便携式重金属镉、铅检测仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种便携式重金属镉、铅检测仪，包括检测仪器和印刷电极，所述检测仪器包括壳体、壳体内的工作主板以及壳体上的液晶显示屏、操作指令按键以及用于插入印刷电极的插槽。本实用新型专利技术便携式重金属镉、铅检测仪解决了传统仪器检测时在样品处理、电极处理以及清洗步骤比较繁琐的问题。具有检测方便、快捷，体积小，方便携带的优点，能实现现场检测水质中痕量镉和铅。同时采用的一次性印刷电极，省去了电极处理和清洗的步骤，避免了电极的二次污染。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种便携式重金属镉、铅检测仪，特别是能够现场检测生活饮用水、地下水以及江河水等水质中镉、铅含量的便携式重金属镉、铅检测仪。
技术介绍
镉(Cd)、铅(Pb)都是对人体有严重危害的重金属元素。自然环境受到镉、铅污染后，可以通过在生物体内的富集作用，通过食物链进入人体，进而对人体产生不利影响。人喝了镉污染的水，镉会在人体内形成镉硫蛋白，通过血液达到全身，并有选择性的蓄积于肾、肝中，而且镉与含羟基、氨基、巯基的蛋白质分子结合，能使许多酶系统受到抑制，从而影响肾、肝器官中酶系统的正常功能。慢性镉中毒会引起骨骼改变、肾肝损害，还可能引发贫血等；急性镉中毒会使人出现呕吐、肠胃痉挛，腹痛，腹泻等症状；镉中毒超过一定程度可导致死亡。人们多通过呼吸空气、食物摄取和自来水饮用等方式把铅带入人体。进入人体的铅90%储存在骨骼，10%随血液循环流动而分布到全身各组织和器官，影响血红细胞和脑、肾、神经系统功能，特别是婴幼儿吸收铅后，将有超过30%保留在体内，影响婴幼儿的生长和智力发育，并损伤其认知功能、神经行为和学习记忆等脑功能，严重者造成痴呆以及死亡。由此可见，镉、铅污染对环境和人类的健康危害极大，因此，对环境和水质，特别是饮用水、地下水及江河等水质镉、铅含量的检测有很大的意义。测定痕量镉、铅主要有原子吸收分光光度法(AAS)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、原子荧光光度法(AFS)以及阳极溶出伏安法(ASV)等，但由于原子吸收光谱仪、电感耦合等离子体质谱和原子荧光光谱仪均为大型的仪器，由复杂的精密器件组成(如ICP-MS由等离子体发生器，雾化室，炬管，四极质谱仪和一个快速通道电子倍增管组成)，并且必须配备电脑、气瓶、UPS等外置设备，且安放于温度基本恒定的空调房内才能正常工作，整套设备体积庞大，不能进行室外检测作业，只能在实验室内使用，而且操作复杂，需要专门的操作人员才可操作，这种类型的检测系统其精度固然高，稳定性也较好，但是其庞大的体积、繁杂的配套设施、苛刻的使用环境条件限制了其检测效率的提升。通常为了检测一个样品，需要进行异地取样、保护、标记、送样、前处理等一系列繁琐的准备工作后，才能得到可靠的结果，如果任何一个环节出了差错，则必须重新取样检测，非常耗时，效率较低，且这些产品属于高档产品，价位一般在几十万到上百万不等，价格昂贵，普及率不高。市场上电化学重金属检测仪就有很多，但由于这些仪器都配用传统的三电极体系来检测，在样品处理、电极处理以及清洗步骤比较繁琐。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种操作简单、检测快速的便携式重金属镉、铅检测仪。为实现上述目的，本技术采取以下技术方案便携式重金属镉、铅检测仪，包括检测仪器和印刷电极；所述检测仪器包括壳体、壳体内的工作主板以及壳体上的液晶显示屏、操作指令按键以及用于插入印刷电极的插槽；所述工作主板包括控制单元、数字恒电位电路、温度检测模块以及电源模块，其中所述液晶显示屏、操作指令按键、温度检测模块和电池模块分别和控制单元连接；所述印刷电极包括基片，基片上印刷有碳工作电极、碳对电极和Ag/AgCl参比电极；并在所述基片上印刷有上述三个电极的碳引出线，所述碳引出线的末端还印有一条用于检测所述印刷电极是否插入检测仪器的碳横线；在碳横线、三个电极的碳引出线以及三个电极以外的基片上，覆盖有绝缘漆印制的绝缘层。上述方案中，为了方便地将检测仪器内的测试数据、结果传送至电脑存储、分析，所述检测仪器最好设置有一通讯串口。上述方案中，所述控制单元可以为51系列单片机。上述方案中，所述印刷电极的基片可以为PVC薄膜。上述方案中，所述印刷电极最好为长条状。上述方案中，所述印刷电极最好为一次性使用。本技术的有益效果是本技术将电化学分析仪与计算机控制、采样、数据处理、显示等功能高度集成到手持式仪器中，实现了一体机操作，且体积小，便于携带，能够实现现场检测水质中痕量镉和铅。同时采用一次性的印刷电极，省去了电极处理和清洗的步骤，避免了电极的二次污染。附图说明图1为本技术便携式重金属镉、铅检测仪的结构示意图。图2为印刷电极的结构示意图。图3为本技术的检测工作的原理框图。图中标号为1、检测仪器；2、液晶显示屏；3、操作指令按键；4、通讯串口 ；5、电池盒；6、插槽；7、印刷电极；8、PVC薄膜；9、印刷电极的工作端；10、碳引出线；11、碳横线；12、碳工作电极；13、Ag/AgCl参比电极；14、碳对电极。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本技术进行进一步描述。如图1所示，便携式重金属镉、铅检测仪，包括检测仪器I和印刷电极7 ;其中，检测仪器I包括壳体、壳体正面上部有液晶显示屏2，下部为电池盒5。在液晶显示屏2与电池盒5之间设有操作指令按键3，壳体正面最顶端中间设有用于插入印刷电极7的插槽6，侧壁上端还设有一通讯串口 4，壳体内置有工作主板。工作主板包括控制单元、数字恒电位电路、温度检测模块以及电源模块；在本实施例中，所述控制单元是以51系列芯片为核心的嵌入式微处理器，可满足控制、采集、数据处理和显示的需要。数字恒电位电路和温度检测模块均与控制单元连接，所述控制单元采集数字恒电位电路的信号，并对采集到的信号进行处理。温度检测模块为温度检测器；电源模块给检测仪器I供电，电池盒5内置配有充电电池为3节5号1. 2V电池。输入单元为操作指令按键3，操作指令按键3与控制单元连接，可开启关闭检测仪器1，并设置工作参数在液晶显示屏2上显示确认。液晶显示屏2为输出单元，并与控制单元相连，可以显示仪器操作指令提示、检测结果以及历史检测记录。控制单元采集到的数据可经自身计算直接得到结果，在液晶显示屏2上显示，也可通过通讯串口 4由USB数据线与计算机连接。所述印刷电极7，如图2所示包括基片，基片上印刷有碳工作电极12、碳对电极14和Ag/AgCl参比电极13 ;并在所述基片上印刷有上述三个电极的碳引出线10，所述碳引出线10的末端还印有一条用于检测所述印刷电极7是否插入检测仪器I的碳横线11。当印刷电极7插入检测仪器I的插槽6时，通过碳横线4的设置，可检查印刷电极7是否插入检测仪器1，并将插入与否的结果显示在检测仪器I的液晶显示屏2上。这样能保证印刷电极7接触良好，工作稳定。在碳横线11、三个电极的碳引出线10以及三个电极以外的基片上，覆盖有绝缘漆印制的绝缘层。工作过程本技术在使用之前，首先预配制好缓冲溶液。所述缓冲溶液由仪器公司所提供。然后将所述缓冲溶液与江水样品按照一定比例的体积比混合均匀静置，作为待测液。配置好待测液后，开始检测。首先按下检测仪器I操作指令按键3的电源按钮，仪器初始化后，在检测仪器I上的插槽6处插上印刷电极7，在印刷电极7的工作端9上滴入一滴待测液后，按操作指令按键3中的测定键开始检测。开始时，温度检测器先检测环境中的温度，然后将温度信号送至控制单元进行处理；数字恒电位电路与印刷电极7连接，数字恒电位电路将印刷电极7采集到的化学信号转换成电信号，并将此电信号输送至控制单元处理，控制单元接收到此电信号后经数据分析处理、再由控制单元中的操作测量指令和数据采集指令做出分析、控制，最后根据所检测的待测溶液的溶出电流值，配合算法计算出本文档来自技高网...

【技术保护点】
便携式重金属镉、铅检测仪，其特征是：包括检测仪器（1）和印刷电极（7）；所述检测仪器（1）包括壳体、壳体内的工作主板以及壳体上的液晶显示屏（2）、操作指令按键（3）以及用于插入印刷电极（7）的插槽（6）；所述工作主板包括控制单元、数字恒电位电路、温度检测模块以及电源模块，其中所述液晶显示屏（2）、操作指令按键（3）、温度检测模块和电池模块分别和控制单元连接；所述印刷电极（7）包括基片，基片上印刷有碳工作电极（12）、碳对电极（14）和Ag/AgCl参比电极（13）；并在所述基片上印刷有上述三个电极的碳引出线（10），所述碳引出线（10）的末端还印有一条用于检测所述印刷电极是否插入检测仪器（1）的碳横线（11）；在碳横线（11）、三个电极的碳引出线（10）以及三个电极以外的基片上，覆盖有绝缘漆印制的绝缘层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：秦文忠，蒙兴龙，
申请(专利权)人：桂林市光明科技实业有限公司，
类型：实用新型
国别省市：