專利名稱：數字式水測試儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及水測試技術領域，尤其是一種測試水樣中物質濃度的數字 式水測試儀。
背景技術：
隨著人們生活水平的提高，人們對自己所用水的水質的要求也不斷上升， 水中含有各種物質元素，既有對人有益的，也有很多對人體有害的，需加以控 制在規定的范圍內，如水的酸堿度控制、水質消毒所用消毒劑含量的控制、工 業生活廢水中有害物質的控制等，根據情況的不同，水中物質含量有的不宜過 高，有的不宜過低，只有在一定的規定范圍內，才符合使用要求，因此人們就 運用各種測試儀器對水中物質含量進行測試，有一種測試方式是采用比對法， 選用合適的試紙或試劑加入水中，先測出所用場合下標準水樣應有的物質濃 度，再測出所用水質中當前的物質濃度，兩者加以比較，判斷出所用水質的狀 況好壞，進行必要的調整，以達到使用要求，而目前常用的這類測試儀，測試 選項較少，測試數據的顯示不夠直觀，無法控制測試紙或試劑在水中的攪拌時 間，影響測試結果，而且所用的電源電池通常是不可充電的普通電池，需經常 更換電池，帶來一定的操作麻煩。
實用新型內容
本實用新型要解決的技術問題是提供一種數字式水測試儀，用于測定水 中的物質濃度，其采用大屏幕界面，可直觀地顯示多項測試數據，電池為可充 電電池，并設置有多種充電方式，具備倒計時裝置來控制試紙或試劑在水中的 攪拌時間，以保證測試結果更加準確。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是 一種數字式水測試儀， 具有上蓋，下蓋，上蓋固定在下蓋上組成測試儀殼體，上蓋上設置有水杯，水 杯通過其上的卡口固定在上蓋上，水杯上蓋有水杯蓋，上蓋面上水杯下方設置 有可顯示多項測試項目及電量顯示、倒計時界面的顯示屏，測試儀殼體內設置 有電路線路板，電路由供電/充電部分、按鍵控制部分、光學測試部分和附加 功能部分組成。
供電/充電部分的供電部分由電池、3.3V供電電路和5V供電電路組成，其 中電池為可充電電池，3.3V電壓由電池電壓轉換而來，5V電壓由3.3V電壓轉 換而來，充電部分具有充電電路和設置在測試儀殼體底部位置的可用于外置電 源充電和電腦USB接口充電的充電接口，充電接口處設置有防水密封蓋，充電 電路中設置有開關穩壓模塊。
按鍵控制部分具有按鍵控制電路和設置在上蓋面上的操作按鍵，實現開機 和校零雙控制，按鍵控制電路中設置有升壓穩壓模塊，用以控制電壓的轉換和 輸出及校零操作。
光學測試部分具有的光學測試電路中設置有LED發光管、光電池接收管、 運算放大器、單片機和對LED發光管起開關作用的開關管，開關管的開關信號 由單片機輸出的脈寬調制信號控制，單片機的芯片內設置有可實現倒計時功能 的定時器模塊，LED發光管和光電池接收管位于水杯兩側相向設置。
附加功能部分具有附加功能電路，附加功能電路中設置有溫度傳感芯片和 電壓基準源，溫度傳感芯片可對電池在充電時的過熱起保護作用及修正環境溫 度對測試結果的影響，電壓基準源可保證提供準確的電壓給單片機。
上蓋面上在顯示屏和操作鍵之間設置有太陽能吸收面板，上蓋和水杯之間 設置有防水墊圈。本實用新型的有益效果是，本實用新型結構簡單，使用方便，大屏幕界面 使得測量數據直觀顯示， 一目了然，內置的倒計時裝置可保證測量結果更加準 確，可充電電池可解除經常需更換電池帶來的麻煩。以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1是本實用新型的結構示意圖。
圖2是圖1的A-A剖視圖。
圖3是本實用新型的電路原理方框圖。
圖中l.上蓋2.下蓋3.水杯4.水杯蓋5.顯示屏 6.電路線路板 7.電池8.充電接口 9.操作按鍵IO.太陽能吸收面板ll.防水墊圈具體實施方式
如圖1圖2圖3所示的一種數字式水測試儀，主要用于測定待測水樣中的 物質濃度，具有上蓋l，下蓋2，上蓋1固定在下蓋2上組成測試儀殼體，上 蓋1上設置有水杯3，水杯3通過其上的卡口固定在上蓋1上，上蓋l和水杯 3之間設置有防水墊圈，水杯3上蓋有水杯蓋4，上蓋1面上水杯3下方設置 有可顯示多項測試項目及電量顯示、倒計時界面的大屏幕顯示屏5，測試儀殼 體內設置有電路線路板6，電路線路板6由供電/充電部分、按鍵控制部分、光 學測試部分和附加功能部分組成。
供電部分由三部分組成，1.電池7—由兩節1. 2V的MA可充電電池組成， 2.給單片機及部分電路供電的3. 3V供電電路，3.給定波長超亮的LED發光管 及REF193電壓基準源供電的5V供電電路，其中3. 3V電壓由電池電壓轉換而 來，5V電壓由3.3V電壓轉換而來，兩組電壓的轉換都由設置在按鍵控制電路 中的MCP1252升壓穩壓模塊來完成，這種方式可使工作時更加節電。充電部分內置的充電電路使用TC1304 DC-DC開關穩壓模塊，適應5V電壓的供電，設置 的充電接口8使用USB接口，配合USB轉接線，可以適應電腦USB接口充電和 外置電源充電兩種充電方式，電路部分設置的最大充電電壓為2.8V，充電電流 280mA，由單片機采樣檢測電池的電壓、溫升及累積充電時間等，判斷電池是 否充滿或是否停止充電。另外在上蓋面上的顯示屏下面設置有太陽能吸收面板 10，可實現太陽能充電功能，以滿足綠色環保的要求。
按鍵控制部分在上蓋1面上設置有操作按鍵9，其中的ON/ZERO為開機校 零控制鍵，在關機狀態下按下ON/ZERO鍵，設置在按鍵控制電路中的升壓穩壓 模塊MCP1252輸出3. 3V電壓，設置在光學測試電路中的單片機上電運行，當 單片機檢測到0N/ZER0鍵釋放后單片機進入主程序，進入主程序后，打開顯示， 各種操作被允許，當再次按下ON/ZERO鍵時則進入校零操作，150s無操作則自 動關機。
光學測試部分具有的光學測試電路中設置有定波長超亮的LED發光管，起 光源的作用，發出的光由光電池接收管接收后，將光通量轉換為電荷，再經運 算放大器放大成電壓信號，由單片機采樣后進行數據處理，LED發光管由開關 管控制動作，開關管的開關信號由單片機輸出的脈寬調制信號控制，單片機的 芯片內設置有可實現倒計時功能的定時器模塊，LED發光管和光電池接收管位 于水杯兩側相向設置。
在附加功能部分具有附加功能電路，附加功能電路中設置有溫度傳感芯片 和電壓基準源，溫度傳感芯片可對電池在充電時的過熱起保護作用及修正環境 溫度對測試結果的影響，電壓基準源可保證提供準確的電壓給單片機，使校零、 測試、電池電量等運算更準確，還可用于儀器的自檢功能中。
測試時，首先進行校零操作，用待測的水樣對儀器進行校零處理，校零時，MCU單片機逐漸調整LED發光管的工作脈寬，直至達到設定的基準值，此時保 存該工作脈寬值，即校零成功，然后將相應測試項的試劑或試紙條與水樣充分 混合攪拌，最佳攪拌時間為20秒，可使用儀器的定時器模塊來作為時間參考， 攪拌后的水樣會變為有色溶液或變混蝕，開始測試時，通過給開關管施加校零 成功后工作脈寬值，LED發光管發射調制好光線，光電池接收管將接收到的光 通量轉換為電荷，再經運算放大器放大成電壓信號，由單片機采樣后進行數據 處理，通過單片機的運算并且讀取每種元素固化在單片機內部的數據曲線來得 到待測水樣的相應元素的濃度值。本實用新型結構簡單，使用攜帶方便，可快 速測出所用水中的物質濃度，以便隨時加以調整，有效防止水中的有害物質對 人體的傷害，同時也可用于環境保護中對排放廢水的物質濃度的測定。
權利要求1. 一種數字式水測試儀，具有上蓋(1)，下蓋(2)，上蓋(1)固定在下蓋(2)上組成測試儀殼體，上蓋(1)上設置有水杯(3)，水杯(3)通過其上的卡口固定在上蓋(1)上，水杯(3)上蓋有水杯蓋(4)，其特征是上蓋(1)面上水杯(3)下方設置有可顯示多項測試項目及電量顯示、倒計時界面的顯示屏(5)，測試儀殼體內設置有電路線路板(6)，電路線路板(6)由供電/充電部分、按鍵控制部分、光學測試部分和附加功能部分組成。
2. 根據權利要求1所述的數字式水測試儀，其特征是所述的供電/充電部分的供電部分由電池(7)、 3.3V供電電路和5V供電電路組成，充電部分具有充電電路和設置在測試儀殼體底部位置的可用于外置電源充電和電腦USB接口充電的充電接口 (8)，充電電路中設置有穩壓模塊。
3. 根據權利要求2所述的數字式水測試儀，其特征是所述的電池(7)為可充電電池。
4. 根據權利要求1所述的數字式水測試儀，其特征是所述的按鍵控制部分具有按鍵控制電路和設置在上蓋面上的操作按鍵(9)，按鍵控制電路中設置有開關穩壓模塊。
5. 根據權利要求1所述的數字式水測試儀，其特征是所述的光學測試部分具有光學測試電路，光學測試電路中設置有LED發光管、光電池接收管、運算放大器、單片機和對LED發光管起開關作用的開關管，開關管的開關信號由單片機輸出的脈寬調制信號控制，LED發光管和光電池接收管位于水杯兩側相向設置。
6. 根據權利要求5所述的數字式水測試儀，其特征是所述的單片機的芯片內設置有可實現倒計時功能的定時器模塊。
7. 根據權利要求1所述的數字式水測試儀，其特征是所述的附加功能部分具有附加功能電路，附加功能電路中設置有溫度傳感芯片和電壓基準源。
8. 根據^(利要求1所述的數字式水測試儀，其特征是所述的上蓋(2)面上在顯示屏(5)和操作按鍵(9)之間設置有太陽能吸收面板(10)。
9. 根據權利要求1所述的數字式水測試儀，其特征是所述的上蓋(1)和水杯(3)之間設置有防水墊圈(11)。
專利摘要本實用新型公開了一種數字式水測試儀，可快速測出所用水中的物質濃度，具有上蓋，下蓋，上蓋和下蓋固定在一起組成測試儀殼體，上蓋上設置有水杯，水杯通過其上的卡口固定在上蓋上，水杯上蓋有水杯蓋，上蓋面上位于水杯下方設置有可顯示多項測試項目及電量顯示、倒計時界面的顯示屏，測試儀殼體內設置有供電/充電部分、按鍵控制部分、光學測試部分和附加功能部分。本實用新型結構簡單，使用攜帶方便，采用大屏幕界面，可直觀地顯示多項測試數據，電池為可充電電池，并設置有多種充電方式，倒計時裝置可用來控制試紙或試劑在水中的攪拌時間，以保證測試結果更加準確。
文檔編號G01N31/00GK201269867SQ200820041370
公開日2009年7月8日 申請日期2008年8月13日 優先權日2008年8月13日
發明者徐東海 申請人:徐東海