析法、电感耦合等离子体质谱法，紫外分光光度法、电化学分析法和氢化物发生-原子荧光光谱法。其中氢化物发生——原子荧光光谱法的优点在于：检出限低，线性范围广，操作简便，运行成本地，氢化物发生使大量的基体元素不能进入原子化器，因而不仅光谱干扰少，而且化学干扰也低。现有理化检验领域中常用的土壤含硒检验方法是：1)以硒国家标准溶液为母液配制成0-50μg/kg的梯度硒标准应用液；采用氢化物发生——原子荧光光谱法对硒标准应用液进行测定，根据硒标准应用液的测定结果绘制标准曲线并建立回归方程；(2)使用硝酸：高氯酸的体积比为3-4：1-2的混合酸对土壤样品进行消解处理，所述消解采用的温度控制在150℃-180℃，消解时间控制在1-2小时，然后进行消解溶液的赶酸处理，赶酸温度选择180-210℃；在赶酸处理处理后的消解溶液中加入浓盐酸在温度95-110℃进行还原，然后对还原液定容得到样品溶液；(3)分别采用氢化物发生——原子荧光光谱法对空白样品和样品溶液进行测定；根据公式(I)得到样品溶液中硒的含量：X＝(C-C0)×V/m(I)；式中：X为样品溶液中硒的含量，单位为微克每千克或微克每升(μg/kg或μg/L)；C为样品溶液消化液测定的浓度，单位为微克每升(μg/L)；C0为空白样品消化液测定浓度，单位为微克每升(μg/L)；m为样品溶液质量或体积)，单位为克或毫升(g或mL)；V为样品溶液定容后总体积，单位为毫升(mL)。但是，针对上理化检验方法对土壤样品进行化验时，只能依靠现有试验器械，如发生瓶、酒精灯等，不但试验人工的体力消耗较大，而且效率比较底，导致整个化验过程自动化程度较低、费时费力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种省时省力的土壤中硒元素含量测量系统，其技术方案如下：土壤中硒元素含量测量系统，包括可重复拆装的敞口容器，敞口容器连接有加注子系统和温控子系统，加注子系统包括两位三通电磁换向的切换阀门，切换阀门的一进口连接用于盛放高氯酸和硝酸的混合酸容器，另一进口连接有用于盛放浓盐酸的盐酸容器，出口连接位于敞口容器上方的加注嘴；温控子系统包括包裹在敞口容器周围的油浴环腔，油浴环腔通过油路依次串接有加热装置和油泵，油浴环腔内预埋有呈螺旋形盘绕在敞口容器周围的导热线体，导热线体从油浴环腔中伸出的部分导热连接有导热滑套，导热滑套内穿装有可相对的在蒸发段和冷凝段之间往复滑动的热管装置，蒸发段导热连接有电热装置，冷凝段导热连接有热泵装置。进一步地，电热装置和热泵装置经单刀双掷开关并接在同一电回路中。进一步地，单刀双掷开关为继电开关，混合酸容器和切换阀门之间串接有电磁式的第一开关阀门，盐酸容器和切换阀门之间串接有电磁式的第二开关阀门。进一步地，油浴环内设置有位于底部以称量敞口容器及其内物质的重量的称量装置，导热滑套上隔热连接有用于推动其滑动的电动推杆。进一步地，第一开关阀门、第二开关阀门、切换阀门、油泵、单刀双掷开关、称量装置和电动推杆连接在同一控制器上，该控制器的控制策略如下：1)判别称量装置称取重量是否超过设定重量，如不超过则判定为敞口容器内未放入样品，如超过则判定为敞口容器内已放入样品、并进入下一步；2)向敞口容器中加入高氯酸和硝酸混合而成的混合酸，并同时打开加热装置和电热装置，将导热套推动至冷凝段，直至敞口容器内温度稳定至150℃-180℃，并保持1-2小时；3)提高加热装置的温度，将敞口容器内温度稳定至180℃-210℃进行赶酸；4)降低加热装置的温度，并将导热套推动至蒸发段，打开热泵，将敞口容器内温度降温稳定至95℃-110℃。进一步地，敞口容器的上方连接有酸性气体处理子系统，酸性气体处理子系统包括真空泵，真空泵串接有位于敞口容器上方的吸附管口、及位于吸附管口和真空泵之间的过滤装置，过滤装置中可拆安装有可中和酸性气体中酸性物质的滤芯。本专利技术的有益效果如下：利用阀门和开关控制，油浴和热传导加热的方式，实现自动对待检样品进行含硒量测量，相比传统的纯手工测量的方式，不但省去了大量人力，而且测量效率更高。附图说明图1是本专利技术土壤中硒元素含量测量系统的结构示意图。具体实施方式实施例1：本专利技术的土壤中硒元素含量测量系统可实现对土壤样品中含硒量自动化测量，无需依赖手工操作实现，但该自动化操作主要在制备样品溶液阶段，在完成样品溶液的制备后，须将敞口容器从系统上取下进行光谱分析。该系统具体结构如下：该土壤中硒元素含量测量系统主要由主机及其配套的加注子系统和温控子系统构成。主机包括工程塑料材质的壳体及其上设置的可重复拆装的敞口容器1，该外形结构类似于电饭煲，敞口容器1采用透明材质的敞口杯。壳体顶面设有凹陷部位，可方便敞口容器1的取放。壳体内还设置有位于敞口容器1中心下方的称重装置，该称重装置用于称量敞口容器1及其内物质的重量。加注子系统包括两位三通电磁换向的切换阀门2，切换阀门2的一进口连接用于盛放高氯酸和硝酸的混合酸容器3，另一进口连接有用于盛放浓盐酸的盐酸容器4，出口连接位于敞口容器1上方的加注嘴。混合酸容器3和切换阀门2之间串接有电磁式的第一开关阀门5，盐酸容器4和切换阀门2之间串接有电磁式的第二开关阀门6。温控子系统包括包裹在敞口容器1周围的油浴环腔7，油浴环腔7通过油路依次串接有加热装置8和油泵9，油浴环腔7内预埋有呈螺旋形盘绕在敞口容器1周围的铜质的导热线体10，导热线体10从油浴环腔7中伸出的部分导热连接有导热滑套11，导热滑套11内穿装有可相对的在蒸发段和冷凝段之间往复滑动的热管装置12，蒸发段导热连接有电热装置13，冷凝段导热连接有半导体载冷片形式的热泵装置14。电热装置13和热泵装置14经单刀双掷开关15并接在同一电回路中。单刀双掷开关15为继电开关，导热滑套11上隔热连接有用于推动其滑动的电动推杆。第一开关阀门5、第二开关阀门6、切换阀门2、油泵9、单刀双掷开关15、称量装置和电动推杆连接在同一控制器上，该控制器的控制策略如下：1)判别称量装置称取重量是否超过设定重量，如不超过则判定为敞口容器1内未放入样品，如超过则判定为敞口容器1内已放入样品、并进入下一步；2)向敞口容器1中加入高氯酸和硝酸混合而成的混合酸，并同时打开加热装置8和电热装置13，将导热套推动至冷凝段，直至敞口容器1内温度稳定至150℃-180℃，并保持1-2小时；3)提高加热装置8的温度，将敞口容器1内温度稳定至180℃-210℃进行赶酸；4)降低加热装置8的温度，并将导热套推动至蒸发段，打开热泵，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.土壤中硒元素含量测量系统，其特征在于，包括可重复拆装的敞口容器，敞口容器连接有加注子系统和温控子系统，加注子系统包括两位三通电磁换向的切换阀门，切换阀门的一进口连接用于盛放高氯酸和硝酸的混合酸容器，另一进口连接有用于盛放浓盐酸的盐酸容器，出口连接位于敞口容器上方的加注嘴；温控子系统包括包裹在敞口容器周围的油浴环腔，油浴环腔通过油路依次串接有加热装置和油泵，油浴环腔内预埋有呈螺旋形盘绕在敞口容器周围的导热线体，导热线体从油浴环腔中伸出的部分导热连接有导热滑套，导热滑套内穿装有可相对的在蒸发段和冷凝段之间往复滑动的热管装置，蒸发段导热连接有电热装置，冷凝段导热连接有热泵装置。

【技术特征摘要】
1.土壤中硒元素含量测量系统，其特征在于，包括可重复拆装的敞口容器，敞口容器连接有加注子系统和温控子系统，加注子系统包括两位三通电磁换向的切换阀门，切换阀门的一进口连接用于盛放高氯酸和硝酸的混合酸容器，另一进口连接有用于盛放浓盐酸的盐酸容器，出口连接位于敞口容器上方的加注嘴；温控子系统包括包裹在敞口容器周围的油浴环腔，油浴环腔通过油路依次串接有加热装置和油泵，油浴环腔内预埋有呈螺旋形盘绕在敞口容器周围的导热线体，导热线体从油浴环腔中伸出的部分导热连接有导热滑套，导热滑套内穿装有可相对的在蒸发段和冷凝段之间往复滑动的热管装置，蒸发段导热连接有电热装置，冷凝段导热连接有热泵装置。2.根据权利要求1所述的土壤中硒元素含量测量系统，其特征在于，电热装置和热泵装置经单刀双掷开关并接在同一电回路中。3.根据权利要求2所述的土壤中硒元素含量测量系统，其特征在于，单刀双掷开关为继电开关，混合酸容器和切换阀门之间串接有电磁式的第一开关阀门，盐酸容器和切换阀门之间串接有电磁式的第二开关阀门。4.根据权利要求3所述的土壤中硒元素含量测量系统，其特征在于，油浴环内设置有位于底部以称量敞口容器及其内物质...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐永新，
申请(专利权)人：许昌学院，
类型：发明
国别省市：河南,41