[发明专利]土壤浸出液中离子浓度检测装置及其使用方法

权利要求书

1.一种土壤浸出液中离子浓度检测装置，其特征在于，包括控制器、真空泵、取样瓶、检测腔、配液腔以及设于所述配液腔上方的去离子水贮液罐和离子水贮液罐；所述取样瓶通过第一阀门与所述检测腔连通，所述取样瓶的壁面上开设有多个渗液孔，所述取样瓶用于埋设在土壤中、以向所述检测腔提供土壤浸出液；所述离子水贮液罐和所述去离子水贮液罐分别通过第二阀门和第三阀门与所述配液腔连通，所述配液腔通过第四阀门与所述检测腔连通、用于向所述检测腔提供由离子水和去离子水混合而成的标准溶液；所述检测腔与所述真空泵连通，所述检测腔的底部设有可开闭的排液口，所述检测腔内设有离子选择电极和参比电极，所述离子选择电极、所述参比电极和所述真空泵分别与所述控制器电连接；所述检测腔内设有用于将所述检测腔分隔成上、下腔体的横隔板，所述离子选择电极和所述参比电极均设于所述上腔体中；所述横隔板的上表面开设有两个向下凹陷的凹槽，所述离子选择电极和所述参比电极的底端分别悬置在两个所述凹槽中，每个所述凹槽的底部均通过第五阀门与所述下腔体连通，所述下腔体的底部设有所述排液口。

2.根据权利要求1所述的土壤浸出液中离子浓度检测装置，其特征在于，还包括三通接头，所述三通接头的第一端口通过主管道分别与所述检测腔和所述真空泵连通、第二端口通过第一进液管与所述取样瓶连通、第三端口通过第二进液管与所述配液腔连通；所述第一进液管和所述第二进液管上分别设有所述第一阀门和所述第四阀门，所述第一进液管和所述第二进液管的内径小于所述主管道的内径。

3.根据权利要求1所述的土壤浸出液中离子浓度检测装置，其特征在于，还包括搅拌棒和驱动电机，所述搅拌棒的底端插设在所述配液腔内、顶端与所述驱动电机电连接。

4.根据权利要求1所述的土壤浸出液中离子浓度检测装置，其特征在于，所述离子选择电极为硝酸根离子选择电极、铵根离子选择电极、钾离子选择电极和钙离子选择电极中的任一种。

5.根据权利要求1所述的土壤浸出液中离子浓度检测装置，其特征在于，所述控制器包括离子计和真空泵控制模块，所述离子选择电极和所述参比电极分别与所述离子计电连接，所述真空泵与所述真空泵控制模块电连接。

6.根据权利要求1所述的土壤浸出液中离子浓度检测装置，其特征在于，所述横隔板的上表面的中部设有向下凹陷的贮液槽，两个所述凹槽分别开设在所述贮液槽底面的两端。

7.根据权利要求1所述的土壤浸出液中离子浓度检测装置，其特征在于，所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门、所述第四阀门、所述第五阀门均为电磁阀，每个所述电磁阀均与所述控制器电连接。

8.一种如权利要求1至7任一项所述土壤浸出液中离子浓度检测装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、预先在去离子水贮液罐和离子水贮液罐中分别充入浓度为a的去离子水和浓度为b的离子水，并将取样瓶埋设在预挖的土坑中；

S2、打开第二阀门和第三阀门、直至所述配液腔中的标准溶液的浓度达到x，其中，axb；

S3、启动真空泵、直至所述配液腔的真空度达到指定值；

S4、打开第四阀门；

S5、控制器获取并存储离子选择电极和参比电极产生的标定电动势信号；

S6、经过时间T1后，打开排液口和所述第三阀门；

S7、经过时间T2后，关闭排液口、第三阀门和第四阀门；

S8、将所述步骤S2～S7重复执行N次，并替换所述步骤S2中的x，其中，N2；

S9、所述控制器根据获取的N+1个标定电动势信号绘制出标定曲线；

S10、启动真空泵、直至所述配液腔的真空度达到指定值；

S11、打开第一阀门；

S12、经过时间T3后，控制器获取离子选择电极和参比电极产生的样品电动势信号、并根据能斯特公式、所述样品电动势信号和所述标定曲线计算出土壤溶液中的对应的离子浓度；

S13、经过时间T4后，关闭所述第一阀门，打开所述第四阀门、所述排液口和所述第三阀门，并重复执行所述步骤S7。

9.根据权利要求8所述的土壤浸出液中离子浓度检测装置的使用方法，其特征在于，在执行所述步骤S1之前还包括以下步骤：

S0、在预挖的土坑中铺设石英砂。