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摘要:在科学日益发展的当代社会,随着人类对重金属的开采、冶炼、加工及商业制造活动的日益增多,重金属污染越来越严重,重金属环境污染问题已成为一个刻不容缓的世界性课题。而痕量重金属的定量分析是重金属污染检测方面的重要内容,电化学分析方法是一种公认的快速、灵敏、准确的痕量分析方法,而且仪器简单、价格低廉、易于推广。故而研发出一种痕量重金属的电化学分析仪器,满足国内环境和食品安全快速检测的需要已经迫在眉睫。基于目前社会需求特点和现有电化学分析仪现状,本设计根据电化学分析原理,结合化学计量学的数据处理新方法,研制开发了一种便携式的重金属智能电化学分析仪。开发的电化学智能分析仪对痕量重金属的检测具有快速、灵敏、准确的特点,而且可以同时测定多种重金属元素,与光谱检测方法具有一致性。该仪器小型化设计,携带方便,性能稳定,质量可靠,操作简单易用,便于非分析专业人员的使用。仪器高度智能化,能自动完成各类繁琐的信号测量、电流重叠峰分离、畸形峰校正、浓度的计算等功能。可实现现场检测铅、汞、镉、铬、砷等重金属危害物,能广泛用于土壤、食品、饮水安全和空气污染物中重金属离子的检测。硬件方面,采用先进的集成运放设计的恒电位电路,结合功能强大Arduino硬件平台、精确的DA电路、AD电路和基准电压电路构成整个重金属分析仪;软件方面,采用功能强大的Python语言编写的上位机数据处理系统并植入化学计量学算法与下位机数据采集系统一同形成了分析仪的智能化。与传统的电化学工作站相比,本设计在硬件方面采用了优良的集成电路和电磁兼容性设计,系统误差小,性能优越;在软件上集成了实用的化学计量学算法,使得数据处理更加精确高效。因其具有成本低、高度便携、智能化程度高、准确度好等优势,使用价值和市场前景广阔。