本发明涉及环境检测领域,具体涉及一种高选择性检测环境中多环芳烃的化学分析仪。
背景技术:
1、多环芳烃是一类由两个或两个以上苯环组成的有机化合物,具有较高的毒性和致癌性。多环芳烃广泛存在于石油、煤炭等化石燃料中,也会通过工业废水、农药、汽车尾气等途径进入水体中,对水环境造成严重污染。随着工业化和城市化进程的加速,工业的发展程度及都市化进程与水体环境中多环芳烃的浓度存在明显的正相关关系。多环芳烃具有低溶解性和疏水性,因此易与悬浮物结合而沉降于水底,因此沉积物是多环芳烃的主要环境归宿之一。同时,多环芳烃能够通过再悬浮作用又会重新释放到环境中,从而造成“二次污染”。监测水体环境中的多环芳烃的污染含量对保护水体生态环境质量可起到预警指示作用。此外关于多环芳烃在食物链中检出的研究报道,多集中在水生生物,包括软体动物和鱼类的肌肉及内脏等,能够通过食物链中捕食水生生物汇聚到人体内。因此对水体中的多环芳烃进行化学分析相当重要。
2、现有技术中,例如专利公开号cn114230850b公开了一种检测海域沉积物中多环芳烃的方法,将沉积物中的多环芳烃提取到溶剂中,从而减少沉积物样品在长距离的运输中的损伤。但沉积物中含有大量成分颗粒,在对沉积物进行检测特定成分时很容易受到干扰。同时在进行沉积物检测时,需要多时段采集多个点位的沉积信息,人工工作强度大,且沉积物带回实验室后,不但容易受到运输颠簸的影响,且还容易受运输光照而产生光解,降低检测精确度。
技术实现思路
1、为解决上述问题,本发明提供一种高选择性检测环境中多环芳烃的化学分析仪,能够部署于环境中,对水体环境中的多环芳烃进行高选择性检测。
2、为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:一种高选择性检测环境中多环芳烃的化学分析仪,包括漂浮载体,漂浮载体上设有控制器、无线组件和电源,漂浮载体上开设有投放口,投放口内设有取样管,投放口上固定连接有用于驱动取样管探入水体中的第一驱动件;
3、取样管包括管体,管体内侧设有螺纹,管体一端设有采集口,采集口内设有第一单向阀,管体另一端固定连接有分析处理组件,管体内设有与螺纹配合的采集容器,采集容器设有第二驱动件,第二驱动件用于驱动采集容器在管体内旋转并沿螺纹移动,采集容器用于在采集口获取检测样品,分析处理组件用于对检测样品预设区域成分进行提取检测分析。
4、采用上述方案有以下有益效果:
5、1、本方案中,通过取样管探入水体内进行采样分析,水体能够为湖泊、海洋和河流等可能存在多环芳烃污染的区域,探入水体的深度能够通过第一驱动件进行调节,能够对多种深度进行采样并包括对水体沉积物进行采集。
6、2、本方案,采集开始后采集容器会在驱动器的驱动下抵达采集口,采集口的第一单向阀打开,采集容器对水或沉积物进行采集,后第一单向阀封闭。采集容器会在第二驱动件的驱动下升起,在升起过程会沿螺纹不断旋转,使采集容器中的悬浮颗粒发生沉降或漂浮,在采集容器移动至分析处理组件时,采集容器内的成分会在离心作用下分层,从而将多环芳烃层与其他杂质大致分离,减少杂质对检测过程带来的影响,后分析处理组件对预设区域的成分进行提取检测分析,从而检测水体中多环芳烃类型以及含量。
7、3、本方案,漂浮载体漂浮于水面上,使用者能够通过无线组件进行控制,或采用自动化控制,漂浮载体能够便捷的前往待采集区域,并在检测完成后通过无线组件发送回检测信息,从而减少人工工作强度,实现在环境中进行长期监测。
8、进一步,采集容器包括配合部,配合部与螺纹配合,配合部底部可拆卸连接有容器,容器底部设有第二单向阀,第二单向阀与控制器信号连接,容器顶部设有供分析处理组件检测的检测口,配合部底部设有用于封闭检测口的封闭块。
9、有益效果:配合部用于传导旋转,配合螺纹在管体移动以及旋转。容器与配合部可拆卸连接,方便后续对容器内溶液或沉淀进行检测。第二单向阀能够打开与采集口进行对接,并在运输过程中封闭,确保溶液不会洒出。封闭块在容器与配合部配合后,将检测口堵住,避免溶液溢出至管体中。
10、进一步,第二驱动件包括伸缩杆,伸缩杆一端与管体固定连接,伸缩杆另一端固定连接有电机,电机的输出轴与配合部固定连接。
11、有益效果:电机能够输出转动力,而伸缩杆作为电机的固定点,能够保持电机在任意深度均不会发生自转,并使电机保持稳定,减少震动。
12、进一步,分析处理组件包括推动缸和检测腔,推动缸的输出轴与容器可拆卸连接,推动缸用于驱动容器进入检测腔内,检测腔内设有光谱检测仪。
13、有益效果:当容器抵达预定位置后,配合部与容器的连接断开,推动缸的输出轴与容器连接,并将容器送入检测腔内,通过光谱检测仪进行成分检测。
14、进一步,推动缸和配合部均通过电磁铁与容器可拆卸连接。
15、有益效果:电磁铁能够通电与断电控制磁力的产生,从而便捷的控制与容器的连接关系。
16、进一步,光谱检测仪设有探入吸头,探入吸头用于通过检测口探入容器吸取预设区域成分。
17、有益效果:将多环芳烃层与其他杂质分层后,需对多环芳烃所在层进行提取。探入吸头能够探入液层中,吸取多环芳烃所在层的溶液进行检测。
18、进一步,检测腔底部设有清洗组件,清洗组件设有排水通道和冲洗喷头,漂浮载体上固定连接有水泵,水泵通过第一管道与冲洗喷头连通。
19、有益效果:进行检测后,容器中会附着残余物,会影响后续检测过程。容器底部的第二单向阀打开后使容器与清洗组件连通,清洗组件会向容器内注入清水进行冲洗,减少残余物的影响。由于多环芳烃受其特性影响,在水体中不同深度和层次含量不同,因此能够直接通过抽取低多环芳烃含量的水层内清水进行冲洗。
20、进一步,探入吸头为锥形结构,探入吸头探入容器后将检测口封闭。
21、有益效果:探入吸头为锥形结构能够探入并封闭检测口,减少清洗过程中清水的溢出,同时能够对探入吸头进行一定程度的清洗。
22、进一步,漂浮载体上表面固定连接有太阳能发电板。
23、有益效果:漂浮载体长期位于室外水域上,太阳能发电板能够直接通过阳光进行供电,使装置的能源来源更为清洁。
24、进一步,漂浮载体底部设有用于驱动漂浮载体移动第三驱动器。
25、有益效果:第三驱动器能够驱动漂浮载体移动,使漂浮载体能够进行更大水体区域的多环芳烃分析。
26、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
1.一种高选择性检测环境中多环芳烃的化学分析仪,其特征在于,包括漂浮载体,漂浮载体上设有控制器、无线组件和电源,漂浮载体上开设有投放口,投放口内设有取样管,投放口上固定连接有用于驱动取样管探入水体中的第一驱动件;
2.根据权利要求1所述的高选择性检测环境中多环芳烃的化学分析仪,其特征在于,采集容器包括配合部,配合部与螺纹配合,配合部底部可拆卸连接有容器,容器底部设有第二单向阀,第二单向阀与控制器信号连接,容器顶部设有供分析处理组件检测的检测口,配合部底部设有用于封闭检测口的封闭块。
3.根据权利要求2所述的高选择性检测环境中多环芳烃的化学分析仪,其特征在于,第二驱动件包括伸缩杆,伸缩杆一端与管体固定连接,伸缩杆另一端固定连接有电机,电机的输出轴与配合部固定连接。
4.根据权利要求3所述的高选择性检测环境中多环芳烃的化学分析仪,其特征在于,分析处理组件包括推动缸和检测腔,推动缸的输出轴与容器可拆卸连接,推动缸用于驱动容器进入检测腔内,检测腔内设有光谱检测仪。
5.根据权利要求4所述的高选择性检测环境中多环芳烃的化学分析仪,其特征在于,推动缸和配合部均通过电磁铁与容器可拆卸连接。
6.根据权利要求5所述的高选择性检测环境中多环芳烃的化学分析仪,其特征在于,光谱检测仪设有探入吸头,探入吸头用于通过检测口探入容器吸取预设区域成分。
7.根据权利要求6所述的高选择性检测环境中多环芳烃的化学分析仪,其特征在于,检测腔底部设有清洗组件,清洗组件设有排水通道和冲洗喷头,漂浮载体上固定连接有水泵,水泵通过第一管道与冲洗喷头连通。
8.根据权利要求7所述的高选择性检测环境中多环芳烃的化学分析仪,其特征在于,探入吸头为锥形结构,探入吸头探入容器后将检测口封闭。
9.根据权利要求8所述的高选择性检测环境中多环芳烃的化学分析仪,其特征在于,漂浮载体上表面固定连接有太阳能发电板。
10.根据权利要求9所述的高选择性检测环境中多环芳烃的化学分析仪,其特征在于,漂浮载体底部设有用于驱动漂浮载体移动第三驱动器。
