全自动在线元素检测仪技术领域
本发明涉及在重金属检测领域，特别涉及一种全自动在线元素检测仪。
背景技术
目前，人们对环境的保护意识越来越高，提出了各种环保措施，在环保中，对气体
的关注也越来越明显，而气体中的成分和粉尘颗粒也很多，这就需要对气体进行分析检测
来辨识气体中的成分，而气体是由各种气混合组成，不但如此气体中还包括有各种金属元
素和重金属元素，都知道当重金属元素超标会对生物造成伤害。为了不使气体中的重金属
元素超标，必须对气体中的重金属元素进行分析检测，使超标的气体经过净化后排出，不造
成环境中的气体污染。
原子吸收光谱仪能够对空气中的重金属元素起到检测的作用，在原子吸收光谱仪
中，来自作为光源的全阴极发光灯(holocathodelamp) 的光线由分光仪分解为光谱，该光
谱的光线到达检测器。检测器信号电压决定于全阴极发光灯的元素类型、光谱仪的特性及
检测器的光谱敏感度特性。
在加热室型原子吸收光谱仪中，将试样放在石墨管(加热管)中，将管加热，以此使
试样加热到高温并最终分裂为原子(原子化)。使测量的光束通过原子蒸汽因此测量吸收
率。因此，当将石墨管加热到最高温度时，即当试样已原子化时，石墨管发光，这样发出的光
线也到达检测器。
由于检测信号太强，包括所发出光线的检测信号可能使模拟电路饱和或者可能超
过模拟-数字变换器可以变换的最高电压。而当检测信号超出最高电压时，就不能对信号进
行精确测量。由于这一原因，在测量前可以通过控制检测信号放大倍数来设定最佳检测信
号电压(例如见JP-A-2002-71558)。
该检测信号电压通常设定在可以由原子吸收光谱仪测量的最高电压的 50-70％。
考虑到原子吸收光谱仪中采用的模拟电路的噪声或模拟-数字转换器的量化噪声，当检测
信号电压接近100％时，可以得到较好的信噪比，但为了避免另外由石墨管发出的光线使检
测电压信号饱和，所述电压应压低为最大电压的50-70％。
按照现有技术的方法，在测量要求的正常范围内，对于从石墨管发出的光线仅期
望一个指定裕度，并且对于所发出光线的强度变化没有给出由测量要求决定的容许度。波
长越长、缝隙越宽、原子化温度越高，由石墨管发出的光线的强度就越大。因此，由波长、缝
隙宽度及原子化温度决定的检测信号电压可能超过最大可测电压。
在所述情况下，通过操作员人工方式使缝隙宽度变窄，实现对所述电压的调节。但
是缝隙宽度变窄时，进入检测器的光线数量变少，因此，信噪比就会变差。
按照另一方法，在原子化操作过程中，响应于检测信号改变放大倍数。 然而，但原
子化持续时间约1秒，因此，需提高对电路的要求，使该电路具有高敏感度，以使它可以响应
于原子化设定放大倍数。此外，需设定地放大倍数要求精确度，因此使电路成本变贵。
申请号为CN200410035052.9的中国专利，包括：一个光源；一个原子化部分，用于
将试样原子化；一个带有缝隙和衍射光栅的分光仪，用于将来自所述光源的光线提取一个
特定的波长；一个检测器，用于测量所述通过试样的光线的强度，以输出一个电信号；一个
放大器，用于放大所述电信号；一个存储单元，用于存储检测器信号电压，该信号电压对应
于各测量波长、所述缝隙的缝隙宽度及所述原子化部分的原子化温度的所有可编程的组
合；一个放大倍数控制单元，用于根据与试样测量操作期间为测量试样所采用的所有测量
波长、缝隙宽度、原子化温度相对应的检测器信号电压来控制所述放大器，使其具有最佳检
测器信号放大倍数，能够解决以上问题，但此种原子吸收光谱仪不能够进行在线检测以及
在线的上传和保存，降低其实用性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全自动在线元素检测仪，能够进行在线传输检测物质
的特性。
本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种全自动在线元素检测仪，包括光源、原子化部分、分光仪、检测器和上位机，原子化
部分可将样品在高温的情况下原子化，分光仪用于将光源提取一个特定的波长，而后检测
器对通过样品的光线强度进行检测，上位机可对检测器检测的信号进行分析并输出与该信
号相对应的被测物品的特定信号，还包括与所述上位机连接的在线显示系统，所述的在线
显示系统包括转换装置，与所述的上位机连接，用于对所述上位机输出的特定信号进行处
理，并生成模拟量的特定数据；数据发送装置，与所述的转换装置连接，用于发送所述的特
定数据；发送选择单元，分别对与所述数据发送装置连接的多个显示装置进行自动连接选
择，当检测到存在与数据发送装置进行有线连接的显示装置时，选择显示装置与数据发送
装置有线连接；当检测到存在与数据发送装置无法进行有线连接的显示装置时，优先选择
显示装置与数据发送装置通过第一无线连接方式连接；当检测到存在与数据发送装置无法
进行有线连接的显示装置时，显示装置与数据发送装置也无法通过第一无线连接方式连接
时，显示装置与数据发送装置通过第二无线连接方式连接。
通过采用上述技术方案，通过光源、原子化部分、分光仪、检测器和上位机等结构
对待测样品进行处理检测过后，在线显示系统对上位机输出的特性信号进行处理并生成特
定数据进行在线传输，在线显示系统包括多个显示装置，当有显示装置与数据发送装置有
线连接时，采取有线连接的方式进行在线显示，此种连接方式传输最为稳定；当存在显示装
置无法与数据发送装置有线连接时，此时的显示装置与数据发送装置通过第一无线连接方
式连接；如果存在显示装置即无法与数据发送装置有线连接也无法通过第一无线连接方式
连接时，此时的显示装置与数据发送装置通过第二无线连接方式连接，最大化的保证了显
示装置能够与数据发送装置选择最快在线传输方式。
本发明可进一步设置为，所述的第一无线连接方式为局域网。
通过采用上述技术方案，局域网具有稳定、传输速度快的优点，可使显示装置与数
据发送装置之间数据传输更加稳定。
本发明可进一步设置为，所述的第二无线连接方式为移动网络。
通过采用上述技术方案，第一无线连接方式无法使用时，采用移动网络进行数据
传输，移动网络覆盖范围广，但是其数据传输不稳定，所以使用优先权低于局域网。
本发明可进一步设置为，所述的数据发送装置包括RS485通信接口。
通过采用上述技术方案，RS485通信接口具有传输数据快速、稳定等优点。
本发明可进一步设置为，所述的发送选择单元包括第一计时模块，用于对数据发
送装置与显示装置之间不是有线连接的时间进行计时，当计时超过第一预设时间后，控制
数据发送装置与显示装置通过第一无线连接方式连接。
通过采用上述技术方案，通过第一计时模块进行计时，当数据发送装置与显示装
置超过第一预设时间还有建立连接后，控制数据发送装置与显示装置通过第一无线连接方
式连接。
本发明可进一步设置为，所述的发送选择单元包括第二计时模块，用于对数据发
送装置与显示装置之间不通过第一无线连接方式的时间进行计时，当计时超过第二预设时
间后，控制数据发送装置与显示装置通过第一无线连接方式连接。
通过采用上述技术方案，通过第二计时模块进行计时，当数据发送装置与显示装
置超过第二预设时间还有建立连接后，控制数据发送装置与显示装置通过第二无线连接方
式连接。
本发明可进一步设置为，所述的第一计时模块工作优先权大于第二计时模块的工
作优先权。
通过采用上述技术方案，因为局域网相较于移动网络更加稳定，所以连接第一无
线连接方式的优先权大于连接第二无线连接方式的优先权。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
通过光源、原子化部分、分光仪、检测器和上位机等结构对待测样品进行处理检测过
后，在线显示系统对上位机输出的特性信号进行处理并生成特定数据进行在线传输，在线
显示系统包括多个显示装置，当有显示装置与数据发送装置有线连接时，采取有线连接的
方式进行在线显示，此种连接方式传输最为稳定；当存在显示装置无法与数据发送装置有
线连接时，此时的显示装置与数据发送装置通过第一无线连接方式连接；如果存在显示装
置即无法与数据发送装置有线连接也无法通过第一无线连接方式连接时，此时的显示装置
与数据发送装置通过第二无线连接方式连接，最大化的保证了显示装置能够与数据发送装
置选择最快在线传输方式，第一无线连接方式为局域网，局域网具有稳定、传输速度快的优
点，可使显示装置与数据发送装置之间数据传输更加稳定，所述的第二无线连接方式为移
动网络，第一无线连接方式无法使用时，采用移动网络进行数据传输，移动网络覆盖范围
广，但是其数据传输不稳定，所以使用优先权低于局域网。
附图说明
图1是实施例一的结构示意图；
图2是实施例二的结构示意图。
图中，1、检测系统；11、光源；12、原子化部分；13、分光仪；14、检测器；15、上位机；
2、在线显示系统；21、转换装置；22、数据发送装置；23、发送选择单元；24、显示装置；31、第
一计时模块；32、第二计时模块。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例一
一种全自动在线元素检测仪，包括检测系统1和在线显示系统2。检测系统1包括光源，
首先通过光源发射一道光，检测系统1还包括原子化部分12，用于将被测的试样原子化，然
后经过将原子化的试样经过分光仪13在光源发射一道光的前提下提取特定波长的光线，然
后通过检测器14对光线的强度进行检测并生成一个电信号，然后发送至上位机15进行放大
处理，并生成特性信号。
在线显示系统2包括转换装置21，与上位机15连接，用于对上位机15输出的特定信
号进行处理，并生成模拟量的特定数据；转换装置21可为A/D转换器，A/D转换器能够将模拟
量的特定信号转换为数字量的特定数据。
数据发送装置22，与转换装置21连接，用于发送所述的特定数据。数据发送装置22
即可通过局域网传递数据，也可通过移动网络传递数据，还可通过RS485通信接口进行有线
的数据传输。
发送选择单元23，分别对与所述数据发送装置22连接的多个显示装置24进行自动
连接选择，当检测到存在与数据发送装置22进行有线连接的显示装置24时，选择显示装置
24与数据发送装置22有线连接；当检测到存在与数据发送装置22无法进行有线连接的显示
装置24时，优先选择显示装置24与数据发送装置22通过第一无线连接方式连接；当检测到
存在与数据发送装置22无法进行有线连接的显示装置24时，显示装置24与数据发送装置22
也无法通过第一无线连接方式连接时，显示装置24与数据发送装置22通过第二无线连接方
式连接。发送选择单元23可为专用集成电路，专用集成电路具有处理速度快、稳定等优点。
实施例二
其与实施例一的区别在于，发送选择单元23分别包括第一计时模块31和第二计时模块
32，如图2所示其结构示意图，发送选择单元23包括第一计时模块31，用于对数据发送装置
22与显示装置24之间不是有线连接的时间进行计时，当计时超过第一预设时间后，控制数
据发送装置22与显示装置24通过第一无线连接方式连接，通过第一计时模块31进行计时，
当数据发送装置22与显示装置24超过第一预设时间还有建立连接后，控制数据发送装置22
与显示装置24通过第一无线连接方式连接。
发送选择单元23包括第二计时模块32，用于对数据发送装置22与显示装置24之间
不通过第一无线连接方式的时间进行计时，当计时超过第二预设时间后，控制数据发送装
置22与显示装置24通过第一无线连接方式连接，通过第二计时模块32进行计时，当数据发
送装置22与显示装置24超过第二预设时间还有建立连接后，控制数据发送装置22与显示装
置24通过第二无线连接方式连接。
第一计时模块31工作优先权大于第二计时模块32的工作优先权，因为局域网相较
于移动网络更加稳定，所以连接第一无线连接方式的优先权大于连接第二无线连接方式的
优先权。
显示装置24可为显示器、手机和平板等终端，显示器可与发送选择单元23通过
RS485通信接口进行连接。手机和平板可分别通过局域网或者移动网络与发送选择单元23
连接。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人
员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本
发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。