氣體中顆粒物質量濃度及元素成分雙射線自動檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氣態(tài)流體中顆粒物質量濃度及其元素成分的全自動在線雙射線檢測方法，包括使用自動濾紙運送裝置將濾紙移送至固定安裝在基座的beta射線檢測裝置檢測處，停留，進行顆粒物的富集以形成待檢測樣，同時進行顆粒物濃度檢測或待富集結束后由觸發(fā)信號觸發(fā)后進行顆粒物濃度檢測，測試完畢后，待檢測樣被移送至安裝在所述基座上的X射線檢測裝置檢測處，進行重金屬濃度檢測；之后，濾紙運送動作重復進行，其重復性可由周期性或預先設定的自動控制或人工控制；本發(fā)明可實現(xiàn)氣態(tài)流體中顆粒物濃度、重金屬濃度全自動在線周期測量，以及重金屬濃度在顆粒物中的占比，從而獲知氣態(tài)流體的主要來源，而自動化控制的實現(xiàn)也可以實現(xiàn)無人值守，降低成本以及提升效率。
【專利說明】氣體中顆粒物質量濃度及元素成分雙射線自動檢測方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及氣態(tài)流體中的物質檢測領域，具體來說，涉及一種氣體中顆粒物質量濃度及元素成分雙射線自動檢測方法。
【背景技術】
[0002]目前針對氣態(tài)流體檢測領域，現(xiàn)有技術包括對氣態(tài)流體內顆粒物質量進行檢測、對顆粒物內重金屬元素進行檢測。對顆粒物質量進行檢測的方法包括β射線法、振蕩天平法、光散射法等；對顆粒物中重金屬元素進行檢測的方法包括X射線熒光法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法、原子熒光法等。
[0003]但是相關技術均為一次只能完成一個項目的測試，即一次只能測量顆粒物質量或者只能測量顆粒物內重金屬質量。無法同時對顆粒物質量及內部重金屬元素質量同時進行測試，無法測量顆粒物中元素所占百分比。
【發(fā)明內容】
[0004]有鑒于此，需要克服現(xiàn)有技術中的上述缺陷中的至少一個。本發(fā)明提供了一種氣體中顆粒物質量濃度及元素成分雙射線自動檢測方法，包括:
使用自動清潔濾紙運送裝置將濾紙移送至固定安裝在基座的beta射線檢測裝置檢測處，停留，進行顆粒物的富集以形成待檢測樣，同時進行顆粒物濃度檢測或待富集結束后由觸發(fā)信號觸發(fā)后進行顆粒物濃度檢測，所述beta射線檢測裝置測試完畢后，所述自動清潔濾紙運送裝置將待檢測樣移送至安裝在所述基座上的X射線檢測裝置檢測處，進行重金屬濃度檢測；待重金屬濃度檢測結束后，所述自動清潔濾紙運送裝置重復進行下一次清潔濾紙運送動作，清潔濾紙運送動作的重復性由自動控制或人工控制，所述自動控制為周期性或預先設定。
[0005]根據(jù)本發(fā)明【背景技術】中對現(xiàn)有技術所述，目前對氣態(tài)流體中物質的檢測均是單一功能進行檢測，每種項目的檢測都需要使用特定的設備進行檢測，同時也不具有周期性在線的檢測方法和設備，不僅在使用成本昂貴，同時操作起來也非常麻煩，并且在進行測量時耗費的時間也非常大；而本發(fā)明提供的氣體中顆粒物質量濃度及元素成分雙射線自動檢測方法，通過將beta射線檢測裝置及X射線檢測裝置利用自動化方法進行集成，實現(xiàn)在線周期性測量，不僅可以降低使用成本，并且操作也極其簡單，通過重復性時間設置，實現(xiàn)無人值守操作，同時在測量過程中，避免了重復測量，減少了時間的損耗，大大提升了效率；進而利用兩個測量結果可以得出重金屬在顆粒物中的比例，從而得到氣態(tài)流體可能的來源，對判斷各種氣候狀態(tài)、污染狀態(tài)等都具有很大的幫助。
[0006]另外，根據(jù)本發(fā)明公開的氣體中顆粒物質量濃度及元素成分雙射線自動檢測方法還具有如下附加技術特征:
進一步地，所述檢測方法還包括，所述自動清潔濾紙運送裝置具有驅動濾紙盤和被動濾紙盤，濾紙安裝在所述被動濾紙盤上，所述驅動濾紙盤由動力源帶動轉動并帶動所述被動濾紙盤，進而帶動濾紙經(jīng)過所述beta射線檢測裝置檢測處及所述X射線檢測裝置檢測處，并進而卷至入所述驅動濾紙盤上。
[0007]進一步地，所述檢測方法還包括:
進行顆粒物濃度檢測時，首先測試濾紙自身的顆粒物富集濃度Aee，在富集過程結束后，測試濾紙上樣品的顆粒物富集濃度K&，得出結果A樣品=A,& -Aea。
[0008]更進一步地，其特征在于，所述富集過程時間為5min到24h之間。
[0009]優(yōu)選地，所述富集過程時間為周期性重復。
[0010]進一步地，所述檢測方法還包括:進行重金屬濃度檢測時，首先測試濾紙自身的重金屬濃度Bee，在富集過程結束后，測試濾紙上樣品的顆粒物富集濃度B,&，得出結果=B
總-B空白ο
[0011 ] 進一步地，所述濾紙為不含重金屬的濾紙。
[0012]如果濾紙為不含重金屬的濾紙，則Bee為0，可以進一步簡化運算過程。
[0013]更進一步地，所述濾紙為帶支撐層的PTEE濾膜。
[0014]PTFE濾膜不僅無重金屬元素，而且對動力學直徑0.3微米以上顆粒物截留率在99.7%以上，因此在使用上效果更好。
[0015]進一步地，所述檢測方法包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)控制所述自動清潔濾紙運送裝置的濾紙運送動作、所述所述beta射線檢測裝置檢測動作以及所述X射線檢測裝置檢測動作。
[0016]更進一步地，所述控制系統(tǒng)為計算機系統(tǒng)或單片機系統(tǒng)或ASIC芯片。
[0017]當今技術的發(fā)展日新月異，計算機系統(tǒng)的使用相對變得更加復雜，單片機系統(tǒng)雖然簡單，但功能上還有些單一，在聯(lián)接使用上還是存在一些不便之處，而ASIC芯片，不僅功能也更加強大，同時在程序固化上更加簡便，能夠實現(xiàn)特定功能的特定固化電路，使用更加簡潔。
[0018]進一步地，所述檢測方法還包括利用校準裝置對所述X射線檢測裝置進行自動校準X熒光強度、能量刻度以及自動對所述X射線檢測裝置測量結果進行質量控制。
[0019]校準裝置的使用進一步提高了測量的精準度，同時也進一步保證了結果的可靠性。
[0020]進一步地，所述檢測方法還包括所述X射線檢測裝置通過內置多檔濾光片實現(xiàn)多元素低背景的單樣檢測或多樣檢測。
[0021]正如上述所說，當前技術均為單一樣品或單一元素的檢測，此種方法不僅帶來使用成本的高昂，而且在操作上也極為繁瑣，而是用內置多檔濾光片的方法不僅能夠確保低背景的檢測，同時也能夠實現(xiàn)多元素中的一種或多種組合的檢測。
[0022]進一步地，所述檢測方法還包括利用顆粒物濃度測量結果和重金屬濃度測量結果得到重金屬在顆粒物中所占的比例。
[0023]本發(fā)明通過利用兩個測量結果可以得出重金屬在顆粒物中的比例，從可以獲取氣態(tài)流體可能的來源，對判斷各種氣候狀態(tài)、污染狀態(tài)等都具有很大的價值。
[0024]本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
圖1是本發(fā)明所述檢測方法的一個設備實施例示意圖。
[0026]其中，I自動清潔濾紙運送裝置，2濾紙，3基座，4 beta射線檢測裝置，5 X射線檢測裝置，6收集裝置，11驅動濾紙盤，12被動濾紙盤。
【具體實施方式】
[0027]下面描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。
[0028]下面將參照附圖來描述本發(fā)明的氣體中顆粒物質量濃度及元素成分雙射線自動檢測方法，其中圖1是本發(fā)明所述檢測方法一個操作實施例示意圖。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的實施例，如圖1所示，本發(fā)明提供的氣體中顆粒物質量濃度及元素成分雙射線自動檢測方法，包括:
使用自動清潔濾紙運送裝置I將濾紙2移送至固定安裝在基座3的beta射線檢測裝置4檢測處，停留，進行顆粒物的富集以形成待檢測樣，同時進行顆粒物濃度檢測或待富集結束后由觸發(fā)信號觸發(fā)后進行顆粒物濃度檢測，所述beta射線檢測裝置4測試完畢后，所述自動清潔濾紙運送裝置3將待檢測樣移送至安裝在所述基座3上的X射線檢測裝置5檢測處，進行重金屬濃度檢測；待重金屬濃度檢測結束后，所述自動清潔濾紙運送裝置I重復進行下一次清潔濾紙運送動作，清潔濾紙運送動作的重復性由自動控制或人工控制，所述自動控制為周期性或預先設定。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述檢測方法還包括，所述自動清潔濾紙運送裝置I具有驅動濾紙盤11和被動濾紙盤12，濾紙2安裝在所述被動濾紙盤12上，所述驅動濾紙盤11由動力源帶動轉動并帶動所述被動濾紙盤12，進而帶動濾紙2經(jīng)過所述beta射線檢測裝置3檢測處及所述X射線檢測裝置4檢測處，并進而卷至入所述驅動濾紙盤11上。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述檢測方法還包括:
進行顆粒物濃度檢測時，首先測試濾紙自身的顆粒物富集濃度Aee，在富集過程結束后，測試濾紙上樣品的顆粒物富集濃度K&，得出結果A樣品=A,& -Aea。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述富集過程時間為5min到24h之間。
[0033]優(yōu)選地，所述富集過程時間為周期性重復。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述檢測方法還包括:進行重金屬濃度檢測時，首先測試濾紙自身的重金屬濃度Bee，在富集過程結束后，測試濾紙上樣品的顆粒物富集濃度B,&，
得出結果13樣品=B總—B空白。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述濾紙2為不含重金屬的濾紙。
[0036]優(yōu)選地，所述濾紙為帶支撐層的PTEE濾膜。
[0037]PTFE濾膜不僅無重金屬元素，而且對動力學直徑0.3微米以上顆粒物截留率在99.7%以上，因此在使用上效果更好。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述檢測方法包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)控制所述自動清潔濾紙運送裝置I的濾紙運送動作、所述beta射線檢測裝置4檢測動作以及所述X射線檢測裝置5檢測動作。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述控制系統(tǒng)為計算機系統(tǒng)或單片機系統(tǒng)或ASIC芯片。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述檢測方法還包括利用校準裝置對所述X射線檢測裝置5進行自動校準X熒光強度、能量刻度以及自動對所述X射線檢測裝置5測量結果進行質量控制。
[0041]校準裝置的使用進一步提高了測量的精準度，同時也進一步保證了結果的可靠性。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述檢測方法還包括所述X射線檢測裝置5通過內置多檔濾光片實現(xiàn)多元素低背景的單樣檢測或多樣檢測。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述檢測方法還包括利用顆粒物濃度測量結果和重金屬濃度測量結果得到重金屬在顆粒物中所占的比例。
[0044]本發(fā)明通過利用兩個測量結果可以得出重金屬在顆粒物中的比例，從可以獲取氣態(tài)流體可能的來源，對判斷各種氣候狀態(tài)、污染狀態(tài)等都具有很大的價值。
[0045]盡管參照本發(fā)明的多個示意性實施例對本發(fā)明的【具體實施方式】進行了詳細的描述，但是必須理解，本領域技術人員可以設計出多種其他的改進和實施例，這些改進和實施例將落在本發(fā)明原理的精神和范圍之內。具體而言，在前述公開、附圖以及權利要求的范圍之內，可以在零部件和/或者從屬組合布局的布置方面作出合理的變型和改進，而不會脫離本發(fā)明的精神。除了零部件和/或布局方面的變型和改進，其范圍由所附權利要求及其等同物限定。
【權利要求】
1.一種氣體中顆粒物質量濃度及元素成分雙射線自動檢測方法，其特征在于，包括: 使用自動濾紙運送裝置將濾紙移送至固定安裝在基座的beta射線檢測裝置檢測處，停留，進行顆粒物的富集以形成待檢測樣，同時進行顆粒物濃度檢測或待富集結束后由觸發(fā)信號觸發(fā)后進行顆粒物濃度檢測，所述beta射線檢測裝置測試完畢后，所述自動濾紙運送裝置將待檢測樣移送至安裝在所述基座上的X射線檢測裝置檢測處，進行重金屬濃度檢測；待重金屬濃度檢測結束后，所述自動濾紙運送裝置重復進行下一次濾紙運送動作，濾紙運送動作的重復性由自動控制或人工控制，所述自動控制為周期性或預先設定。
2.根據(jù)權利要求1所述的氣體中顆粒物質量濃度及元素成分雙射線自動檢測方法，其特征在于，所述檢測方法還包括，所述自動濾紙運送裝置具有驅動濾紙盤和被動濾紙盤，濾紙安裝在所述被動濾紙盤上，所述驅動濾紙盤由動力源帶動轉動并帶動所述被動濾紙盤，進而帶動濾紙經(jīng)過所述beta射線檢測裝置檢測處及所述X射線檢測裝置檢測處，并進而卷至入所述驅動濾紙盤上。
3.根據(jù)權利要求1所述的氣體中顆粒物質量濃度及元素成分雙射線自動檢測方法，其特征在于，所述檢測方法還包括: 進行顆粒物濃度檢測時，首先測試濾紙自身的顆粒物富集濃度Aee，在富集過程結束后，測試濾紙上樣品的顆粒物富集濃度A,&，得出氣態(tài)流體顆粒物濃度結果=A,& -Aea。
4.根據(jù)權利要求3所述的氣體中顆粒物質量濃度及元素成分雙射線自動檢測方法，其特征在于，在測量Aee和A,&的過程中濾紙不需要移動，從而避免了運動誤差所帶來的測量誤差。
5.根據(jù)權利要求3所述的氣體中顆粒物質量濃度及元素成分雙射線自動檢測方法，其特征在于，所述富集過程時間為5min到24h之間，可預先設定。
6.根據(jù)權利要求1所述的氣體中顆粒物質量濃度及元素成分雙射線自動檢測方法，其特征在于，所述檢測方法還包括:進行重金屬濃度檢測時，首先測試濾紙自身的重金屬濃度Bee，在富集過程結束后，測試濾紙上樣品的顆粒物富集濃度B,&，得出氣態(tài)流體重金屬濃度結果B樣品=B總-B空白。
7.根據(jù)權利要求1所述的氣體中顆粒物質量濃度及元素成分雙射線自動檢測方法，其特征在于，所述濾紙不含元素周期表中原子序數(shù)11 (鈉，Na)以上的元素。
8.根據(jù)權利要求1所述的氣體中顆粒物質量濃度及元素成分雙射線自動檢測方法，其特征在于，所述檢測方法包括由計算機系統(tǒng)或單片機系統(tǒng)或ASIC芯片構成的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)全自動控制所述自動濾紙運送裝置的濾紙運送動作、所述所述beta射線檢測裝置檢測動作以及所述X射線檢測裝置檢測動作。
9.根據(jù)權利要求1所述的氣體中顆粒物質量濃度及元素成分雙射線自動檢測方法，其特征在于，所述檢測方法還包括利用校準裝置對所述X射線檢測裝置進行自動校準X熒光強度、能量刻度以及自動對所述X射線檢測裝置測量結果進行質量控制。
10.根據(jù)權利要求1所述的氣體中顆粒物質量濃度及元素成分雙射線自動檢測方法，其特征在于，所述檢測方法還包括利用顆粒物濃度測量結果和重金屬濃度測量結果得到重金屬在顆粒物中所占的比例，可用于獲知氣態(tài)流體的主要來源。
【文檔編號】G01N23/00GK104502248SQ201410843987
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月31日 優(yōu)先權日:2014年12月31日
【發(fā)明者】應剛, 欒旭東, 張?zhí)K偉, 方軍, 吳升海 申請人:江蘇天瑞儀器股份有限公司