一種水質在線檢測儀的制作方法
【專利摘要】本發明公開一種水質在線檢測儀，包括工控液晶屏、MCU單元、光源控制器、數據采集器、電源模塊以及多波長光學檢測裝置，本發明通過采用水質分析傳感器組合多波長光學檢測裝置，一方面，通過該水質分析傳感器來測定簡單的水質參數，如電導率、PH值、溶解氧等水質參數，另一方面通過該多波長光學檢測裝置來測定需要經過簡單前處理和通過光度計原理來測定的水質參數，如COD、氨氮、總磷、BOD等水質參數，真正實現多功能水質在線檢測儀。
【專利說明】一種水質在線檢測儀
【技術領域】
[0001]本發明涉及檢測儀【技術領域】，尤其是指一種水質在線檢測儀。
【背景技術】
[0002]對于水質檢測通常需要檢測多種參數，如水中的C0D、B0D、氨氮、總磷、總氮、溫度、PH值、電導率、溶解氧及濁度等常規特征參數。COD -定義化學需氧量(C0D或CODcr)是指在一定嚴格的條件下，水中的還原性物質在外加的強氧化劑的作用下，被氧化分解時所消耗氧化劑的數量，以氧的mg/L表示，化學需氧量反映了水中受還原性物質污染的程度。BODCBiochemical Oxygen Demand的簡寫):生化需氧量或生化耗氧量(五日化學需氧量)，表示水中有機物等需氧污染物質含量的一個綜合指示。說明水中有機物由于微生物的生化作用進行氧化分解，使之無機化或氣體化時所消耗水中溶解氧的總數量。氨氮是指水中以游離氨(NH3)和銨離子(NH4+)形式存在的氮。動物性有機物的含氮量一般較植物性有機物為高。總磷是水樣經消解后將各種形態的磷轉變成正磷酸鹽后測定的結果，以每升水樣含磷毫克數計量。PH值表示水溶液酸性或堿性程度的數值；電導率是張量，在水質檢測中，是以數字表示的溶液傳導電流的能力；水中溶解氧的含量與空氣中氧的分壓、水的溫度都有密切關系，水中溶解氧的多少是衡量水體自凈能力的一個指標；濁度是指水中懸浮物對光線透過時所發生的阻礙程度。
[0003]對于C0D、B0D、氨氮、總磷、總氮等參數的檢測能夠通過分光光度計來進行檢測，物質分子在不同的條件下，吸收或發射光譜的波長、強度、偏振態等情況，和該物質的結構特征有著固有的關系。不同物質的分子結構不同，對應于不同的吸收和發射光譜；同一種物質濃度不同時，在同一吸收峰位置的吸收強度不同。因此，通過檢測水中某一物質對特定波長光的吸收程度，即可確定水中該物質的濃度。現有技術中，水質檢測中需要通過滴加相應的試劑后進行前處理，一般的檢測儀器都是前處理裝置與檢測裝置分開的，操作機器不便，而且只采用單個光源，對某一濃度范圍內的水樣進行檢測。當所測物質濃度超出量程范圍時，則需更換其他量程的儀器，這對未知濃度范圍的水樣來說，量程外測量結果的準確性較差，檢測方法具有不確定性，檢測過程繁瑣。
【發明內容】
[0004]有鑒于此，本發明針對現有技術存在之缺失，其主要目的是提供其能夠方便快捷的檢測多種不同水質參數的水質在線檢測儀。
[0005]為實現上述目的，本發明采用如下之技術方案:一種水質在線檢測儀，包括工控液晶屏、MCU單元、光源控制器、數據采集器、電源模塊以及多波長光學檢測裝置，所述數據采集器包括有水質分析傳感器組、數據采集模塊、數字信號調理模塊以及數字信號發送模塊；所述多波長光學檢測裝置包括多個光源檢測通道，該光源檢測通道包括單色波長光源、吸收池以及光電檢測器，所述MCU單元通過光源控制器導通單色光源，單色光源發出的光傳輸到吸收池,經吸收池內的水質樣品吸收后，多余的光線傳輸給光電探測器接收并轉換成電信號，該信號輸入到數據采集器，數據采集器再將檢測信號傳輸給MCU單元中進行運算，同時所述水質分析傳感器組的采集信號輸送至數據采集模塊中，數據采集模塊中的信號傳輸至數字信號調理模塊中，數字信號調理模塊將處理好的信號傳輸至數字信號發送模塊中，所述數字信號發送模塊的輸出端連接至MCU單元，該MCU單元將運算后的數據傳送至工控液晶屏；所述電源模塊分別與工控液晶屏、數據采集器和多波長光學檢測裝置的電源接口連接。
[0006]作為一種優選方案，所述多波長光學檢測裝置包括3個光源檢測通道。
[0007]作為一種優選方案，所述單色光源、光電檢測器和吸收池在同一條直線上。
[0008]作為一種優選方案，所述水質分析傳感器組由溫度傳感器、酸堿度傳感器、電導率傳感器以及溶解氧傳感器組成。
[0009]作為一種優選方案，所述工控液晶屏采用數字真彩觸摸屏，ARM9內核，WinCE嵌入式操作系統，組態應用軟件，且設置有RJ45以太網接口、USB 2.0接口、RS232接口和RS485 接口。
[0010]作為一種優選方案，所述數字信號調理模塊采用8路16位高精度A/D模擬數字轉換芯片。
[0011]作為一種優選方案，所述單色波長光源是能夠射出單色光的發光器件或光纖。
[0012]作為一種優選方案，所述多個單色波長光源的波長各不相同。
[0013]本發明與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果，本發明通過采用水質分析傳感器組合多波長光學檢測裝置，一方面，通過該水質分析傳感器來測定簡單的水質參數，如電導率、PH值、溶解氧等水質參數，另一方面通過該多波長光學檢測裝置來測定需要經過簡單前處理和通過光度計原理來測定的水質參數，如C0D、氨氮、總磷、BOD等水質參數，真正實現多功能水質在線檢測儀。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明之實施例的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0015]請參照圖1所示，其顯示了本發明之較佳實施例的工作流程，一種水質在線檢測儀，包括工控液晶屏、MCU單元、光源控制器、數據采集器、電源模塊以及多波長光學檢測裝置，所述數據采集器包括有水質分析傳感器組、數據采集模塊、數字信號調理模塊以及數字信號發送模塊；所述多波長光學檢測裝置包括多個光源檢測通道，該光源檢測通道包括單色波長光源、吸收池以及光電檢測器，所述MCU單元通過光源控制器導通單色光源，單色光源發出的光傳輸到吸收池，經吸收池內的水質樣品吸收后，多余的光線傳輸給光電探測器接收并轉換成電信號，該信號輸入到數據采集器，數據采集器再將檢測信號傳輸給MCU單元中進行運算，同時所述水質分析傳感器組的采集信號輸送至數據采集模塊中，數據采集模塊中的信號傳輸至數字信號調理模塊中，數字信號調理模塊將處理好的信號傳輸至數字信號發送模塊中，所述數字信號發送模塊的輸出端連接至MCU單元，該MCU單元將運算后的數據傳送至工控液晶屏；所述電源模塊分別與工控液晶屏、數據采集器和多波長光學檢測裝置的電源接口連接。[0016]作為一種優選方案，所述多波長光學檢測裝置包括3個光源檢測通道。
[0017]作為一種優選方案，所述單色光源、光電檢測器和吸收池在同一條直線上。
[0018]作為一種優選方案，所述水質分析傳感器組由溫度傳感器、酸堿度傳感器、電導率傳感器以及溶解氧傳感器組成。
[0019]作為一種優選方案，
作為一種優選方案，所述工控液晶屏采用數字真彩觸摸屏，ARM9內核，WinCE嵌入式操作系統，組態應用軟件，且設置有RJ45以太網接口、USB 2.0接口、RS232接口和RS485接口。
[0020]作為一種優選方案，所述數字信號調理模塊采用8路16位高精度A/D模擬數字轉換芯片。
[0021]作為一種優選方案，所述單色波長光源是能夠射出單色光的發光器件或光纖。
[0022]作為一種優選方案，所述多個單色波長光源的波長各不相同。
[0023]本發明的設計重點在于:本發明通過采用水質分析傳感器組合多波長光學檢測裝置，一方面，通過該水質分析傳感器來測定簡單的水質參數，如電導率、PH值、溶解氧等水質參數，另一方面通過該多波長光學檢測裝置來測定需要經過簡單前處理和通過光度計原理來測定的水質參數，如C0D、氨氮、總磷、BOD等水質參數，真正實現多功能水質在線檢測儀。
[0024]以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明的技術范圍作任何限制，故凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何細微修改、等同變化和修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。
【權利要求】
1.一種水質在線檢測儀，其特征在于:包括工控液晶屏、MCU單元、光源控制器、數據采集器、電源模塊以及多波長光學檢測裝置，所述數據采集器包括有水質分析傳感器組、數據采集模塊、數字信號調理模塊以及數字信號發送模塊；所述多波長光學檢測裝置包括多個光源檢測通道，該光源檢測通道包括單色波長光源、吸收池以及光電檢測器，所述MCU單元通過光源控制器導通單色光源，單色光源發出的光傳輸到吸收池，經吸收池內的水質樣品吸收后，多余的光線傳輸給光電探測器接收并轉換成電信號，該信號輸入到數據采集器，數據采集器再將檢測信號傳輸給MCU單元中進行運算，同時所述水質分析傳感器組的采集信號輸送至數據采集模塊中，數據采集模塊中的信號傳輸至數字信號調理模塊中，數字信號調理模塊將處理好的信號傳輸至數字信號發送模塊中，所述數字信號發送模塊的輸出端連接至MCU單元，該MCU單元將運算后的數據傳送至工控液晶屏；所述電源模塊分別與工控液晶屏、數據采集器和多波長光學檢測裝置的電源接口連接。
2.根據權利要求1所述一種水質在線檢測儀，其特征在于:所述多波長光學檢測裝置包括3個光源檢測通道。
3.根據權利要求1所述一種水質在線檢測儀，其特征在于:所述單色光源、光電檢測器和吸收池在同一條直線上。
4.根據權利要求1所述一種水質在線檢測儀，其特征在于:所述水質分析傳感器組由溫度傳感器、酸堿度傳感器、電導率傳感器以及溶解氧傳感器組成。
5.根據權利要求1所述一種水質在線檢測儀，其特征在于:所述工控液晶屏采用數字真彩觸摸屏，ARM9內核，WinCE嵌入式操作系統，組態應用軟件，且設置有RJ45以太網接口、USB 2.0 接口、RS232 接口和 RS485 接口。
6.根據權利要求1所述一種水質在線檢測儀，其特征在于:所述數字信號調理模塊采用8路16位高精度A/D模擬數字轉換芯片。
7.根據權利要求1所述一種水質在線檢測儀，其特征在于:所述單色波長光源是能夠射出單色光的發光器件或光纖。
8.根據權利要求1所述一種水質在線檢測儀，其特征在于:所述多個單色波長光源的波長各不相同。
【文檔編號】G01N21/31GK103645290SQ201310634402
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月30日 優先權日:2013年11月30日
【發明者】石冰鑫, 李景云 申請人:中山歐麥克儀器設備有限公司