一種土壤重金屬檢測(cè)方法及裝置及系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提供了一種土壤重金屬檢測(cè)方法及裝置及系統(tǒng)，屬于土壤檢測(cè)領(lǐng)域，該方法包括：在預(yù)設(shè)檢測(cè)條件下，土壤重金屬檢測(cè)裝置獲得待檢測(cè)土壤的第二特征X射線(xiàn)譜，第二特征X射線(xiàn)譜中包括與待檢測(cè)土壤中的重金屬對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)和強(qiáng)度；將第二特征X射線(xiàn)譜中的波長(zhǎng)和強(qiáng)度與第一特征X射線(xiàn)譜中的波長(zhǎng)和強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比，將第一特征X射線(xiàn)譜線(xiàn)中，與第二特征X射線(xiàn)譜中的波長(zhǎng)相同的波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的重金屬種類(lèi)作為待檢測(cè)土壤中的重金屬種類(lèi)；將第一特征X射線(xiàn)譜和第二特征X射線(xiàn)譜中，同一種類(lèi)重金屬對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)第一特征X射線(xiàn)譜中，強(qiáng)度與重金屬已知含量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得出待檢測(cè)土壤中的重金屬含量，進(jìn)而顯著提高了土壤重金屬檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種土壤重金屬檢測(cè)方法及裝置及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及土壤檢測(cè)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種土壤重金屬檢測(cè)方法及裝置及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展和環(huán)境污染的加劇，各種土壤污染問(wèn)題越來(lái)越受到人們的廣泛關(guān)注。特別是重金屬元素污染，它通過(guò)食物鏈累積危害人體健康，因此及時(shí)檢測(cè)土壤中重金屬含量，對(duì)控制重金屬進(jìn)入人體有著重要的意義。
[0003]現(xiàn)有的重金屬檢測(cè)方法主要以“野外采樣一室內(nèi)風(fēng)干一消解一化學(xué)分析”為主，發(fā)明人經(jīng)研宄發(fā)現(xiàn)，這種分析方法容易造成易揮發(fā)成分損失，從而導(dǎo)致分析結(jié)果存在較大誤差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種土壤重金屬檢測(cè)方法及裝置及系統(tǒng)，旨在提高重金屬檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0005]本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種土壤重金屬檢測(cè)方法，應(yīng)用于土壤重金屬檢測(cè)裝置，所述土壤重金屬檢測(cè)裝置中預(yù)設(shè)有已知重金屬含量和種類(lèi)的土壤樣品的光譜標(biāo)樣，所述光譜標(biāo)樣中包括所述土壤樣品中的所述重金屬在預(yù)設(shè)檢測(cè)條件下的第一特征X射線(xiàn)譜，所述第一特征X射線(xiàn)譜中包括與所述土壤樣品中的所述重金屬對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)和強(qiáng)度，其中，所述波長(zhǎng)與所述重金屬的已知種類(lèi)對(duì)應(yīng)，所述強(qiáng)度與所述重金屬的已知含量對(duì)應(yīng)，所述土壤重金屬檢測(cè)方法包括:
[0007]在所述預(yù)設(shè)檢測(cè)條件下，所述土壤重金屬檢測(cè)裝置獲得待檢測(cè)土壤的第二特征X射線(xiàn)譜，所述第二特征X射線(xiàn)譜中包括與所述待檢測(cè)土壤中的重金屬對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)和強(qiáng)度；
[0008]將所述第二特征X射線(xiàn)譜中的波長(zhǎng)和強(qiáng)度與所述第一特征X射線(xiàn)譜中的波長(zhǎng)和強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比，將所述第一特征X射線(xiàn)譜線(xiàn)中，與所述第二特征X射線(xiàn)譜中的波長(zhǎng)相同的波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的重金屬種類(lèi)作為所述待檢測(cè)土壤中的重金屬種類(lèi)；將所述第一特征X射線(xiàn)譜和所述第二特征X射線(xiàn)譜中，同一種類(lèi)重金屬對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)所述第一特征X射線(xiàn)譜中，所述強(qiáng)度與所述重金屬已知含量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得出所述待檢測(cè)土壤中的重金屬含量。
[0009]其中，第一特征X射線(xiàn)譜即標(biāo)樣譜，第二特征X射線(xiàn)譜即待檢測(cè)土壤的特征X射線(xiàn)
■]並曰O
[0010]上述步驟中，通過(guò)對(duì)待檢測(cè)土壤的第二特征X射線(xiàn)譜與土壤樣品的第一特征X射線(xiàn)譜的對(duì)比分析得出待檢測(cè)土壤中的重金屬種類(lèi)和含量，這種檢測(cè)方式，分析速度快，檢測(cè)結(jié)果較為準(zhǔn)確，制樣簡(jiǎn)單而且無(wú)需破壞待檢測(cè)土壤，適用于檢測(cè)塊狀、粉末狀，濕土和干土等類(lèi)性的土壤中的重金屬，適用范圍較廣。
[0011]結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能實(shí)施方式，其中，所述土壤重金屬檢測(cè)裝置獲得待檢測(cè)土壤的第二特征X射線(xiàn)譜，所述第二特征X射線(xiàn)譜中包括與所述待檢測(cè)土壤中的重金屬對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)和強(qiáng)度，包括:
[0012]所述土壤重金屬檢測(cè)裝置獲得碲鋅鎘CZT探測(cè)器得到的電壓信號(hào)，所述電壓信號(hào)由所述CZT探測(cè)器將所述待檢測(cè)土壤發(fā)出的第二特征X射線(xiàn)轉(zhuǎn)換得到；
[0013]所述土壤重金屬檢測(cè)裝置將所述電壓信號(hào)進(jìn)行放大和成形處理，得出對(duì)應(yīng)所述電壓信號(hào)的高斯波形信號(hào)，將所述高斯波形信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到數(shù)字信號(hào)，將獲得的所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行成形濾波、數(shù)字基線(xiàn)恢復(fù)、堆積識(shí)別及幅度提取，得出所述第二特征X射線(xiàn)譜，所述第二特征X射線(xiàn)譜中包括與所述待檢測(cè)土壤中的重金屬對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)和強(qiáng)度。
[0014]本發(fā)明實(shí)施例中，采用碲鋅鎘CZT探測(cè)器對(duì)待檢測(cè)土壤發(fā)出的第二特征X射線(xiàn)進(jìn)行接收，CZT探測(cè)器的能量檢測(cè)范圍較廣，能夠檢測(cè)出絕大多數(shù)土壤中的重金屬元素所發(fā)出的特征X射線(xiàn)，從而確保了檢測(cè)的全面性，在此基礎(chǔ)上，還采用特定的信號(hào)處理方式獲得第二特征X射線(xiàn)譜，有效確保了檢測(cè)的可靠性。
[0015]結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，所述方法還包括:
[0016]將得出的所述待檢測(cè)土壤中的重金屬種類(lèi)和含量進(jìn)行存儲(chǔ)、顯示和發(fā)送。
[0017]通過(guò)對(duì)待檢測(cè)土壤中的重金屬種類(lèi)和含量進(jìn)行存儲(chǔ)、顯示和發(fā)送，使得相關(guān)人員能夠便捷地獲取、得知待檢測(cè)土壤中的重金屬種類(lèi)和含量，符合實(shí)際需求。
[0018]第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種土壤重金屬檢測(cè)裝置，用于應(yīng)用土壤重金屬檢測(cè)方法，所述土壤重金屬檢測(cè)裝置包括:
[0019]預(yù)設(shè)單元，用于預(yù)設(shè)已知重金屬含量和種類(lèi)的土壤樣品的光譜標(biāo)樣，所述光譜標(biāo)樣中包括所述土壤樣品中的所述重金屬在預(yù)設(shè)檢測(cè)條件下的第一特征X射線(xiàn)譜，所述第一特征X射線(xiàn)譜中包括與所述土壤樣品中的所述重金屬對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)和強(qiáng)度，其中，所述波長(zhǎng)與所述重金屬的已知種類(lèi)對(duì)應(yīng)，所述強(qiáng)度與所述重金屬的已知含量對(duì)應(yīng)；
[0020]獲得單元，用于在所述預(yù)設(shè)檢測(cè)條件下，獲得待檢測(cè)土壤的第二特征X射線(xiàn)譜，所述第二特征X射線(xiàn)譜中包括與所述待檢測(cè)土壤中的重金屬對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)和強(qiáng)度；
[0021]對(duì)比單元，用于將所述第二特征X射線(xiàn)譜中的波長(zhǎng)和強(qiáng)度與所述第一特征X射線(xiàn)譜中的波長(zhǎng)和強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比，將所述第一特征X射線(xiàn)譜線(xiàn)中，與所述第二特征X射線(xiàn)譜中的波長(zhǎng)相同的波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的重金屬種類(lèi)作為所述待檢測(cè)土壤中的重金屬種類(lèi)；將所述第一特征X射線(xiàn)譜和所述第二特征X射線(xiàn)譜中，同一種類(lèi)重金屬對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)所述第一特征X射線(xiàn)譜中，所述強(qiáng)度與所述重金屬已知含量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得出所述待檢測(cè)土壤中的重金屬含量。
[0022]本裝置中，對(duì)比單元通過(guò)對(duì)待檢測(cè)土壤的第二特征X射線(xiàn)譜與土壤樣品的第一特征X射線(xiàn)譜的對(duì)比分析得出待檢測(cè)土壤中的重金屬種類(lèi)和含量，這種檢測(cè)方式，分析速度快，檢測(cè)結(jié)果較為準(zhǔn)確，制樣簡(jiǎn)單而且無(wú)需破壞待檢測(cè)土壤，適用于檢測(cè)塊狀、粉末狀，濕土和干土等類(lèi)性的土壤中的重金屬，適用范圍較廣。
[0023]結(jié)合第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第二方面的第一種可能實(shí)施方式，其中，所述獲得單元具體用于，獲得碲鋅鎘CZT探測(cè)器得到的電壓信號(hào)，所述電壓信號(hào)由所述CZT探測(cè)器將所述待檢測(cè)土壤發(fā)出的第二特征X射線(xiàn)轉(zhuǎn)換得到；
[0024]將所述電壓信號(hào)進(jìn)行放大和成形處理，得出對(duì)應(yīng)所述電壓信號(hào)的高斯波形信號(hào)，將所述高斯波形信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到數(shù)字信號(hào)，將獲得的所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行成形濾波、數(shù)字基線(xiàn)恢復(fù)、堆積識(shí)別及幅度提取，得出所述第二特征X射線(xiàn)譜，所述第二特征X射線(xiàn)譜中包括與所述待檢測(cè)土壤中的重金屬對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)和強(qiáng)度。
[0025]本發(fā)明實(shí)施例中，采用碲鋅鎘CZT探測(cè)器對(duì)待檢測(cè)土壤發(fā)出的第二特征X射線(xiàn)進(jìn)行接收，CZT探測(cè)器的能量檢測(cè)范圍較廣，能夠檢測(cè)出絕大多數(shù)土壤中的重金屬元素所發(fā)出的特征X射線(xiàn)，從而確保了檢測(cè)的全面性，在此基礎(chǔ)上，獲得單元還采用特定的信號(hào)處理方式獲得第二特征X射線(xiàn)譜，有效確保了檢測(cè)的可靠性。
[0026]結(jié)合第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第二方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，還包括:
[0027]存儲(chǔ)單元，用于將得出的所述待檢測(cè)土壤中的重金屬種類(lèi)和含量進(jìn)行存儲(chǔ)；
[0028]顯示單元，用于將得出的所述待檢測(cè)土壤中的重金屬種類(lèi)和含量進(jìn)行顯示；
[0029]發(fā)送單元，用于將得出的所述待檢測(cè)土壤中的重金屬種類(lèi)和含量進(jìn)行發(fā)送。
[0030]本裝置中，存儲(chǔ)單元、顯示單元、發(fā)送單元通過(guò)對(duì)待檢測(cè)土壤中的重金屬種類(lèi)和含量進(jìn)行存儲(chǔ)、顯示和發(fā)送，使得相關(guān)人員能夠便捷地獲取、得知待檢測(cè)土壤中的重金屬種類(lèi)和含量，符合實(shí)際需求。
[0031]第三方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種土壤重金屬檢測(cè)系統(tǒng)，包括:
[0032]激發(fā)裝置，用于發(fā)射出X射線(xiàn)照射到待檢測(cè)土壤上，使所述待檢測(cè)土壤發(fā)出第二特征X射線(xiàn)；
[0033]光路裝置，用于使所述待檢測(cè)土壤發(fā)出的所述第二特征X射線(xiàn)進(jìn)入碲鋅鎘CZT探測(cè)器；
[0034]CZT探測(cè)器，用于將所述第二特征X射線(xiàn)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)；
[0035]土壤重金屬檢測(cè)裝置，用于預(yù)設(shè)已知重金屬含量和種類(lèi)的土壤樣品的光譜標(biāo)樣，所述光譜標(biāo)樣中包括所述土壤樣品中的所述重金屬在預(yù)設(shè)檢測(cè)條件下的第一特征X射線(xiàn)譜，所述第一特征X射線(xiàn)譜中包括與所述土壤樣品中的所述重金屬對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)和強(qiáng)度，其中，所述波長(zhǎng)與所述重金屬的已知種類(lèi)對(duì)應(yīng)，所述強(qiáng)度與所述重金屬的已知含量對(duì)應(yīng)；用于對(duì)所述CZT探測(cè)器轉(zhuǎn)換的電壓信號(hào)進(jìn)行處理，獲得待檢測(cè)土壤的第二特征X射線(xiàn)譜，所述第二特征X射線(xiàn)譜中包括與所述待檢測(cè)土壤中的重金屬對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)和強(qiáng)度；用于將所述第二特征X射線(xiàn)譜中的波長(zhǎng)和強(qiáng)度與所述第一特征X射線(xiàn)譜中的波長(zhǎng)和強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比，將所述第一特征X射線(xiàn)譜線(xiàn)中，與所述第二特征X射線(xiàn)譜中的波長(zhǎng)相同的波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的重金屬種類(lèi)作為所述待檢測(cè)土壤中的重金屬種類(lèi)；將所述第一特征X射線(xiàn)譜和所述第二特征X射線(xiàn)譜中，同一種類(lèi)重金屬對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)所述第一特征X射線(xiàn)譜中，所述強(qiáng)度與所述重金屬已知含量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得出所述待檢測(cè)土壤中的重金屬含量。
[0036]上述系統(tǒng)中，對(duì)光路裝置、CZT探測(cè)器、土壤重金屬檢測(cè)裝置進(jìn)行了巧妙設(shè)置，土壤重金屬檢測(cè)裝置通過(guò)對(duì)待檢測(cè)土壤的第二特征X射線(xiàn)譜與土壤樣品的第一特征X射線(xiàn)譜的對(duì)比分析得出待檢測(cè)土壤中的重金屬種類(lèi)和含量，這種檢測(cè)方式，分析速度快，檢測(cè)結(jié)果較為準(zhǔn)確，制樣簡(jiǎn)單而且無(wú)需破壞待檢測(cè)土壤，適用于檢測(cè)塊狀、粉末狀，濕土和干土等類(lèi)性的土壤中的重金屬，適用范圍較廣。
[0037]結(jié)合第三方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第三方面的第一種可能實(shí)施方式，其中，所述激發(fā)裝置與所述待檢測(cè)土壤間設(shè)置有濾光片和準(zhǔn)直器，所述激發(fā)裝置發(fā)射出的所述X射線(xiàn)依次經(jīng)過(guò)所述濾光片和所述準(zhǔn)直器，照射到所述待檢測(cè)土壤上，使所述待檢測(cè)土壤發(fā)出第一■特征X射線(xiàn)。
[0038]濾光片、準(zhǔn)直器的設(shè)置，確保了將激發(fā)裝置發(fā)射出的X射線(xiàn)可靠、準(zhǔn)確地照射到待檢測(cè)土壤上，從而確保了后續(xù)檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
[0039]結(jié)合第三方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第三方面的第二種可能實(shí)施方式，其中，所述土壤重金屬檢測(cè)裝置包括與所述CZT探測(cè)器相連的前置放大器，與所述前置放大器相連的成形放大器，與所述成形放大器相連的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，以及與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連的處理器。
[0040]本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)對(duì)檢測(cè)裝置的巧妙設(shè)計(jì)，有效確保了檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
[0041]結(jié)合第三方面的第二種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第三方面的第三種可能實(shí)施方式，其中，所述成形放大器與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器之間連接有整形放大器和單端轉(zhuǎn)差分芯片。
[0042]本發(fā)明實(shí)施例提供的土壤重金屬檢測(cè)方法及裝置及系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)待檢測(cè)土壤的第二特征X射線(xiàn)譜與土壤樣品的第一特征X射線(xiàn)譜的對(duì)比分析得出待檢測(cè)土壤中的重金屬種類(lèi)和含量，這種檢測(cè)方式，分析速度快，檢測(cè)結(jié)果較為準(zhǔn)確，制樣簡(jiǎn)單而且無(wú)需破壞待檢測(cè)土壤，適用于檢測(cè)塊狀、粉末狀，濕土和干土等類(lèi)性的土壤中的重金屬，適用范圍較廣。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0043]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)該看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
[0044]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種土壤重金屬檢測(cè)方法的流程圖；
[0045]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種土壤重金屬檢測(cè)方法的流程圖；
[0046]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種土壤重金屬檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0047]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種土壤重金屬檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0048]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種土壤重金屬檢測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖；
[0049]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種土壤重金屬檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0050]圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種土壤重金屬檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0051]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0052]實(shí)施例1
[0053]現(xiàn)階段重金屬檢測(cè)方法基本以“野外采樣一室內(nèi)風(fēng)干一消解一化學(xué)分析”為主，經(jīng)研宄發(fā)現(xiàn)，這種實(shí)驗(yàn)室化學(xué)分析方法不僅采樣耗時(shí)耗力，還容易造成易揮發(fā)成分損失，從而導(dǎo)致分析出現(xiàn)誤差，而且成本高，檢測(cè)周期長(zhǎng)，基于此，如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種土壤重金屬檢測(cè)方法，應(yīng)用于土壤重金屬檢測(cè)裝置，所述土壤重金屬檢測(cè)裝置中預(yù)設(shè)有已知重金屬含量和種類(lèi)的土壤樣品的光譜標(biāo)樣，所述光譜標(biāo)樣中包括所述土壤樣品中的所述重金屬在預(yù)設(shè)檢測(cè)條件下的第一特征X射線(xiàn)譜，所述第一特征X射線(xiàn)譜中包括與所述土壤樣品中的所述重金屬對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)和強(qiáng)度，其中，所述波長(zhǎng)與所述重金屬的已知種類(lèi)對(duì)應(yīng)，所述強(qiáng)度與所述重金屬的已知含量對(duì)應(yīng)，所述土壤重金屬檢測(cè)方法包括:
[0054]步驟SlOO:在所述預(yù)設(shè)檢測(cè)條件下，所述土壤重金屬檢測(cè)裝置獲得待檢測(cè)土壤的第二特征X射線(xiàn)譜，所述第二特征X射線(xiàn)譜中包括與所述待檢測(cè)土壤中的重金屬對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)和強(qiáng)度；
[0055]其中，待檢測(cè)土壤的第二特征X射線(xiàn)譜和土壤樣品的第一特征X射線(xiàn)譜均是在同一預(yù)設(shè)條件下得出的，該預(yù)設(shè)條件可指相同的外部環(huán)境條件和相同的檢測(cè)條件。土壤樣品一般選擇國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)光譜樣，但是由于基體(待檢測(cè)體)的復(fù)雜性，土壤樣品未必與國(guó)家標(biāo)樣基體相似，因而，在實(shí)施時(shí)，也可以通過(guò)兩個(gè)以上“二級(jí)標(biāo)樣”(即采集土壤樣品，準(zhǔn)確化學(xué)分析后，作為光譜標(biāo)樣使用)作為對(duì)比樣(光譜標(biāo)樣)，若需更精確分析，還可建立標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)的標(biāo)樣。
[0056]需說(shuō)明的是，獲得待檢測(cè)土壤的第二特征X射線(xiàn)譜的方式有多種，只要能準(zhǔn)確獲得特征X射線(xiàn)譜即可，本發(fā)明實(shí)施例中，提供了其中一種實(shí)現(xiàn)方案:
[0057]所述土壤重金屬檢測(cè)裝置獲得碲鋅鎘CZT探測(cè)器得到的電壓信號(hào)，所述電壓信號(hào)由所述CZT探測(cè)器將所述待檢測(cè)土壤發(fā)出的第二特征X射線(xiàn)轉(zhuǎn)換得到；所述土壤重金屬檢測(cè)裝置將所述電壓信號(hào)進(jìn)行放大和成形處理，得出對(duì)應(yīng)所述電壓信號(hào)的高斯波形信號(hào)，將所述高斯波形信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到數(shù)字信號(hào)，將獲得的所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行成形濾波、數(shù)字基線(xiàn)恢復(fù)、堆積識(shí)別及幅度提取，得出所述第二特征X射線(xiàn)譜，所述第二特征X射線(xiàn)譜中包括與所述待檢測(cè)土壤中的重金屬對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)和強(qiáng)度。
[0058]步驟SlOl:得出所述待檢測(cè)土壤中的重金屬種類(lèi)和含量。
[0059]其中，待檢測(cè)土壤中的重金屬種類(lèi)和含量?jī)?yōu)選通過(guò)以下方式獲得:將所述第二特征X射線(xiàn)譜中的波長(zhǎng)和強(qiáng)度與所述第一特征X射線(xiàn)譜中的波長(zhǎng)和強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比，將所述第一特征X射線(xiàn)譜線(xiàn)中，與所述第二特征X射線(xiàn)譜中的波長(zhǎng)相同的波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的重金屬種類(lèi)作為所述待檢測(cè)土壤中的重金屬種類(lèi)；將所述第一特征X射線(xiàn)譜和所述第二特征X射線(xiàn)譜中，同一種類(lèi)重金屬對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)所述第一特征X射線(xiàn)譜中，所述強(qiáng)度與所述重金屬已知含量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得出所述待檢測(cè)土壤中的重金屬含量。
[0060]考慮到實(shí)際需求，如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例中，還包括步驟S102:將得出的所述待檢測(cè)土壤中的重金屬種類(lèi)和含量進(jìn)行存儲(chǔ)、顯示和發(fā)送。
[0061]本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)特征X射線(xiàn)譜中的波長(zhǎng)、強(qiáng)度的對(duì)比得出待檢測(cè)土壤中重金屬種類(lèi)和含量原理如下:
[0062]當(dāng)待檢測(cè)土壤(土壤樣品)中待測(cè)重金屬元素的原子受到高能(原級(jí))X射線(xiàn)照射時(shí)，內(nèi)層基態(tài)電子被轟出，使得原子處于激發(fā)態(tài)，外層高能電子就會(huì)填充到內(nèi)層低能態(tài)位置，以維持原子穩(wěn)態(tài)。這種特定的由高能態(tài)外層電子到低能態(tài)內(nèi)層電子的躍迀而發(fā)射的X射線(xiàn)叫做特征X射線(xiàn)(即X熒光)，它的波長(zhǎng)只與元素的原子序數(shù)有關(guān)，而與激發(fā)X射線(xiàn)的能量無(wú)關(guān)，所以，測(cè)定特征X射線(xiàn)譜線(xiàn)的波長(zhǎng)，就可以知道土壤中包含的元素種類(lèi)，即可以進(jìn)行定性分析；測(cè)定特征X射線(xiàn)譜線(xiàn)的強(qiáng)度，與已知土壤樣品中元素含量及對(duì)應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系進(jìn)行對(duì)比，即可以進(jìn)行定量分析，例如:根據(jù)波峰的不同或波面積的不同得出待檢測(cè)土壤中的元素含量，由于該種計(jì)算方式為本領(lǐng)域成熟的現(xiàn)有技術(shù)，因而在此不作更多說(shuō)明。
[0063]需要提出的是，上述分析得到的是相對(duì)值，需將已知含量的標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品和未知樣品(待檢測(cè)土壤)在同一條件下測(cè)定，對(duì)比強(qiáng)度得出未知樣品的含量。
[0064]本發(fā)明實(shí)施例中，發(fā)明人經(jīng)多方認(rèn)證后，擯棄了半導(dǎo)體鋰漂移硅Si (Li)，鋰漂移鍺Ge(Li)、高純鍺(HGP)探測(cè)器等，選用碲鋅鎘(CdZnTe，CZT)探測(cè)器獲得待檢測(cè)土壤發(fā)出的第二特征X射線(xiàn)，原因是，經(jīng)研宄發(fā)現(xiàn)，常規(guī)重金屬污染元素為V、Cr、Mn、Co、N1、Cu、Zn、As、Se、Cd、Sn、Sb、Hg和Pb等，它們的特征X射線(xiàn)能量范圍為5keV?30keV，傳統(tǒng)的元素半導(dǎo)體鋰漂移硅Si (Li)，鋰漂移鍺Ge (Li)、高純鍺(HGP)探測(cè)器等存在對(duì)大于1keV的射線(xiàn)吸收系數(shù)小，探測(cè)效率低和必須冷卻的缺點(diǎn)。而I1-VI族化合物半導(dǎo)體碲鋅鎘(CdZnTe)對(duì)于能量較高(> 1keV)的重金屬元素(原子序數(shù)> 33)，定量檢測(cè)結(jié)果更加靈敏準(zhǔn)確，并且CdZnTe平均原子序數(shù)高、禁帶寬度大、電阻率高和載流子迀移率-壽命乘積(μ τ)大，使得由其制成的探測(cè)器具有吸收系數(shù)大、計(jì)數(shù)率高、能量分辨率高，體積小和使用方便等優(yōu)點(diǎn)。
[0065]因而，本發(fā)明實(shí)施例中，采用CdZnTe探測(cè)器來(lái)檢測(cè)待檢測(cè)土壤中重金屬元素種類(lèi)及含量，尤其是對(duì)大于1keV的重金屬元素，檢測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確。
[0066]本發(fā)明實(shí)施例所提供的土壤重金屬檢測(cè)方法，通過(guò)對(duì)受激發(fā)待檢測(cè)土壤中每一種重金屬元素發(fā)射出的特征X射線(xiàn)(熒光)進(jìn)行分析處理，得出待檢測(cè)土壤中相應(yīng)重金屬元素的種類(lèi)和含量，其分析速度快，制樣簡(jiǎn)單而且無(wú)破壞，塊狀、粉末狀，濕土和干土都可以進(jìn)行分析，檢測(cè)結(jié)果較為準(zhǔn)確，顯著提高了土壤重金屬檢測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性。
[0067]實(shí)施例2
[0068]現(xiàn)階段重金屬檢測(cè)方法基本以“野外采樣一室內(nèi)風(fēng)干一消解一化學(xué)分析”為主，經(jīng)研宄發(fā)現(xiàn)，這種實(shí)驗(yàn)室化學(xué)分析方法不僅采樣耗時(shí)耗力，還容易造成易揮發(fā)成分損失，從而導(dǎo)致分析出現(xiàn)誤差，而且成本高，檢測(cè)周期長(zhǎng)。
[0069]基于此，如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種土壤重金屬檢測(cè)裝置，用于應(yīng)用土壤重金屬檢測(cè)方法，所述土壤重金屬檢測(cè)裝置包括:預(yù)設(shè)單元200，用于預(yù)設(shè)已知重金屬含量和種類(lèi)的土壤樣品的光譜標(biāo)樣，所述光譜標(biāo)樣中包括所述土壤樣品中的所述重金屬在預(yù)設(shè)檢測(cè)條件下的第一特征X射線(xiàn)譜，所述第一特征X射線(xiàn)譜中包括與所述土壤樣品中的所述重金屬對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)和強(qiáng)度，其中，所述波長(zhǎng)與所述重金屬的已知種類(lèi)對(duì)應(yīng)，所述強(qiáng)度與所述重金屬的已知含量對(duì)應(yīng)；獲得單元202，用于在所述預(yù)設(shè)檢測(cè)條件下，獲得待檢測(cè)土壤的第二特征X射線(xiàn)譜，所述第二特征X射線(xiàn)譜中包括與所述待檢測(cè)土壤中的重金屬對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)和強(qiáng)度；對(duì)比單元201，用于將所述第二特征X射線(xiàn)譜中的波長(zhǎng)和強(qiáng)度與所述第一特征X射線(xiàn)譜中的波長(zhǎng)和強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比，將所述第一特征X射線(xiàn)譜線(xiàn)中，與所述第二特征X射線(xiàn)譜中的波長(zhǎng)相同的波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的重金屬種類(lèi)作為所述待檢測(cè)土壤中的重金屬種類(lèi)；將所述第一特征X射線(xiàn)譜和所述第二特征X射線(xiàn)譜中，同一種類(lèi)重金屬對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)所述第一特征X射線(xiàn)譜中，所述強(qiáng)度與所述重金屬已知含量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得出所述待檢測(cè)土壤中的重金屬含量。
[0070]需說(shuō)明的是，獲得單元202獲得待檢測(cè)土壤的第二特征X射線(xiàn)譜的方式有多種，只要能準(zhǔn)確獲得特征X射線(xiàn)譜即可，本發(fā)明實(shí)施例中，提供了其中一種實(shí)現(xiàn)方案:
[0071]獲得單元202獲得碲鋅鎘CZT探測(cè)器得到的電壓信號(hào)，電壓信號(hào)由所述CZT探測(cè)器將所述待檢測(cè)土壤發(fā)出的第二特征X射線(xiàn)轉(zhuǎn)換得到；獲得單元202將所述電壓信號(hào)進(jìn)行放大和成形處理，得出對(duì)應(yīng)所述電壓信號(hào)的高斯波形信號(hào)，將所述高斯波形信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到數(shù)字信號(hào)，將獲得的所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行成形濾波、數(shù)字基線(xiàn)恢復(fù)、堆積識(shí)別及幅度提取，得出所述第二特征X射線(xiàn)譜，所述第二特征X射線(xiàn)譜中包括與所述待檢測(cè)土壤中的重金屬對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)和強(qiáng)度。
[0072]考慮到實(shí)際需求，本發(fā)明實(shí)施例中，如圖4所示，優(yōu)選設(shè)置用于將得出的所述待檢測(cè)土壤中的重金屬種類(lèi)和含量進(jìn)行存儲(chǔ)的存儲(chǔ)單元203，用于將得出的所述待檢測(cè)土壤中的重金屬種類(lèi)和含量進(jìn)行顯示的顯示單元204，用于將得出的所述待檢測(cè)土壤中的重金屬種類(lèi)和含量進(jìn)行發(fā)送的發(fā)送單元205。
[0073]本發(fā)明實(shí)施例所提供的土壤重金屬檢測(cè)裝置，通過(guò)對(duì)受激發(fā)待檢測(cè)土壤中每一種重金屬元素發(fā)射出的特征X射線(xiàn)(熒光)進(jìn)行分析處理，得出待檢測(cè)土壤中相應(yīng)重金屬元素的種類(lèi)和含量，其分析速度快，制樣簡(jiǎn)單而且無(wú)破壞，塊狀、粉末狀，濕土和干土都可以進(jìn)行分析，檢測(cè)結(jié)果較為準(zhǔn)確，顯著提高了土壤重金屬檢測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性。
[0074]需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例所提供的裝置，其實(shí)現(xiàn)原理及產(chǎn)生的技術(shù)效果和前述方法實(shí)施例相同，為簡(jiǎn)要描述，裝置實(shí)施例部分未提及之處，可參考前述方法實(shí)施例中相
內(nèi)谷。
[0075]實(shí)施例3
[0076]現(xiàn)階段重金屬檢測(cè)方法基本以“野外采樣一室內(nèi)風(fēng)干一消解一化學(xué)分析”為主，經(jīng)研宄發(fā)現(xiàn)，這種實(shí)驗(yàn)室化學(xué)分析方法不僅采樣耗時(shí)耗力，還容易造成易揮發(fā)成分損失，從而導(dǎo)致分析出現(xiàn)誤差，而且成本高，檢測(cè)周期長(zhǎng)，基于此，如圖5所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種土壤重金屬檢測(cè)系統(tǒng)，包括:激發(fā)裝置300，用于發(fā)射出X射線(xiàn)照射到待檢測(cè)土壤上，使所述待檢測(cè)土壤發(fā)出第二特征X射線(xiàn)；光路裝置301，用于使所述待檢測(cè)土壤發(fā)出的所述第二特征X射線(xiàn)進(jìn)入碲鋅鎘CZT探測(cè)器302 ;CZT探測(cè)器302，用于將所述第二特征X射線(xiàn)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)；土壤重金屬檢測(cè)裝置303，用于得出所述待檢測(cè)土壤中的重金屬種類(lèi)和含量。
[0077]其中，激發(fā)裝置300的選擇有多種，只要能夠?qū)崿F(xiàn)使待檢測(cè)土壤發(fā)出第二特征X射線(xiàn)(熒光)即可，例如:可設(shè)置高壓電源和X光管，由高壓電源激發(fā)X光管發(fā)射出連續(xù)的原級(jí)X射線(xiàn)，照射至待檢測(cè)土壤，使得待檢測(cè)土壤發(fā)射出特征X射線(xiàn)(熒光)，為了確保原級(jí)X射線(xiàn)充分照射到待檢測(cè)土壤上，優(yōu)選在X光管與待檢測(cè)土壤間設(shè)置濾光片和準(zhǔn)直器，使得X光管發(fā)射出的X射線(xiàn)依次經(jīng)過(guò)濾光片和準(zhǔn)直器，有效(不發(fā)生反射)地照射到待檢測(cè)土壤上，使待檢測(cè)土壤發(fā)出第二特征X射線(xiàn)。其中，優(yōu)選滿(mǎn)足穩(wěn)定性較高、輸出電壓范圍可調(diào)、噪聲低的高壓電源。
[0078]本發(fā)明實(shí)施例提供了其中一種土壤重金屬檢測(cè)裝置303得出待檢測(cè)土壤中的重金屬種類(lèi)和含量的方法:預(yù)設(shè)已知重金屬含量和種類(lèi)的土壤樣品的光譜標(biāo)樣，所述光譜標(biāo)樣中包括所述土壤樣品中的所述重金屬在預(yù)設(shè)檢測(cè)條件下的第一特征X射線(xiàn)譜，所述第一特征X射線(xiàn)譜中包括與所述土壤樣品中的所述重金屬對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)和強(qiáng)度，其中，所述波長(zhǎng)與所述重金屬的已知種類(lèi)對(duì)應(yīng)，所述強(qiáng)度與所述重金屬的已知含量對(duì)應(yīng)；用于對(duì)所述CZT探測(cè)器302轉(zhuǎn)換的電壓信號(hào)進(jìn)行處理，獲得待檢測(cè)土壤的第二特征X射線(xiàn)譜，所述第二特征X射線(xiàn)譜中包括與所述待檢測(cè)土壤中的重金屬對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)和強(qiáng)度；用于將所述第二特征X射線(xiàn)譜中的波長(zhǎng)和強(qiáng)度與所述第一特征X射線(xiàn)譜中的波長(zhǎng)和強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比，將所述第一特征X射線(xiàn)譜線(xiàn)中，與所述第二特征X射線(xiàn)譜中的波長(zhǎng)相同的波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的重金屬種類(lèi)作為所述待檢測(cè)土壤中的重金屬種類(lèi)；將所述第一特征X射線(xiàn)譜和所述第二特征X射線(xiàn)譜中，同一種類(lèi)重金屬對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)所述第一特征X射線(xiàn)譜中，所述強(qiáng)度與所述重金屬已知含量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得出所述待檢測(cè)土壤中的重金屬含量。
[0079]其中，如圖6所示，本發(fā)明實(shí)施例中提供了一種土壤重金屬檢測(cè)裝置303的結(jié)構(gòu)示意圖，包括與所述CZT探測(cè)器302相連的前置放大器400，與所述前置放大器400相連的成形放大器401，與所述成形放大器401相連的模數(shù)轉(zhuǎn)換器404，以及與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器404相連的處理器405，所述成形放大器401與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器404之間連接有整形放大器402和單端轉(zhuǎn)差分芯片403。
[0080]參見(jiàn)圖7，本發(fā)明實(shí)施例還提供的另一種土壤重金屬檢測(cè)裝置303，包括:處理器501，存儲(chǔ)器502，總線(xiàn)503和通信接口 504，所述處理器501、通信接口 504和存儲(chǔ)器502通過(guò)總線(xiàn)503連接；處理器501用于執(zhí)行存儲(chǔ)器502中存儲(chǔ)的可執(zhí)行模塊，例如計(jì)算機(jī)程序。
[0081]其中，存儲(chǔ)器502可能包含高速隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM !Random Access Memory),也可能還包括非不穩(wěn)定的存儲(chǔ)器(non-volatile memory)，例如至少一個(gè)磁盤(pán)存儲(chǔ)器。通過(guò)至少一個(gè)通信接口 504(可以是有線(xiàn)或者無(wú)線(xiàn))實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)網(wǎng)元與至少一個(gè)其他網(wǎng)元之間的通信連接，可以使用互聯(lián)網(wǎng)，廣域網(wǎng)，本地網(wǎng)，城域網(wǎng)等。
[0082]總線(xiàn)503可以是ISA總線(xiàn)、PCI總線(xiàn)或EISA總線(xiàn)等。所述總線(xiàn)可以分為地址總線(xiàn)、數(shù)據(jù)總線(xiàn)、控制總線(xiàn)等。為便于表示，圖中僅用一個(gè)雙向箭頭表示，但并不表示僅有一根總線(xiàn)或一種類(lèi)型的總線(xiàn)。
[0083]其中，存儲(chǔ)器502用于存儲(chǔ)程序，所述處理器501在接收到執(zhí)行指令后，執(zhí)行所述程序，前述本發(fā)明實(shí)施例任一實(shí)施例揭示的流過(guò)程定義的裝置所執(zhí)行的方法可以應(yīng)用于處理器501中，或者由處理器501實(shí)現(xiàn)。
[0084]處理器501可能是一種集成電路芯片，具有信號(hào)的處理能力。在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，上述方法的各步驟可以通過(guò)處理器501中的硬件的集成邏輯電路或者軟件形式的指令完成。上述的處理器501可以是通用處理器，包括中央處理器(Central Processing Unit，簡(jiǎn)稱(chēng)CPU)、網(wǎng)絡(luò)處理器(Network Processor，簡(jiǎn)稱(chēng)NP)等；還可以是數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、專(zhuān)用集成電路(ASIC)、現(xiàn)成可編程門(mén)陣列(FPGA)或者其他可編程邏輯器件、分立門(mén)或者晶體管邏輯器件、分立硬件組件?？梢詫?shí)現(xiàn)或者執(zhí)行本發(fā)明實(shí)施例中的公開(kāi)的各方法、步驟及邏輯框圖。通用處理器可以是微處理器或者該處理器也可以是任何常規(guī)的處理器等。結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例所公開(kāi)的方法的步驟可以直接體現(xiàn)為硬件譯碼處理器執(zhí)行完成，或者用譯碼處理器中的硬件及軟件模塊組合執(zhí)行完成。軟件模塊可以位于隨機(jī)存儲(chǔ)器，閃存、只讀存儲(chǔ)器，可編程只讀存儲(chǔ)器或者電可擦寫(xiě)可編程存儲(chǔ)器、寄存器等本領(lǐng)域成熟的存儲(chǔ)介質(zhì)中。該存儲(chǔ)介質(zhì)位于存儲(chǔ)器502，處理器501讀取存儲(chǔ)器502中的信息，結(jié)合其硬件完成上述方法的步驟。
[0085]所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡(jiǎn)潔，上述描述的裝置和單元的具體工作過(guò)程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過(guò)程，在此不再贅述。
[0086]在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的裝置和方法，可以通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，附圖中的流程圖和框圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的裝置、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的可能實(shí)現(xiàn)的體系架構(gòu)、功能和操作。在這點(diǎn)上，流程圖或框圖中的每個(gè)方框可以代表一個(gè)模塊、程序段或代碼的一部分，所述模塊、程序段或代碼的一部分包含一個(gè)或多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)規(guī)定的邏輯功能的可執(zhí)行指令。也應(yīng)當(dāng)注意，在有些作為替換的實(shí)現(xiàn)中，方框中所標(biāo)注的功能也可以以不同于附圖中所標(biāo)注的順序發(fā)生。例如，兩個(gè)連續(xù)的方框?qū)嶋H上可以基本并行地執(zhí)行，它們有時(shí)也可以按相反的順序執(zhí)行，這依所涉及的功能而定。也要注意的是，框圖和/或流程圖中的每個(gè)方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合，可以用執(zhí)行規(guī)定的功能或動(dòng)作的專(zhuān)用的基于硬件的系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，或者可以用專(zhuān)用硬件與計(jì)算機(jī)指令的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0087]所述作為分離部件說(shuō)明的單元可以是或者也可以不是物理上分開(kāi)的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上。可以根據(jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。
[0088]另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以?xún)蓚€(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。
[0089]所述功能如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷(xiāo)售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括:U盤(pán)、移動(dòng)硬盤(pán)、只讀存儲(chǔ)器(ROM，Read-Only Memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤(pán)等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。
[0090]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種土壤重金屬檢測(cè)方法，其特征在于，應(yīng)用于土壤重金屬檢測(cè)裝置，所述土壤重金屬檢測(cè)裝置中預(yù)設(shè)有已知重金屬含量和種類(lèi)的土壤樣品的光譜標(biāo)樣，所述光譜標(biāo)樣中包括所述土壤樣品中的所述重金屬在預(yù)設(shè)檢測(cè)條件下的第一特征X射線(xiàn)譜，所述第一特征X射線(xiàn)譜中包括與所述土壤樣品中的所述重金屬對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)和強(qiáng)度，其中，所述波長(zhǎng)與所述重金屬的已知種類(lèi)對(duì)應(yīng)，所述強(qiáng)度與所述重金屬的已知含量對(duì)應(yīng)，所述土壤重金屬檢測(cè)方法包括: 在所述預(yù)設(shè)檢測(cè)條件下，所述土壤重金屬檢測(cè)裝置獲得待檢測(cè)土壤的第二特征X射線(xiàn)譜，所述第二特征X射線(xiàn)譜中包括與所述待檢測(cè)土壤中的重金屬對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)和強(qiáng)度； 將所述第二特征X射線(xiàn)譜中的波長(zhǎng)和強(qiáng)度與所述第一特征X射線(xiàn)譜中的波長(zhǎng)和強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比，將所述第一特征X射線(xiàn)譜線(xiàn)中，與所述第二特征X射線(xiàn)譜中的波長(zhǎng)相同的波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的重金屬種類(lèi)作為所述待檢測(cè)土壤中的重金屬種類(lèi)；將所述第一特征X射線(xiàn)譜和所述第二特征X射線(xiàn)譜中，同一種類(lèi)重金屬對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)所述第一特征X射線(xiàn)譜中，所述強(qiáng)度與所述重金屬已知含量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得出所述待檢測(cè)土壤中的重金屬含量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤重金屬檢測(cè)方法，其特征在于，所述土壤重金屬檢測(cè)裝置獲得待檢測(cè)土壤的第二特征X射線(xiàn)譜，所述第二特征X射線(xiàn)譜中包括與所述待檢測(cè)土壤中的重金屬對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)和強(qiáng)度，包括: 所述土壤重金屬檢測(cè)裝置獲得碲鋅鎘CZT探測(cè)器得到的電壓信號(hào)，所述電壓信號(hào)由所述CZT探測(cè)器將所述待檢測(cè)土壤發(fā)出的第二特征X射線(xiàn)轉(zhuǎn)換得到； 所述土壤重金屬檢測(cè)裝置將所述電壓信號(hào)進(jìn)行放大和成形處理，得出對(duì)應(yīng)所述電壓信號(hào)的高斯波形信號(hào)，將所述高斯波形信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到數(shù)字信號(hào)，將獲得的所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行成形濾波、數(shù)字基線(xiàn)恢復(fù)、堆積識(shí)別及幅度提取，得出所述第二特征X射線(xiàn)譜，所述第二特征X射線(xiàn)譜中包括與所述待檢測(cè)土壤中的重金屬對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)和強(qiáng)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤重金屬檢測(cè)方法，其特征在于，所述方法還包括: 將得出的所述待檢測(cè)土壤中的重金屬種類(lèi)和含量進(jìn)行存儲(chǔ)、顯示和發(fā)送。
4.一種土壤重金屬檢測(cè)裝置，其特征在于，用于應(yīng)用土壤重金屬檢測(cè)方法，所述土壤重金屬檢測(cè)裝置包括: 預(yù)設(shè)單元，用于預(yù)設(shè)已知重金屬含量和種類(lèi)的土壤樣品的光譜標(biāo)樣，所述光譜標(biāo)樣中包括所述土壤樣品中的所述重金屬在預(yù)設(shè)檢測(cè)條件下的第一特征X射線(xiàn)譜，所述第一特征X射線(xiàn)譜中包括與所述土壤樣品中的所述重金屬對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)和強(qiáng)度，其中，所述波長(zhǎng)與所述重金屬的已知種類(lèi)對(duì)應(yīng)，所述強(qiáng)度與所述重金屬的已知含量對(duì)應(yīng)； 獲得單元，用于在所述預(yù)設(shè)檢測(cè)條件下，獲得待檢測(cè)土壤的第二特征X射線(xiàn)譜，所述第二特征X射線(xiàn)譜中包括與所述待檢測(cè)土壤中的重金屬對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)和強(qiáng)度； 對(duì)比單元，用于將所述第二特征X射線(xiàn)譜中的波長(zhǎng)和強(qiáng)度與所述第一特征X射線(xiàn)譜中的波長(zhǎng)和強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比，將所述第一特征X射線(xiàn)譜線(xiàn)中，與所述第二特征X射線(xiàn)譜中的波長(zhǎng)相同的波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的重金屬種類(lèi)作為所述待檢測(cè)土壤中的重金屬種類(lèi)；將所述第一特征X射線(xiàn)譜和所述第二特征X射線(xiàn)譜中，同一種類(lèi)重金屬對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)所述第一特征X射線(xiàn)譜中，所述強(qiáng)度與所述重金屬已知含量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得出所述待檢測(cè)土壤中的重金屬含量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的土壤重金屬檢測(cè)裝置，其特征在于，所述獲得單元具體用于，獲得碲鋅鎘CZT探測(cè)器得到的電壓信號(hào)，所述電壓信號(hào)由所述CZT探測(cè)器將所述待檢測(cè)土壤發(fā)出的第二特征X射線(xiàn)轉(zhuǎn)換得到； 將所述電壓信號(hào)進(jìn)行放大和成形處理，得出對(duì)應(yīng)所述電壓信號(hào)的高斯波形信號(hào)，將所述高斯波形信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到數(shù)字信號(hào)，將獲得的所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行成形濾波、數(shù)字基線(xiàn)恢復(fù)、堆積識(shí)別及幅度提取，得出所述第二特征X射線(xiàn)譜，所述第二特征X射線(xiàn)譜中包括與所述待檢測(cè)土壤中的重金屬對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)和強(qiáng)度。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的土壤重金屬檢測(cè)裝置，其特征在于，還包括: 存儲(chǔ)單元，用于將得出的所述待檢測(cè)土壤中的重金屬種類(lèi)和含量進(jìn)行存儲(chǔ)； 顯示單元，用于將得出的所述待檢測(cè)土壤中的重金屬種類(lèi)和含量進(jìn)行顯示； 發(fā)送單元，用于將得出的所述待檢測(cè)土壤中的重金屬種類(lèi)和含量進(jìn)行發(fā)送。
7.一種土壤重金屬檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括: 激發(fā)裝置，用于發(fā)射出X射線(xiàn)照射到待檢測(cè)土壤上，使所述待檢測(cè)土壤發(fā)出第二特征X射線(xiàn)； 光路裝置，用于使所述待檢測(cè)土壤發(fā)出的所述第二特征X射線(xiàn)進(jìn)入碲鋅鎘CZT探測(cè)器; CZT探測(cè)器，用于將所述第二特征X射線(xiàn)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)； 土壤重金屬檢測(cè)裝置，用于預(yù)設(shè)已知重金屬含量和種類(lèi)的土壤樣品的光譜標(biāo)樣，所述光譜標(biāo)樣中包括所述土壤樣品中的所述重金屬在預(yù)設(shè)檢測(cè)條件下的第一特征X射線(xiàn)譜，所述第一特征X射線(xiàn)譜中包括與所述土壤樣品中的所述重金屬對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)和強(qiáng)度，其中，所述波長(zhǎng)與所述重金屬的已知種類(lèi)對(duì)應(yīng)，所述強(qiáng)度與所述重金屬的已知含量對(duì)應(yīng)；用于對(duì)所述CZT探測(cè)器轉(zhuǎn)換的電壓信號(hào)進(jìn)行處理，獲得待檢測(cè)土壤的第二特征X射線(xiàn)譜，所述第二特征X射線(xiàn)譜中包括與所述待檢測(cè)土壤中的重金屬對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)和強(qiáng)度；用于將所述第二特征X射線(xiàn)譜中的波長(zhǎng)和強(qiáng)度與所述第一特征X射線(xiàn)譜中的波長(zhǎng)和強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比，將所述第一特征X射線(xiàn)譜線(xiàn)中，與所述第二特征X射線(xiàn)譜中的波長(zhǎng)相同的波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的重金屬種類(lèi)作為所述待檢測(cè)土壤中的重金屬種類(lèi)；將所述第一特征X射線(xiàn)譜和所述第二特征X射線(xiàn)譜中，同一種類(lèi)重金屬對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)所述第一特征X射線(xiàn)譜中，所述強(qiáng)度與所述重金屬已知含量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得出所述待檢測(cè)土壤中的重金屬含量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的土壤重金屬檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述激發(fā)裝置與所述待檢測(cè)土壤間設(shè)置有濾光片和準(zhǔn)直器，所述激發(fā)裝置發(fā)射出的所述X射線(xiàn)依次經(jīng)過(guò)所述濾光片和所述準(zhǔn)直器，照射到所述待檢測(cè)土壤上，使所述待檢測(cè)土壤發(fā)出第二特征X射線(xiàn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的土壤重金屬檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述土壤重金屬檢測(cè)裝置包括與所述CZT探測(cè)器相連的前置放大器，與所述前置放大器相連的成形放大器，與所述成形放大器相連的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，以及與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連的處理器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的土壤重金屬檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述成形放大器與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器之間連接有整形放大器和單端轉(zhuǎn)差分芯片。
【文檔編號(hào)】G01N23/22GK104483336SQ201410816225
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月23日
【發(fā)明者】李陽(yáng), 王淑瓊, 盛麗娜, 呂淑麗, 賀亞鵬, 湯三奇 申請(qǐng)人:陜西迪泰克新材料有限公司