一种重金属离子电化学原位在线检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种重金属离子电化学原位在线检测装置及方法，装置包括：基于三电极体系对样品进行检测，进而产生与样本中重金属离子浓度相对应的电压信号的电化学检测模块；用于检测样品的pH值的pH检测模块；用于检测样品温度的温度检测模块；数据校准模块，所述数据校准模块用于基于温度检测模块输出的温度值以及pH检测模块输出的pH值对电化学检测模块输出的电压信号进行校准处理，从而得到与校准后的电压信号相对应的重金属离子浓度值。本发明专利技术能够在不同pH和不同温度条件下快速准确检测重金属离子浓度，提高检测装置的精确度、准确性和连续性。通过微型化手段，使检测装置更适于原位在线检测，避免待测样本在运输过程中受到污染，影响检测结果。影响检测结果。影响检测结果。

【技术实现步骤摘要】
一种重金属离子电化学原位在线检测装置及方法


[0001]本专利技术涉及电化学
，具体而言，尤其涉及一种重金属离子电化学原位在线检测装置及方法。

技术介绍

[0002]电化学检测技术依据重金属离子的电化学性质，通过三电极体系中电信号的变化来判断样品中的重金属离子浓度。根据输出的电信号不同，可以把电化学传感器分为电流型、电导型、电位型等类型。不同于紫外可见分光光度法、原子吸收法、原子荧光法等基于实验室的测定方法，电化学分析方法操作简单、易于便携、成本低、检测时间短，灵敏度高，具有相当广泛的应用需求。
[0003]信号校准转换模型的建立是原位在线检测的重要步骤。目前电化学检测装置的检测不能原位进行，主要是因为在不同温度和pH条件下，检测装置需要重新校准，因此无法连续在线检测，所以需要建立一个能够自动进行温度和pH校准的信号转换模型，来实现在不同环境条件下化学信号向电信号的准确转换。在转换模型建立并校准的基础上，进一步提高原位检测能力。

技术实现思路

[0004]根据上述提出电化学检测装置的检测不能原位进行的技术问题，而提供一种重金属离子电化学原位在线检测装置。本专利技术能够在不同pH和不同温度条件下快速准确检测重金属离子浓度，提高检测装置的精确度、准确性和连续性。通过微型化手段，使检测装置更适于原位在线检测，避免待测样本在运输过程中受到污染，影响检测结果。
[0005]本专利技术采用的技术手段如下：
[0006]一种重金属离子电化学原位在线检测装置，包括：
[0007]电化学检测模块，所述电化学检测模块基于三电极体系对样品进行检测，进而产生与样本中重金属离子浓度相对应的电压信号；
[0008]pH检测模块，所述pH检测模块用于检测样品的pH值；
[0009]温度检测模块，所述温度检测模块用于检测样品的温度；
[0010]数据校准模块，所述数据校准模块用于基于温度检测模块输出的温度值以及pH检测模块输出的pH值对电化学检测模块输出的电压信号进行校准处理，从而得到与校准后的电压信号相对应的重金属离子浓度值；
[0011]所述电化学检测模块、pH检测模块以及温度检测模块互相分离设置。
[0012]进一步地，所述数据校准模块用于基于温度检测模块输出的温度值以及pH检测模块输出的pH值对电化学检测模块输出的电压信号进行校准处理，包括：将所述温度值、pH数值以及电压信号输入到预先训练好的信号转换模型中，并将所述信号转换模型输出的电压信号作为校准后的电压信号，进而获取与校准后的电压信号相对应的重金属离子浓度值。
[0013]进一步地，所述在线检测装置还包括：
[0014]数据存储模块，所述数据存储模块将数据校准模块得到的重金属离子浓度进行存储。
[0015]进一步地，所述在线检测装置还包括：
[0016]无线传输模块，所述无线传输模块用于将数据存储部分存储的重金属离子浓度传输到PC机。
[0017]进一步地，所述电化学检测模块包括第一检测池、第一数据采集卡以及三电极系统，所述第一数据采集卡的数据接收端口分别连接三电极系统的对电极、参比电极和工作电极，所述对电极、参比电极和工作电极均部分伸入第一检测池中的样品内；
[0018]所述第一检测池的进样口连接进样通道，出样口连接出样通道，所述进样口的设置位置高于出样口。
[0019]进一步地，所述pH检测模块包括第二检测池、第二数据采集卡以及两电极系统，所述第二数据采集卡的数据接收端口分别连接两电极系统的参比电极和pH值电极，所述参比电极和pH值电极均部分伸入第二检测池中的样品内；
[0020]所述第二检测池的进样口连接进样通道，出样口连接出样通道，所述进样口的设置位置高于出样口。
[0021]进一步地，所述温度检测模块包括第三检测池和温度生成器，所述温度生成器的检测端部分伸入第三检测池中的样品内；
[0022]所述第三检测池的进样口连接进样通道，出样口连接出样通道，所述进样口的设置位置高于出样口。
[0023]本专利技术还公开了一种重金属离子电化学原位在线检测方法，基于上述任意一项所述的检测装置实现，所述检测方法包括以下步骤：
[0024]将样品从进样口流入，分别进入目标物检测模块、pH检测模块和温度检测模块；
[0025]待检测完毕，将目标物检测模块、pH检测模块和温度检测模块的数据传输进入数据校准模块，得到校准后的精准数据。
[0026]较现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0027]本专利技术提供了重金属离子电化学原位在线检测装置和方法，该装置能够在不同pH值和不同温度条件下快速准确检测重金属离子浓度，提高检测装置的精确度、准确性和连续性。通过微型化手段，使检测装置更适于原位在线检测，避免待测样本在运输过程中受到污染，影响检测结果。
[0028]基于上述理由本专利技术可在电化学检测等领域广泛推广。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为本专利技术重金属离子电化学原位在线检测装置的结构示意图。
[0031]图2为本专利技术电化学检测模块的结构示意图。
[0032]图3为本专利技术pH值检测模块的结构示意图。
[0033]图4为本专利技术温度检测模块的结构示意图。
[0034]图中：1、电化学检测模块；101、第一数据采集卡；102、工作电极；103、参比电极；104、第一检测池出样口；105、第一检测池进样口；106、第一检测池；2、pH值检测模块；201、pH值电极；202、pH值参比电极；203、第二检测池出样口；204、第二检测池进样口；205、第二数据采集卡；206、第二检测池；3、温度检测模块；301、温度生成器；302、第三检测池出样口；303、第三检测池进样口；304、第三检测池；4、数据校准模块；5、数据存储模块；6、无线传输模块；7、进样管道；701、第一进样管道；702、第二进样管道；703、第三进样管道；8、出样管道；801、第一出样管道；802、第二出样管道；803、第三出样管道。
具体实施方式
[0035]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0036]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种重金属离子电化学原位在线检测装置，其特征在于，包括：电化学检测模块，所述电化学检测模块基于三电极体系对样品进行检测，进而产生与样本中重金属离子浓度相对应的电压信号；pH检测模块，所述pH检测模块用于检测样品的pH值；温度检测模块，所述温度检测模块用于检测样品的温度；数据校准模块，所述数据校准模块用于基于温度检测模块输出的温度值以及pH检测模块输出的pH值对电化学检测模块输出的电压信号进行校准处理，从而得到与校准后的电压信号相对应的重金属离子浓度值；所述电化学检测模块、pH检测模块以及温度检测模块互相分离设置。2.根据权利要求1所述的一种重金属离子电化学原位在线检测装置，其特征在于，所述数据校准模块用于基于温度检测模块输出的温度值以及pH检测模块输出的pH值对电化学检测模块输出的电压信号进行校准处理，包括：将所述温度值、pH数值以及电压信号输入到预先训练好的信号转换模型中，并将所述信号转换模型输出的电压信号作为校准后的电压信号，进而获取与校准后的电压信号相对应的重金属离子浓度值。3.根据权利要求1所述的一种重金属离子电化学原位在线检测装置，其特征在于，所述在线检测装置还包括：数据存储模块，所述数据存储模块将数据校准模块得到的重金属离子浓度进行存储。4.根据权利要求3所述的一种重金属离子电化学原位在线检测装置，其特征在于，所述在线检测装置还包括：无线传输模块，所述无线传输模块用于将数据存储部分存储的重金属离子浓度传输到PC机。5.根据权利要求1所述的一种重金属离子电化学原...

【专利技术属性】
技术研发人员：王月竹，薛晓铭，王俊生，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：