专利名称：海水重金属污染物现场分析仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于重金属检测技术领域，涉及一种重金属污染物现场分 析仪，主要用于快速检测海水中的重金属污染物，还可应用于海水水质环 境的检测，食品中重金属检测，水产养殖业等行业。 技术背景
重金属污染是影响海洋生态环境的重要因素，重金属元素(如
Zn， Cd， Pb， Cu, Fe等)往往长期积累在生物体内不可降解，即使在极其微量 的情况下也会产生不良后果，各种生态系统都不同程度地受到重金属离子 的影响.通常检测海水重金属需要现场采样后送到实验室进行分析，成本 高、效率低，而且由于没有及时检测、水样中途发生变化，以及水样传输 过程中的污染都会影响检测结果的客观性。采用轻便的仪器进行现场实时 检测可以提高测量准确度、降低分析成本。大部分现代重金属分析系统， 如原子吸收光谱、电感耦合等离子体原子发射光谱等，仪器价格昂贵、功 耗大、体积大、结构复杂且需要较长的分析时间、复杂和多步骤的分析过 程，不适合现场检测。 发明内容
本实用新型的目的就是针对现有技术的不足，提供一种体积小、价格 低、检测快速方便和灵敏度高的海水重金属污染物快速分析仪。
本实用新型包括顺序互连的PC机、检测电路和三电极电化学反应装置。
检测电路包括微处理器模块、电源模块、D/A转换模块、恒电位仪模 块、电流电压转换模块、A/D转换模块、LCD液晶显示模块和串口通讯模 块。电源模块与其他模块连接，为其他模块供电。微处理器模块采用 Microchip公司的PIC24HJ256GP610芯片，工作主频为8MHz，工作电压是 +3.3v。 D/A转换模块、恒电位仪模块、电流电压转换模块和A/D转换模块顺序连接，D/A转换模块、A/D转换模块和LCD液晶显示模块与微处理 器模块连接，串口通讯模块与微处理器模块互连。串口通讯模块与PC机 连接，恒电位仪模块与三电极电化学反应装置的参比电极和对电极连接， 电流电压转换模块与三电极电化学反应装置的工作电极连接。串口通讯模 块设置的波特率为9600bps;恒电位仪模块包括两片运放0PA606芯片和 一片缓冲器BUF634芯片，通过使参比电极电位始终跟随D/A转换输出的 脉冲扫描电压的变化，实现恒电位。 本实用新型中各模块均采用现有技术，可通过购买等方式取得。 本实用新型的工作原理是首先检测电路上电后进行硬件的初始化工 作，接下来通过串口接收PC机的参数设置命令，对溶出伏安法扫描起始 电压、步进电压、脉冲幅值等参数进行设置，经D/A转换模块向恒电位 仪模块输出差分脉冲溶出扫描电压，由电流电压转换电路将电化学测试模 块所测得的电流信号转换为电压信号，并由A/D转换模块对电压信号进行 采样，检测电路将采样的电压信号经串口传输数据到PC机进行数据分析 和处理。 本实用新型的基于溶出伏安法的海水重金属检测仪，不仅具有仪器体 积小、价格低、检测快速方便和灵敏度高的优点，而且可以同时检测多种 重金属元素，非常适合于海水现场实时检测。
图1为本实用新型的结构原理示意图； 图2为图1中检测电路的结构示意图。
具体实施方式
如图l，海水重金属污染物现场分析仪包括顺序互连的PC机1、检测 电路2和三电极电化学反应装置3。 如图2，检测电路2包括微处理器模块2-l、电源模块2-2、 D/A转换 模块2-3、恒电位仪模块2-4、电流电压转换模块2-5、 A/D转换模块2-6、 LCD液晶显示模块2-7和串口通讯模块2-8。电源模块2-2与其他模块
连接，为其他模块供电。微处理器模块2-1采用Microchip公司的 PIC24HJ256GP610芯片，工作主频为8MHz，工作电压是+3. 3v。 D/A转换 模块2-3、恒电位仪模块2-4、电流电压转换模块2-5和A/D转换模块2-6顺序连接，D/A转换模块2-3、 A/D转换模块2-6和LCD液晶显示模块 2-7与微处理器模块2-1连接，串口通讯模块2-8与微处理器模块2-1互 连。串口通讯模块2-8与PC机1连接，恒电位仪模块2-4与三电极电化 学反应装置3的参比电极和对电极连接，电流电压转换模块2-5与三电极 电化学反应装置3的工作电极连接。串口通讯模块设置的波特率为 9600bps;恒电位仪模块包括两片运放0PA606芯片和一片缓冲器BUF634 芯片，通过使参比电极电位始终跟随D/A转换输出的脉冲扫描电压的变 化，实现恒电位。
本实施例中，D/A转换模块2-3采用DAC712 D/A转换芯片、电流电 压转换模块2-5包括8路模拟开关MAX308和增益可编程运算放大器 PGA205、 A/D转换模块2-6采用ADS7805A/D转换芯片、LCD液晶显示模块 2-7采用LCD1602A集成液晶屏、串口通讯模块2_8采用MAX232芯片。
权利要求1、海水重金属污染物现场分析仪，包括顺序互连的PC机、检测电路和三电极电化学反应装置，其特征在于所述的检测电路包括微处理器模块、电源模块、D/A转换模块、恒电位仪模块、电流电压转换模块、A/D转换模块、LCD液晶显示模块和串口通讯模块，电源模块与其他各模块连接；D/A转换模块、恒电位仪模块、电流电压转换模块和A/D转换模块顺序连接，D/A转换模块、A/D转换模块和LCD液晶显示模块与微处理器模块连接，串口通讯模块与微处理器模块互连；串口通讯模块与PC机连接，恒电位仪模块与三电极电化学反应装置的参比电极和对电极连接，电流电压转换模块与三电极电化学反应装置的工作电极连接。
专利摘要本实用新型涉及一种重金属污染物现场分析仪。现有的设备价格昂贵、功耗大、体积大，不适合现场检测。本实用新型包括顺序互连的PC机、检测电路和三电极电化学反应装置。检测电路中D/A转换模块、恒电位仪模块、电流电压转换模块和A/D转换模块顺序连接，D/A转换模块、A/D转换模块和LCD液晶显示模块与微处理器模块连接，串口通讯模块与微处理器模块互连。串口通讯模块与PC机连接，恒电位仪模块与三电极电化学反应装置的参比电极和对电极连接，电流电压转换模块与三电极电化学反应装置的工作电极连接。本实用新型不仅体积小、价格低、灵敏度高，而且可以同时检测多种重金属元素，适合于海水现场实时检测。
文档编号G01N27/48GK201177613SQ20082008454
公开日2009年1月7日 申请日期2008年3月20日 优先权日2008年3月20日
发明者平 徐, 伟 沈, 范影乐 申请人:杭州电子科技大学