专利名称：水中重金属含量检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机电类，特别涉及一种水中重金属含量检测仪。
背景技术：
传统的重金属检测方法多采用化学仪器检测。如利用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP - AES)、电感耦合等离子体质谱仪(ICP - MS)、流动注射原子吸收光谱(FI — AAS)或电化学方法等，检测仪器昂贵，检测步骤繁琐，检测成本偏高，难以适应环境及市场产品的现场抽查、生产企业自查及产品进出口快速通关的要求。重金属铬污染是危害较大的水污染问题之一。例如铬的化合物常以溶液、粉尘或蒸汽的形式污染环境，危害人体健康，可通过消化道、呼吸道、皮肤和黏膜侵入人体。铬对人体的毒害为全身性的，对皮肤熟膜的刺激作用，引起皮炎、湿疹，气管炎和鼻炎，引起变态反应并有致癌作用，如六价铬化合物可以诱发肺癌和鼻咽癌，对人的致死量为5克。目前的快速检测铬含量的方式是使用试剂，待反应结束后观察溶液颜色，将其与比色卡进行比较以确铬的含量，这种检测方式受检测的主观影响会产生人为误差。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种水中重金属含量检测仪，解决了采用化学仪器检测存在的仪器昂贵，检测步骤繁琐，检测成本偏高，不适应环境及市场产品的现场抽查、生产企业自查及产品进出口快速通关的要求，以及目前的快速检测重金属含量的方式存在的误差较大等问题。本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现水中重金属含量检测仪，包括ARM处理器7、存储模块8、IXD显示模块1、按键模块5及检测模块12，其中，存储器模块8由ROM只读存储器9和SDRAM同步动态随机存储器 10组成，该存储器模块8的数据总线和地址总线分别与ARM处理器7的数据总线和地址总线相连，并通过ARM处理器7的nCAROM引脚为ROM只读存储器9的片选信号，nSCSO引脚为SDRAM同步动态随机存储器10的片选信号；LCD 显示模块 1 的 VD7:0、VFRAME、VCLK、VLINE、VM、EL ON 及 DISP ON 引脚分别与 ARM 处理器 7 的 VD7:0、VFRAME, VCLK, VLINE, VM、EL ON 及 DISP ON 引脚相连；按键模块5包括4个按键，各按键的一端分别接地，另一端分别接ARM处理器7的 GPCl, GPC2，GPC3及GPG2引脚；主要进行开始、打印、显示、清除等功能的输入；信号检测模块12包括密封于仪器内部的光源15、测试瓶2及光电传感器13，该光源15与测试瓶2位置相对应，该光电传感器13的输出引脚与ARM处理器7的TIMER5引脚相连。工作的时候先将测试瓶2取出，放入被测溶液和试剂，之后再将测试瓶2放入仪器内部，此时，测试瓶2的盖与仪器紧密接触，保证了光源15、测试瓶2、光电传感器13不受外界光的干扰。所述的水中重金属含量检测仪还包括打印模块11，该打印模块11由串行口芯片14和微型打印机6组成，该微型打印机6通过串行口芯片14与ARM处理器7连接，该串行口芯片14与ARM处理器7的通用串行口引脚相连。所述的光电传感器13为TSC3200D传感器。本实用新型水中重金属含量检测仪在实际使用时，将测试使用的试剂放入待测溶液中，适当摇动以使试剂充分溶解于待测溶液中。将准备好的待测溶液方式测试瓶2中，使用已知光源15对测试瓶2进行照射，利用光电传感器13检测透射光。为避免环境光对测试结果的影响，提高测试准确度，须将光源15、测试瓶2、光电传感器13统一进行密封处理。 光电传感器13输出的频率信号送入CPU — ARM处理器7中，ARM处理器7通过检测频率信号确定待测溶液中生金属的含量。检测结果由LCD显示模块1显示，必要时可外接微型打印机6打印输出，作为永久保存。按键模块5主要包括开始、打印、显示、清除等功能的输入。本实用新型水中重金属含量检测仪由电池供电，检测仪总开关控制电池的接通，电池通过接口进行充电。本实用新型的有益效果在于采用光电传感器检测溶液颜色，避免了人为的主观误差，并实现快速、便携、准确的测量。具有操作简单、快速、反映灵敏、精度较高、价格低廉、 试剂容易保存的特点。能够及时检测出水中重金属的含量，对于保护环境具有非常重要的意义。而且更换相应试剂还可以检测水中相应元素含量。
图1为本实用新型的电路示意图；图2为本实用新型的信号检测模块示意图；图3为本实用新型的传感器模块示意图。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本实用新型的详细内容及其具体实施方式
。参见图1至图3，本实用新型的水中重金属含量检测仪，主要包括ARM处理器7、存储模块8、LCD显示模块1、按键模块5及检测模块12，其中，存储器模块8由ROM只读存储器9和SDRAM同步动态随机存储器10组成，该存储器模块8的数据总线和地址总线分别与 ARM处理器7的数据总线和地址总线相连，并通过ARM处理器7的nCAROM引脚为ROM只读存储器9的片选信号，nSCSO引脚为SDRAM同步动态随机存储器10的片选信号；LCD 显示模块 1 的 VD7:0、VFRAME、VCLK、VLINE、VM、EL ON 及 DISP ON 引脚分别与 ARM 处理器 7 的 VD7:0、VFRAME, VCLK, VLINE, VM、EL ON 及 DISP ON 引脚相连；按键模块5包括4个按键，各按键的一端分别接地，另一端分别接ARM处理器7的 GPCl, GPC2，GPC3及GPG2引脚；主要进行开始、打印、显示、清除等功能的输入；信号检测模块12包括密封于仪器内部的光源15、测试瓶2及光电传感器13，该光源15与测试瓶2位置相对应，该光电传感器13的输出引脚与ARM处理器7的TIMER5引脚相连。工作的时候先将测试瓶2取出，放入被测溶液和试剂，之后再将测试瓶2放入仪器内部，此时，测试瓶2的盖与仪器紧密接触，保证了光源15、测试瓶2、光电传感器13不受外界光的干扰。所述的水中重金属含量检测仪还包括打印模块11，该打印模块11由串行口芯片14和微型打印机6组成，该微型打印机6通过串行口芯片14与ARM处理器7连接，该串行口芯片14与ARM处理器7的通用串行口引脚相连。所述的光电传感器13为TSC3200D传感器。光电传感器13的SO、Sl引与上拉电阻相连，即输出尺度为100% ;S2、S3与GND相连，即选择“红色”传感器，因为此种颜色最有利于试液颜色检测，可以非常清楚的分辨出加了试剂之后的试液颜色值。51接GND，即一直有效；VDD接3. 3V，以便适应ARM的I/O接口电平(高电平为3. 3V)，防止损坏ARM芯片。光电检测传感器的输出引脚与ARM处理器7的TIMER5引脚相连。由ARM处理器 7的TIMER5引脚检测光电传感器的输出频率，从而计算出溶液的颜按键模块5共设计了 4个按键，它们的一端分别接地，另一端分别接ARM处理器7 的GPC1，GPC2，GPC3及GPG2引脚；将这四个ARM引脚的功能设置成“输入方式”，并且使能 50ΚΩ上拉电阻。LCD显示屏为SPI接线方式，连接在ARM处理器7的GPE3、GPE4、GPE 6、GPE 7、 KEYIN3等通用接口，以实现对显示屏的控制。微型打印机接口方式为通用的232通讯协议，使用ARM处理器7的T)(D1、RXDl弓丨脚与之相连，传送要打印的数据。本实用新型水中重金属含量检测仪在实际使用时，将测试使用的试剂放入待测溶液中，适当摇动以使试剂充分溶解于待测溶液中。将准备好的待测溶液方式测试瓶2中，使用已知光源15对测试瓶2进行照射，利用光电传感器13检测透射光。为避免环境光对测试结果的影响，提高测试准确度，须将光源15、测试瓶2、光电传感器13统一进行密封处理。 光电传感器13输出的频率信号送入CPU — ARM处理器7中，ARM处理器7通过检测频率信号确定待测溶液中生金属的含量。检测结果由LCD显示模块1显示，必要时可外接微型打印机6打印输出，作为永久保存。按键模块5主要包括开始、打印、显示、清除等功能的输入。本实用新型水中重金属含量检测仪由电池供电，检测仪总开关控制电池的接通，电池通过接口进行充电。
权利要求1.一种水中重金属含量检测仪，其特征在于包括ARM处理器(7)、存储模块(8)、IXD 显示模块(1)、按键模块(5 )及检测模块(12 )，其中，存储器模块(8 )由ROM只读存储器(9 ) 和SDRAM同步动态随机存储器(10)组成，该存储器模块(8)的数据总线和地址总线分别与 ARM处理器(7)的数据总线和地址总线相连，且ARM处理器(7)的nCAROM引脚为ROM只读存储器(9)的片选信号引脚，nSCSO引脚为SDRAM同步动态随机存储器(10)的片选信号引脚；LCD 显示模块(1)的 VD7:0、VFRAME、VCLK、VLINE、VM、EL ON 及 DISP ON 引脚分别与 ARM 处理器(7)的 VD7:0、VFRAME、VCLK、VLINE、VM、EL ON 及 DISP ON 引脚相连；按键模块(5)包括4个按键，各按键的一端分别接地，另一端分别接ARM处理器(7)的 GPCl，GPC2, GPC3 及 GPG2 引脚；信号检测模块(12)包括密封于仪器内部的光源(15)、测试瓶(2)及光电传感器(13)， 该光源(15)与测试瓶(2)位置相对应，该光电传感器(13)的输出引脚与ARM处理器(7)的 TIMER5引脚相连。
2.根据权利要求1所述的水中重金属含量检测仪，其特征在于所述的水中重金属含量检测仪包括打印模块(11)，该打印模块(11)由串行口芯片(14)和微型打印机(6)组成， 该微型打印机(6)通过串行口芯片(14)与ARM处理器(7)连接，该串行口芯片(14)与ARM 处理器(7)的通用串行口引脚相连。
3.根据权利要求1所述的水中重金属含量检测仪，其特征在于所述的光电传感器 (13)为 TSC3200D 传感器。
专利摘要本实用新型涉及一种水中重金属含量检测仪，属于机电类。包括ARM处理器、存储模块、LCD显示模块、按键模块及检测模块，其中，存储器模块由ROM只读存储器和SDRAM同步动态随机存储器组成；LCD显示模块与ARM处理器相连；按键模块包括4个按键，各按键的一端分别接地，另一端分别接ARM处理器；信号检测模块包括密封于仪器内部的光源、测试瓶及光电传感器，该光电传感器的输出引脚与ARM处理器的TIMER5引脚相连。优点在于操作简单、快速、反映灵敏、精度较高、价格低廉、试剂容易保存。能够及时检测出水中重金属的含量，对于保护环境具有非常重要的意义。而且更换相应试剂还可以检测水中其他元素含量。
文档编号G01N21/78GK202101943SQ20112013990
公开日2012年1月4日 申请日期2011年5月5日 优先权日2011年5月5日
发明者吕洪武, 宋宇, 武伟, 郭昕刚, 鲁茂 申请人:长春工业大学