[实用新型]一种基于多个工作电极的饮用水重金属自动检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电化学领域，尤其涉及一种基于多个工作电极的检测饮用水重金属检测装置。

背景技术

由于近几年我国经济的粗犷式发展，导致了水环境重金属污染严重。重金属污染不仅对人体健康造成很大影响，而且会对生态环境造成严重破坏。因此国家越来越重视对重金属的检测。虽然现在有很多成熟的方法可用于重金属的检测，但是这些方法一般具有仪器体积庞大，检测时间长，检测成本高等缺点而不适用于重金属的现场检测。

电感耦合等离子体质谱法(Inductively-coupled plasma mass spectroscopy, ICP-MS)和原子吸收光谱法(Atomic absorption spectroscopy,AAS)是常用于重金属检测的方法。由于需要复杂的前处理操作，所以无法用于现场的实时监测，通常用于实验室测量。相比之下，溶出伏安法在恒定电位下对重金属进行富集，极大地提高了工作电极表面重金属的浓度，随后施加由负至正的扫描电压，使富集的重金属重新氧化为离子态，可以借助重金属对应的特征峰进行定量分析。溶出伏安法最大的优点是灵敏度高，具有很低的检测下限，测定精度良好，能同时进行多种重金属测定，且不需要贵重仪器，操作简单，灵敏度高，测量时间短，可作为实时在线检测手段。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于多个工作电极的检测饮用水重金属检测装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于多个工作电极的饮用水重金属自动检测装置，包括：水路模块、微处理器、多传感器模块、电化学检测模块和信号采集模块；所述多传感器模块包括多个工作电极、一个参比电极和一个对电极；所述电化学检测模块包括恒电位模块、有源屏蔽电路、电极自检模块和局部自检模块；所述信号采集模块包括多量程I/V变换电路、滤波调零及电压放大电路、16位A/D变换电路、16位D/A变换电路和16位电平转换电路；所述水路模块包括测试腔和电磁阀控制模块；与测试腔连通的待测液管路、电解质管路和废液排放管路上均设置电磁阀；所有电磁阀均与电磁阀控制模块连接；所述电磁阀控制模块、多量程I/V变换电路和16位电平转换电路均与微处理器连接；所述多个工作电极、参比电极和对电极浸入测试腔内部，且均与电极自检模块连接；多个工作电极通过多路选通开关与多量程I/V变换电路连接；有源屏蔽电路的输入端连接工作电极，输出端作用于工作电极和参比电极的屏蔽层；所述参比电极与恒电位模块连接；所述多量程I/V变换电路、滤波调零及电压放大电路、16位A/D变换电路和16位电平转换电路依次连接；所述16位D/A变换电路输入端连接16位电平转换电路，输出端分别连接有源屏蔽电路、恒电位模块和局部自检模块，局部自检模块与多量程I/V变换电路连接；所述恒电位模块与对电极连接；所述电极自检模块连接16位A/D变换电路。

进一步地，所述测试腔的底部开有与废液排放管路连通的开孔，侧壁上开有溢流孔，溢流孔通过侧壁内部空腔连通废液排放管路。

本实用新型的有益效果是：采用多个工作电极切换的三电极系统可以在不需手动更换系统部件的情况下实现对多种重金属离子的自动检测，多量程的I/V 转换模块在电极自检时选择合适的量程，以保证采集到的信号更加精确。测试腔通过自身的结构实现了定容，过量液体的会从内壁的溢流孔排出，省去了额外的机械装置，简化了整体结构，节省了成本。

附图说明

图1是本实用新型新型测试腔的结构示意图；

图2是本实用新型检测装置的结构框图；

图中，电磁阀2、溢流孔3、侧壁内部空腔4、微处理器9、16位D/A变换电路12、电磁阀控制模块13、电极自检模块14、工作电极15、参比电极16、对电极17、测试腔18、屏蔽层19、恒电位模块20、有源屏蔽电路21、局部自检模块22、多量程I/V变换电路23、滤波调零及电压放大电路24、16位A/D 变换电路25、16位电平转换电路26。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。